Поміркуйте

Навіщо нерухомим клітинам можуть бути потрібні війки?

Згадайте

• Які функції в клітині виконують пластиди?

• Чи можуть клітини рухатися? Яким чином?

Типи організації клітин

Усі живі організми, які мають клітинну будову, поділяють на прокаріотичні (прокаріоти) та еукаріотичні (еука-ріоти). Їхні клітини відрізняються за розміром і організацією (мал. 12.1). Тож можна говорити про два типи клітинної організації: прокаріотичний та еукаріотичний.

Прокаріотичні клітини

Прокаріотами є археї, бактерії та ціанобактерії. Це дрібні клітини розміром від 0,1 до 10 мкм, які не мають чітко сформованого ядра та більшості органел. Клітини оточені плазматичною мембраною, що вкрита клітинною стінкою. Клітинна стінка побудована з муреїну — складної речовини, яка утворена з полісахаридів і амінокислот. Клітинна стінка досить жорстка, але не перешкоджає проникненню малих речовин. Зовні вона може бути вкрита слизовою капсулою, яка убезпечує від висихання, механічного ушкодження клітини, проникнення вірусів та великих молекул. У деяких прокаріотів наявні додаткові поверхневі структури — ворсинки.

Ворсинки прокаріотів є виростами плазматичної мембрани, спрямованими назовні, за допомогою яких клітини рухаються, прикріплюються до субстрату та обмінюються молекулами ДНК. Містить рибосоми, гранули запасних речовин, слабко розвинутий цитоскелет і генетичний матеріал у вигляді нуклеоїда. У цитоплазмі ціанобактерій також містяться тилакоїди — мембранні комплекси, які відіграють провідну роль у процесах фотосинтезу, що здійснює клітина.

Нуклеоїд — це комплекс із кільцевої молекули ДНК і білка, який не оточений мембраною.

Еукаріотичні клітини

Еукаріотами є гриби, рослини і тварини. В еукаріотич-них організмів наявні поверхневі структури, які забезпечують рух клітин, — джгутики й війки, що мають складну внутрішню будову. Також деякі еукаріотичні клітини можуть здійснювати амебоїдний рух.

Складна внутрішня структура клітини, наявність цито-скелета, ядра й мембранних органел уможливлюють еукаріо-тичним клітинам досягати набагато більших розмірів. Середній розмір клітин еукаріотів — близько 50 мкм. Вони також набули здатності утворювати стійкі комплекси клітин, різні клітини яких можуть виконувати різні функції. Це стало причиною виникнення справжньої багатоклітинності й появи великих за розмірами організмів: тварин, рослин і грибів.

Різноманітність еукаріотичних клітин

Величезне різноманіття еукаріотичних клітин зумовлюється способом, яким вони отримують енергію, здатністю до активного руху і складністю їх організації. На мал. 12.2 можна побачити відмінності будови клітин грибів, рослин і тварин.

Клітини грибів мають клітинну стінку з хітину. Вона захищає їх, підтримує їхню форму, забезпечує надходження поживних речовин та містить ферменти для позаклітинного травлення. У цитоплазмі цих клітин є вакуолі, які виконують запасальну функцію, лізосоми, ферменти яких забезпечують перетравлення органічних речовин, і гранули з глікогену — резервного полісахариду.

Рослинні клітини вкриті клітинною стінкою з целюлози, яка виконує захисну та опорну функції і забезпечує надходження речовин із зовнішнього середовища. У цитоплазмі рослинних клітин є вакуолі, які надають їм пружності та запасають різні речовини, пластиди, де утворюються й запасаються поживні речовини і резервні гранули з крохмалю.

Клітини тварин не мають клітинної стінки, завдяки цьому деякі з них здатні до активного руху (наприклад, амеба, інфузорія, фагоцити). Проте на зовнішній поверхні плазматичної мембрани є глікокалікс, який забезпечує взаємодію клітин між собою та сприйняття інформації. Дрібні вакуолі різних організмів виконують видільну, травну або скоротливу функцію. Ферменти лізосом розщеплюють складні поживні речовини. Резервні гранули містять глікоген. Пластиди у тваринних клітинах відсутні.

Ключова ідея

Виділяють два основні типи клітин живих організмів: прокаріотичні та еукаріотичні. Прокаріотичні клітини не містять ядра та мембранних органел. Еукаріотичні клітини відзначаються великим різноманіттям своєї будови. Клітини грибів і рослин мають клітинну стінку, а в клітинах тварин її немає. У той же час пластиди відсутні в клітинах грибів і тварин, але є в клітинах рослин.

Перевірте свої знання

1. Які типи організації клітин існують? Чим вони відрізняються між собою? 2. Які спільні особливості будови мають прокаріотичні та еукаріотичні клітини?

3. Порівняйте транспорт речовин усередині клітин прокаріотів та еукаріотів. 4*. Різноманітність типів клітин у грибів є меншою, ніж у тварин та рослин. З чим це може бути пов'язано? Відповідь обґрунтуйте.

Узагальнення знань за темою «Структура клітини»

Основні компоненти еукаріотичної клітини

Компонен- Особливості Щ д до складу Функції Зображення ти клітини будови структури?
І. Плазматична мембрана	Ліпідний зовнішній та внутрішній шари, білки	Цитоплазматична мембрана	1. Захист від хвороботворних мікроорганізмів 2. Зв’язок між окремими клітинами 3. Забезпечення транспорту речовин 4. Відокремлює цитоплазму від навколишнього середовища
ІІ.Цито- плазма	Напіврідка, напівв’язка речовина	Цитозоль, цитоскелет, органели і включення	1. Взаємозв’язок усіх компонентів клітини 2. Біохімічні реакції
Органоїди
1. Ендоплазматична сітка (ЕПС)	Дрібні канальці, які з’єднані між собою	Гладенька ЕПС	1. Синтез гормонів 2. Накопичення і перетворення вуглеводів 3. Нейтралізація отрут
		Шорстка ЕПС	Синтез і модифікація білків
2. Рибосоми	2 частини (субодиниці) — велика та мала		Синтезують білки
3. Мітохон- дрії	Двомембранна органела. Зовнішня — гладенька, внутрішня утворює вирости — кристи. Внутрішнє середовище — матрикс	Містять ДНК прокаріо-тичного типу і апарат синтезу білка	Виробляють енергію (АТФ)
4. Комплекс (апарат) Гольджі	Одномембранна органела з цистернами — пласкими мішечками (5-20 стовпчиків)		1. Упакування синтезованих продуктів у гранули 2. Синтез деяких вуглеводів 3. Формування клітинної мембрани 4. Транспорт речовин

Закінчення таблиці

Компонен- Особливості Щ д до складу Функції Зображення ти клітини будови структури?
5. Лізосоми	Одинарна мембрана	Містить набір ферментів	1. Підтримують функцію травних вакуолей 2. Руйнують клітинні структури після закінчення терміну їхнього функціонування
6. Клітинний центр	Комплекс білкових субодиниць	Містять центрі-олі — порожні циліндри завдовжки 0,3-0,5 мкм з діаметром 0,15 мкм	Поділ клітин тварин
ІІІ. Ядро	Сферична або еліпсоїдна форма. Ядерна оболонка пронизана порами	Каріоплазма Хроматин Ядерце	1. Збереження спадкової інформації 2. Керує всіма процесами клітини 3. Місце утворення рибосом

Компетентнісно орієнтовані завдання

1 За допомогою діаграми Венна поясніть відміні та спільні ознаки прокаріотичних та еукаріотичних клітин.

2 Назвіть органели клітини, про які йдеться в кожному твердженні.

• Забезпечують клітину енергією в результаті процесів дихання.

• Керує процесами життєдіяльності клітин.

• Містить велику кількість хлорофілу.

• Містить хромосоми.

• Не містить хлорофілу, безбарвні пластиди.

• Система трубочок мембран, на якій розміщуються рибосоми.

• Пластида, що має будь-який колір (окрім зеленого).

3 У 2015 році шведською науковою спільнотою було відкрито новий тип організмів - Lokiarchaeota. Відібрані для сканування проби взяли в Північному Льодовитому океані на глибині майже три з половиною кілометри. Порівняльний аналіз генома Lokiarchaeum з іншими геномами організмів дозволив побудувати філогенетичне дерево, до якого увійшли еукаріоти й Lokiarchaeum.

З'ясуйте, до якого царства живої природи належать ці організми та яке біологічне значення вони мають.

4 Відома українська біофізикиня Галина Лаврен-чук у своєму інтерв'ю для медіа сказала: «Жоден комп'ютер будь-якої потужності за складністю ніколи не наблизиться до живої клітини». Що мала на увазі науковиця? Обґрунтуйте свою відповідь в есе.

Це матеріал з підручника "Біологія 9 клас Задорожний" (поглиблений рівень)