Το κύτταρο είναι το «τουβλάκι» από το οποίο είναι χτισμένο ό,τι είναι ζωντανό: και η μαργαρίτα, και η γάτα, και ο άνθρωπος. Στα φυτά και στα ζώα, τα κύτταρα έχουν παρόμοια, αλλά όχι ίδια, δομή: υπάρχουν κοινά μέρη — μεμβράνη, κυτταρόπλασμα, πυρήνας, μιτοχόνδρια, ενώ υπάρχουν και τέτοια που βρίσκονται μόνο σε κάποιον από τους δύο. Σε αυτή τη σελίδα — διαγράμματα της δομής του φυτικού και ζωικού κυττάρου, ένας πίνακας οργανιδίων και οι λειτουργίες τους, οι κύριες διαφορές — και ένα πρόγραμμα εξάσκησης για να ελέγξετε αμέσως τον εαυτό σας.
Τι είναι το κύτταρο και από τι αποτελείται
Το κύτταρο είναι το μικρότερο μέρος ενός οργανισμού που είναι ζωντανό από μόνο του: τρέφεται, αναπνέει, αναπτύσσεται και διαιρείται. Το κύτταρο μπορεί να παρατηρηθεί μόνο με μικροσκόπιο: τα περισσότερα κύτταρα είναι 5–10 φορές λεπτότερα από την ανθρώπινη τρίχα.
Κάθε κύτταρο — φυτικό και ζωικό — έχει την ίδια δομή. Εξωτερικά, περιορίζεται από μια λεπτή κυτταρική μεμβράνη. Εσωτερικά βρίσκεται το ημίρρευστο κυτταρόπλασμα, στο οποίο επιπλέουν ο πυρήνας και τα οργανίδια — σταθερά μέρη του κυττάρου, καθένα από τα οποία έχει τη δική του εργασία.
Είναι βολικό να φανταζόμαστε το κύτταρο σαν μια μικρή πόλη: ο πυρήνας είναι το δημαρχείο με τα έγγραφα, τα μιτοχόνδρια είναι οι ηλεκτροπαραγωγικοί σταθμοί, τα ριβοσώματα είναι τα εργοστάσια συναρμολόγησης πρωτεϊνών, το ΕΔ είναι οι δρόμοι, η συσκευή Golgi είναι η αποθήκη με τη συσκευασία, και η μεμβράνη είναι τα σύνορα με τους φρουρούς που αποφασίζουν ποιον θα αφήσουν μέσα. Η διαφορά μεταξύ φυτικού και ζωικού κυττάρου έγκειται στο ποια «κτίρια» υπάρχουν σε αυτή την πόλη και ποια όχι.
Δομή φυτικού κυττάρου
Το κύριο χαρακτηριστικό του φυτικού κυττάρου είναι άμεσα ορατό: πάνω από τη μεμβράνη, έχει ένα πυκνό κυτταρικό τοίχωμα από κυτταρίνη. Αυτό ακριβώς διατηρεί το σχήμα του, γι' αυτό και κάτω από το μικροσκόπιο τα κύτταρα του φύλλου ή της φλούδας κρεμμυδιού μοιάζουν με προσεκτικά τούβλα, στενά τοποθετημένα το ένα δίπλα στο άλλο.
Δεύτερο αναγνωριστικό σημάδι είναι οι χλωροπλάστες: πράσινα σωμάτια με χλωροφύλλη, όπου γίνεται η φωτοσύνθεση. Τρίτο είναι ένα μεγάλο κενοτόπιο στο κέντρο: είναι γεμάτο κυτταρικό χυμό και πιέζει τόσο πολύ το κύτταρο από μέσα που σπρώχνει το κυτταρόπλασμα και τον πυρήνα προς το τοίχωμα. Ακριβώς χάρη στα κενοτόπια τα φύλλα είναι σφιχτά και χωρίς πότισμα το φυτό μαραίνεται.
Δομή ζωικού κυττάρου
Το ζωικό κύτταρο είναι απλούστερο εξωτερικά: δεν έχει κυτταρικό τοίχωμα, μόνο μια μαλακή μεμβράνη. Γι' αυτό το κύτταρο είναι στρογγυλό και μπορεί να αλλάζει σχήμα — τα λευκοκύτταρα στο αίμα μας μάλιστα κινούνται, προβάλλοντας προεκτάσεις.
Δεν υπάρχουν χλωροπλάστες στο ζωικό κύτταρο: το ζώο δεν μπορεί να δημιουργήσει οργανικές ουσίες από αέρα και νερό και τις λαμβάνει με την τροφή. Αντίθετα, είναι καλά ορατά τα λυσόσωμα — φυσαλίδες-«στομάχια» που διασπούν τα σωματίδια που εισέρχονται, και το κεντρόσωμο με τα κεντρίδια, που συμμετέχει στη διαίρεση και σχηματίζει τα νήματα της ατράκτου της διαίρεσης. Ωστόσο, δεν υπάρχει μεγάλο κεντρικό κενοτόπιο: συναντώνται μόνο μικρές προσωρινές φυσαλίδες.
Οργανίδια κυττάρου και οι λειτουργίες τους
Τα μέρη του κυττάρου είναι πιο εύκολο να τα απομνημονεύσετε όχι ως λίστα ονομάτων, αλλά ως ζεύγη «οργανίδιο — τι κάνει». Στο διαγώνισμα, συχνότερα ρωτούν ακριβώς τη λειτουργία, όχι την εμφάνιση.
| Μέρος κυττάρου | Τι κάνει |
|---|---|
| Κυτταρική μεμβράνη | Απομονώνει το κύτταρο από το εξωτερικό περιβάλλον και αποφασίζει τι θα περάσει μέσα και τι θα βγει έξω |
| Κυτταρικό τοίχωμα | Πυκνό περίβλημα από κυτταρίνη εξωτερικά της μεμβράνης: προστατεύει και διατηρεί σταθερό σχήμα. Μόνο στα φυτά |
| Κυτταρόπλασμα | Ημίρρευστο εσωτερικό περιβάλλον: συνδέει όλα τα μέρη του κυττάρου, εκεί γίνονται αντιδράσεις και μετακινούνται ουσίες |
| Πυρήνας | Κύριο κέντρο ελέγχου: αποθηκεύει κληρονομικές πληροφορίες στα χρωμοσώματα και διευθύνει τη λειτουργία του κυττάρου |
| Μιτοχόνδρια | «Ενεργειακοί σταθμοί»: εκεί γίνεται η αναπνοή του κυττάρου και αποθηκεύεται ενέργεια με τη μορφή ATP |
| Ριβοσώματα | Τα μικρότερα οργανίδια χωρίς μεμβράνη: συναρμολογούν πρωτεΐνες |
| ΕΔ | Ενδοπλασματικό δίκτυο — σύστημα σωληναρίων για τη μεταφορά ουσιών. Στο τραχύ ΕΔ κάθονται τα ριβοσώματα |
| Συσκευή Golgi | «Αποθήκη και συσκευασία»: συσσωρεύει ουσίες, τις συσκευάζει σε φυσαλίδες και τις αποβάλλει από το κύτταρο |
| Λυσόσωμα | Φυσαλίδες με ένζυμα: διασπούν σωματίδια και παλιές δομές του κυττάρου. Ιδιαίτερα ορατά στο ζωικό κύτταρο |
| Κενοτόπιο | Φυσαλίδα με κυτταρικό χυμό. Στα φυτά είναι ένα και μεγάλο: αποθηκεύει νερό και ουσίες, πιέζει το κύτταρο από μέσα |
| Πλαστίδια (χλωροπλάστες) | Μόνο στα φυτά. Στους πράσινους χλωροπλάστες με χλωροφύλλη γίνεται η φωτοσύνθεση |
| Κεντρόσωμο (κεντρίδια) | Συμμετέχει στη διαίρεση: τεντώνει τα χρωμοσώματα προς τους πόλους του κυττάρου. Στα ανώτερα φυτά τα κεντρίδια απουσιάζουν |
Διαφορά φυτικού κυττάρου από ζωικό
Κοινά σε αυτά τα κύτταρα είναι περισσότερα από τις διαφορές: και τα δύο έχουν μεμβράνη, κυτταρόπλασμα, πυρήνα με χρωμοσώματα, μιτοχόνδρια, ριβοσώματα, ΕΔ και συσκευή Golgi. Γι' αυτό στην απάντηση είναι λογικό πρώτα να αναφέρετε τα κοινά και μετά να απαριθμήσετε τις διαφορές. Συνοπτικά τα κύρια: μόνο στα φυτά υπάρχουν κυτταρικό τοίχωμα, πλαστίδια και μεγάλο κενοτόπιο, ενώ στα ζώα — κεντρόσωμο με κεντρίδια και καλά ανεπτυγμένα λυσόσωμα.
| Χαρακτηριστικό | Φυτικό κύτταρο | Ζωικό κύτταρο |
|---|---|---|
| Κυτταρικό τοίχωμα | υπάρχει, από κυτταρίνη | δεν υπάρχει, μόνο μεμβράνη |
| Πλαστίδια, συμπεριλαμβανομένων χλωροπλαστών | υπάρχουν | δεν υπάρχουν |
| Κενοτόπια | ένα μεγάλο, με κυτταρικό χυμό | μικρά και προσωρινά ή καθόλου |
| Κεντρόσωμο με κεντρίδια | στα ανώτερα φυτά δεν υπάρχει | υπάρχει |
| Λυσόσωμα | σχεδόν μη ανεπτυγμένα: τη λειτουργία τους αναλαμβάνει το κενοτόπιο | καλά ανεπτυγμένα |
| Αποθηκευτική ουσία | άμυλο | γλυκογόνο |
| Σχήμα κυττάρου | σταθερό, συχνά ορθογώνιο | στρογγυλό, μπορεί να αλλάζει |
| Διατροφή | δημιουργεί μόνο του οργανικές ουσίες στο φως | λαμβάνει έτοιμες οργανικές ουσίες με την τροφή |
Ανάλυση ασκήσεων
Παράδειγμα 1. Πώς να αναγνωρίσετε από το διάγραμμα αν ένα κύτταρο είναι φυτικό ή ζωικό
Άσκηση: στο διάγραμμα υπάρχει ένα κύτταρο. Προσδιορίστε αν είναι φυτικό ή ζωικό.
Βήμα 1. Κοιτάμε το περίβλημα. Αν εξωτερικά φαίνεται ένα παχύ, άκαμπτο περίβλημα, και το κύτταρο μοιάζει με τούβλο με ίσιες πλευρές — αυτό είναι κυτταρικό τοίχωμα, δηλαδή φυτό.
Βήμα 2. Ψάχνουμε για πράσινα σωμάτια. Υπάρχουν χλωροπλάστες — σίγουρα φυτικό κύτταρο.
Βήμα 3. Κοιτάμε το κενοτόπιο. Ένας τεράστιος σάκος στο κέντρο, που έχει σπρώξει τον πυρήνα στην άκρη, — πάλι φυτό.
Βήμα 4. Αν τίποτα από αυτά δεν υπάρχει, και το κύτταρο είναι στρογγυλό, μόνο με μεμβράνη και μικρές φυσαλίδες, — μπροστά σας είναι ζωικό κύτταρο.
Συμπέρασμα: τρεις κύριοι δείκτες φυτού — τοίχωμα, χλωροπλάστες, μεγάλο κενοτόπιο. Αρκεί ακόμα και ένας από αυτούς.
Παράδειγμα 2. Γιατί το φύλλο είναι πράσινο, ενώ η ρίζα λευκή
Ερώτηση: άλλωστε, και το φύλλο, και η ρίζα είναι μέρη του ίδιου φυτού. Γιατί λοιπόν έχουν διαφορετικό χρώμα;
Ανάλυση. Το χρώμα δίνουν τα πλαστίδια, και αυτά είναι τριών ειδών. Στα κύτταρα του φύλλου υπάρχουν πολλοί πράσινοι χλωροπλάστες — χρειάζονται φως για τη φωτοσύνθεση. Στα κύτταρα της ρίζας δεν υπάρχει φως, και οι χλωροπλάστες εκεί είναι άχρηστοι: αντί γι' αυτούς υπάρχουν άχρωμοι λευκοπλάστες, στους οποίους αποθηκεύεται άμυλο. Στα πέταλα και στα ώριμα φρούτα λειτουργούν χρωμοπλάστες — δίνουν κόκκινο, πορτοκαλί και κίτρινο χρώμα.
Απάντηση: χλωροπλάστες δεν υπάρχουν σε κάθε κύτταρο του φυτού, αλλά μόνο εκεί όπου υπάρχει φως.
Παράδειγμα 3. Βρείτε τα λάθη στην περιγραφή
Άσκηση: «Στο ζωικό κύτταρο το κυτταρικό τοίχωμα προστατεύει το περιεχόμενο, και οι χλωροπλάστες του δίνουν ενέργεια». Βρείτε τα λάθη και διορθώστε τα.
Λάθος 1. Στο ζωικό κύτταρο δεν υπάρχει κυτταρικό τοίχωμα — το περιεχόμενό του περιορίζεται μόνο από τη μεμβράνη.
Λάθος 2. Οι χλωροπλάστες στα ζώα επίσης δεν υπάρχουν, και την ενέργεια στο κύτταρο δεν την παρέχουν αυτοί, αλλά τα μιτοχόνδρια. Οι χλωροπλάστες γενικά δεν «δίνουν ενέργεια»: δημιουργούν οργανική ουσία στο φως.
Σωστή εκδοχή: «Στο ζωικό κύτταρο το περιεχόμενο περιορίζεται από την κυτταρική μεμβράνη, και την ενέργεια στο κύτταρο παρέχουν τα μιτοχόνδρια».
Συχνά λάθη
-
Συγχέουν το κυτταρικό τοίχωμα με την κυτταρική μεμβράνη.
Είναι διαφορετικά περιβλήματα. Η μεμβράνη υπάρχει σε κάθε κύτταρο: είναι λεπτή, μαλακή και επιλεκτικά διαπερνά ουσίες. Το κυτταρικό τοίχωμα βρίσκεται εξωτερικά της μεμβράνης, είναι πυκνό, από κυτταρίνη, και υπάρχει μόνο στα φυτά (καθώς και σε μύκητες και βακτήρια, αλλά εκεί είναι από άλλες ουσίες).
-
Θεωρούν ότι τα φυτά δεν αναπνέουν, και γι' αυτό δεν έχουν μιτοχόνδρια.
Τα μιτοχόνδρια υπάρχουν και στο φυτικό κύτταρο: το φυτό αναπνέει όλο το εικοσιτετράωρο, όπως και το ζώο. Απλώς την ημέρα στο φως η φωτοσύνθεση γίνεται πιο ενεργά από την αναπνοή, και φαίνεται ότι το φυτό μόνο εκλύει οξυγόνο.
-
Νομίζουν ότι οι χλωροπλάστες υπάρχουν σε κάθε κύτταρο του φυτού.
Οι χλωροπλάστες υπάρχουν εκεί όπου φτάνει το φως — κυρίως στα κύτταρα του φύλλου και του πράσινου βλαστού. Στα κύτταρα της ρίζας δεν υπάρχουν: εκεί υπάρχουν άλλα πλαστίδια — άχρωμοι λευκοπλάστες με αποθήκη αμύλου.
-
Θεωρούν το κενοτόπιο κενό μέσα στο κύτταρο.
Το κενοτόπιο είναι γεμάτο κυτταρικό χυμό — νερό με διαλυμένα σάκχαρα, άλατα και χρωστικές. Αποθηκεύει ουσίες και πιέζει το κύτταρο από μέσα, γι' αυτό τα φύλλα παραμένουν σφιχτά.
-
Γράφουν ότι το ζωικό κύτταρο δεν έχει καθόλου κενοτόπια.
Ακριβέστερα θα έλεγε κανείς: στο ζωικό κύτταρο δεν υπάρχει μεγάλο κεντρικό κενοτόπιο με κυτταρικό χυμό. Μικρά προσωρινά κενοτόπια συναντώνται — για παράδειγμα, πεπτικά και συσταλτικά στα μονοκύτταρα ζώα.
-
Ονομάζουν τον πυρήνα το μοναδικό οργανίδιο χωρίς το οποίο ένα κύτταρο δεν μπορεί να υπάρξει.
Ο πυρήνας είναι πράγματι ο κύριος στα κύτταρα φυτών και ζώων, αλλά υπάρχουν και κύτταρα χωρίς διαμορφωμένο πυρήνα — αυτά είναι τα βακτήρια. Και στα ίδια τα φυτά και ζώα υπάρχουν κύτταρα χωρίς πυρήνα, για παράδειγμα τα ώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια του ανθρώπου.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Πώς διαφέρει το φυτικό κύτταρο από το ζωικό;
Το φυτικό κύτταρο έχει πυκνό κυτταρικό τοίχωμα από κυτταρίνη, πλαστίδια (συμπεριλαμβανομένων πράσινων χλωροπλαστών) και ένα μεγάλο κενοτόπιο με κυτταρικό χυμό. Το ζωικό κύτταρο δεν έχει τίποτα από αυτά, αλλά έχει κεντρόσωμο με κεντρίδια και καλά ανεπτυγμένα λυσόσωμα. Το φυτό δημιουργεί μόνο του οργανικές ουσίες στο φως, ενώ το ζώο τις λαμβάνει με την τροφή.
Τι κοινό έχουν το φυτικό και το ζωικό κύτταρο;
Κοινό σχέδιο δομής: κυτταρική μεμβράνη, κυτταρόπλασμα, πυρήνας με χρωμοσώματα, μιτοχόνδρια, ριβοσώματα, ενδοπλασματικό δίκτυο και συσκευή Golgi. Και τα δύο κύτταρα τρέφονται, αναπνέουν, αναπτύσσονται και διαιρούνται. Γι' αυτό και τα φυτά, και τα ζώα ανήκουν στους πυρηνικούς οργανισμούς.
Ποια οργανίδια υπάρχουν μόνο στο φυτικό κύτταρο;
Πλαστίδια — χλωροπλάστες (πράσινοι, για φωτοσύνθεση), χρωμοπλάστες (χρωματιστοί, σε πέταλα και φρούτα) και λευκοπλάστες (άχρωμοι, αποθηκεύουν άμυλο). Επιπλέον, μόνο στα φυτά υπάρχει κυτταρικό τοίχωμα από κυτταρίνη και μεγάλο κεντρικό κενοτόπιο.
Ποια οργανίδια είναι χαρακτηριστικά μόνο για το ζωικό κύτταρο;
Κεντρόσωμο με κεντρίδια — στα ανώτερα φυτά δεν υπάρχει. Επίσης, χαρακτηριστικό του ζωικού κυττάρου θεωρούνται τα λυσόσωμα: στα φυτά η λειτουργία τους εκτελείται σε μεγάλο βαθμό από το κενοτόπιο. Η αποθηκευτική ουσία στα ζώα είναι επίσης δική τους — γλυκογόνο, και όχι άμυλο.
Ποιο μέρος του κυττάρου είναι το κύριο και γιατί;
Κύριο θεωρείται ο πυρήνας: σε αυτόν αποθηκεύεται η κληρονομική πληροφορία στα χρωμοσώματα, ελέγχει τη σύνθεση πρωτεϊνών και τη διαίρεση του κυττάρου. Αλλά χωρίς μεμβράνη, κυτταρόπλασμα και μιτοχόνδρια το κύτταρο επίσης δεν θα επιβίωνε — λειτουργεί ως ενιαίο σύστημα.
Υπάρχει κυτταρικό τοίχωμα σε μύκητες και βακτήρια;
Ναι, αλλά είναι από άλλες ουσίες. Στα φυτά το τοίχωμα είναι από κυτταρίνη, στους μύκητες — από χιτίνη, στα βακτήρια — από μυρεΐνη. Γι' αυτό στην απάντηση είναι σημαντικό να λέτε όχι απλώς «κυτταρικό τοίχωμα», αλλά «κυτταρικό τοίχωμα από κυτταρίνη» — αυτό είναι ακριβώς φυτικό χαρακτηριστικό.
