Биология. 11 класс

Как уже отмечалось, к эукариотам относятся представители четырех царств: Растения, Животные, Грибы и Протисты. Их клетки устроены сходным образом. Все они имеют ядро и цитоплазму с различными мембранными и немембранными органоидами. Однако, наряду со сходством, между клетками организмов разных царств существуют определенные отличия.

Для клеток растений характерно наличие пластид, крупных вакуолей, клеточной стенки. В большинстве растительных клеток отсутствуют центриоли. Резервным углеводом у растений является крахмал.

Основным структурным компонентом, обеспечивающим прочность клеточной стенки растений, являются волокна (фибриллы), состоящие из молекул целлюлозы. Они погружены в пластичный желеобразный матрикс, образованный различными полисахаридами и некоторыми другими веществами. Целлюлозные фибриллы образуют многослойный жесткий каркас, причем в каждом слое клеточной стенки они располагаются параллельно друг другу (рис. 15-1.1).

*В состав клеточных стенок разных тканей растений могут входить вещества, придающие клеткам особые свойства. Например, клеточные стенки склеренхимы (механическая ткань) пропитываются лигнином и одревесневают. Лигнин скрепляет целлюлозные волокна, что значительно увеличивает прочность клеточных стенок. Однако в результате одревеснения клетки склеренхимы погибают. В стенках клеток пробки накапливается гидрофобное вещество суберин. Это приводит к опробковению — клеточные стенки становятся непроницаемыми для воды, содержимое клеток отмирает и заполняется воздухом. На поверхности клеточных стенок эпидермиса (кожицы) могут откладываться воски, образующие водонепроницаемый слой — восковую кутикулу.

Соседние растительные клетки соединены между собой трубчатыми цитоплазматическими каналами — плазмодесмами. Они насквозь проходят из одной клетки в другую через поры в клеточных стенках. Ограничивающая каждую плазмодесму мембрана выстилает пору и непосредственно переходит в цитоплазматические мембраны соседних клеток (рис. 15-1.2). Внутри плазмодесмы содержится мембранная трубочка, связывающая участки эндоплазматической сети двух клеток. Количество плазмодесм в каждой растительной клетке очень велико. Благодаря им происходит объединение цитоплазмы отдельных клеток в единую систему, обеспечивается межклеточный транспорт различных веществ.*

В клетках животных отсутствуют пластиды и клеточная стенка, а надмембранный комплекс представлен гликокаликсом. Для животных клеток не характерно наличие вакуолей. В этих клетках содержатся центриоли, в качестве резервного углевода откладывается гликоген.

Клетки грибов имеют черты сходства как с растительными, так и с животными клетками. Как и клетки растений, они имеют крупные вакуоли и клеточную стенку, для них не характерно наличие центриолей. У большинства грибов основным структурным компонентом клеточной стенки являются волокна, образованные молекулами хитина. Это вещество не встречается у растений, но характерно для ряда животных. Так, у членистоногих хитин — это главный компонент кутикулы, играющей роль наружного скелета. Подобно животным клеткам, клетки грибов не содержат пластид, резервным полисахаридом в них является гликоген.

Клетки протистов очень разнообразны по строению. Для одноклеточных пресноводных протистов характерно наличие сократительных вакуолей. Подвижные протисты могут перемещаться с помощью жгутиков (хламидомонада), благодаря ресничкам (инфузории) или ложноножкам (амебы). Для разных видов протистов характерны различные запасные углеводы.

Как вам известно, протисты, способные осуществлять фотосинтез, называются водорослями. В их клетках содержатся хлоропласты, количество которых может составлять от одного до нескольких десятков. Хлоропласты водорослей также называют хроматофóрами. У разных видов они различаются по форме, величине и содержанию фотосинтетических пигментов. Например, у хлореллы и хламидомонады хроматофоры чашевидные, а у спирогиры — в форме спирально закрученных лент. Хлоропласты зеленых водорослей, обитающих на небольших глубинах, содержат минимальный набор фотосинтетических пигментов. Среди них преобладают хлорофиллы, что и обусловливает зеленую окраску этих водорослей. В отличие от зеленых водорослей хроматофоры красных и бурых водорослей содержат дополнительные фотосинтетические пигменты. Они «маскируют» хлорофиллы и придают хлоропластам глубоководных водорослей характерный красный или бурый цвет.

Клетки большинства водорослей содержат крупные вакуоли и ограничены клеточной стенкой, основным компонентом которой обычно является целлюлоза. Для подвижных одноклеточных водорослей характерно наличие светочувствительного глазка *(стигмы)*. Благодаря ему и органоидам движения эти водоросли могут перемещаться в участки водоема с оптимальными для протекания фотосинтеза условиями освещения. В клетках гетеротрофных протистов отсутствуют клеточная стенка, пластиды и светочувствительный глазок.

*Многие одноклеточные протисты, например амебы и инфузории, при наступлении неблагоприятных условий инцистируются. При этом их клетки округляются и покрываются плотной защитной оболочкой. Так образуется покоящаяся стадия — циста, которая может сохранять жизнеспособность до нескольких лет.*

Обобщенная информация об особенностях строения клеток прокариот и эукариот представлена в таблице 15-1.1.

Таблица 15-1.1 Сравнительная характеристика клеток представителей различных царств

Клеточные структуры и процессы	Бактерии	Протисты	Растения	Грибы	Животные
Поверхностный аппарат	1. Плазмалемма 2. Клеточная стенка *(содержит муреин)* 3. У некоторых — наружная мембрана и (или) капсула	1. Плазмалемма 2. У большинства водорослей — клеточная стенка (обычно содержит целлюлозу)	1. Плазмалемма 2. Клеточная стенка (содержит целлюлозу)	1. Плазмалемма 2. Клеточная стенка (содержит хитин)	1. Плазмалемма с гликокаликсом
Ядро	Отсутствует	Имеется	Имеется	Имеется	Имеется
Хранение наследственной информации	Кольцевая молекула ДНК — бактериальная хромосома, плазмиды	Несколько (или много) линейных молекул ДНК — хромосом
Резервный углевод	Различные	Различные	Крахмал	Гликоген	Гликоген
Цитоскелет	Имеется	Имеется	Имеется	Имеется	Имеется
Эндоцитоз	Не открыт	Имеется	Имеется	Имеется	Имеется
Движение цитоплазмы	Не обнаружено	Имеется	Имеется	Имеется	Имеется
Одномембранные органоиды	Отсутствуют	Имеются	Имеются	Имеются	Имеются (не характерны вакуоли)
Двумембранные органоиды	Отсутствуют	Митохондрии, а у водорослей и пластиды	Митохондрии и пластиды	Митохондрии	Митохондрии
Рибосомы	*70S	80S	80S	80S	80S*
Центриоли	Отсутствуют	Имеются у многих	У большинства отсутствуют	У большинства отсутствуют	Имеются