Rakk on „telliskivi“, millest on ehitatud kõik elav: nii emajuur, kass kui ka inimene. Taimedel ja loomadel on rakud sarnase, kuid mitte identse ehitusega: on ühised osad – membraan, tsütoplasma, tuum, mitokondrid, aga on ka selliseid, mida leidub ainult ühel neist. Sellel lehel on taimse ja loomaraku ehituse skeemid, organellide ja nende funktsioonide tabel ning peamised erinevused – ja harjutaja, et kohe end proovile panna.
Mis on rakk ja millest see koosneb
Rakk on organismi vähim elus osa: ta toitub, hingab, kasvab ja jaguneb. Raku saab vaadelda ainult mikroskoobi all: enamik rakke on 5–10 korda õhemad kui inimese juuksekarv.
Igal rakul – nii taimsel kui loomsel – on üks ja sama ehitusplaan. Väljaspoolt piirab seda õhuke rakumembraan. Seespool on poolvedel tsütoplasma, milles hõljuvad tuum ja organellid – rakus püsivalt esinevad osad, millest igaühel on oma ülesanne.
Raku kujutamine väikese linnana on mugav: tuum on linnavalitsus koos dokumentidega, mitokondrid on elektrijaamad, ribosoomid on valguvalmistamise tehased, ER on teed, Golgi kompleks on ladu koos pakendamisega, membraan aga piir koos valvega, kes otsustab, keda sisse lasta. Taimse ja loomaraku erinevus seisneb selles, millised „hooned“ selles linnas on ja millised puuduvad.
Taimeraku ehitus
Taimeraku peamine eripära on kohe näha: membraani peal on tihe tselluloosist koosnev rakukest. Just see hoiab kuju, mistõttu mikroskoobi all näevad lehe- või sibulakoorerakud välja nagu korralikud, tihedalt üksteise külge sobivad tellised.
Teine äratundmistunnus on kloroplastid: rohelised taimeosakesed klorofülliga, kus toimub fotosüntees. Kolmas on üks suur vakuool keskel: see on täidetud rakumahlaga ja surub rakku seestpoolt nii tugevalt, et tõrjub tsütoplasma ja tuuma vastu rakuseina. Just vakuoolide tõttu on lehed pringid ja ilma kastmata taim närbub.
Loomaraku ehitus
Loomaraku välisosa on lihtsam: rakukest puudub, on ainult pehme membraan. Seetõttu on rakk ümar ja võib kuju muuta – meie veres olev valge verelible roomab lausa, ajades välja jätkeid.
Loomarakus kloroplaste ei ole: loom ei oska orgaanilisi aineid õhust ja veest ise toota ning saab neid toiduga. Küll aga on hästi märgatavad lüsosoomid – mullikesed-„maoikesed“, mis seedivad rakku sattunud osakesi, ja tsentrossoom koos tsentrioolidega, mis osaleb jagunemises ja moodustab jagunemisfiidi. Suurt keskvakuooli aga pole: esineb vaid väikeseid ajutisi mullikesi.
Rakuorganellid ja nende funktsioonid
Rakuosi on kõige mugavam meelde jätta mitte nimede loendina, vaid paaridena „organell – mida ta teeb“. Kontrolltööl küsitakse sageli just funktsiooni, mitte välimust.
| Raku osa | Mida teeb |
|---|---|
| Rakumembraan | Eraldab rakku väliskeskkonnast ja otsustab, mida lasta sisse ja mida välja saata |
| Rakukest | Tselluloosist tihe kest membraanist väljaspool: kaitseb ja hoiab püsivat kuju. Ainult taimedel |
| Tsütoplasma | Poolvedel sisekeskkond: seob kõiki rakuosi, selles toimuvad reaktsioonid ja liiguvad ained |
| Tuum | Peamine juhtimiskeskus: hoiab kromosoomides pärilikkusteavet ja juhib raku tööd |
| Mitokondrid | „Energijaamad“: neis toimub raku hingamine ja salvestatakse energia ATP kujul |
| Ribosoomid | Vähimad membraanita organellid: valmistavad valke |
| ER | Endoplasmaatiline retiikulum – kanalite süsteem ainete transpordiks. Karedal ER-il paiknevad ribosoomid |
| Golgi kompleks | „Ladu ja pakendaja“: akumuleerib aineid, pakib need mullikestesse ja väljutab rakust |
| Lüsosoomid | Ensüümidega mullikesed: seedivad osakesi ja vananenud rakuosi. Eriti märgatavad loomarakus |
| Vakuool | Rakumahla sisaldav mullike. Taimedel on see üks suur: varub vett ja aineid, surub rakku seestpoolt |
| Plastiidid (kloroplastid) | Ainult taimedel. Rohelistes kloroplastides koos klorofülliga toimub fotosüntees |
| Tsentrossoom (tsentrioolid) | Osaleb jagunemises: tõmbab kromosoome raku pooluste poole. Kõrgematel taimedel tsentrioolid puuduvad |
Taimeraku erinevus loomarakust
Ühist on nende rakkude vahel rohkem kui erinevusi: mõlemal on membraan, tsütoplasma, tuum koos kromosoomidega, mitokondrid, ribosoomid, ER ja Golgi kompleks. Seetõttu on vastuses loogiline kõigepealt nimetada ühised osad ja seejärel loetleda erinevused. Lühidalt peamine: ainult taimedel on rakukest, plastiidid ja suur vakuool, loomadel aga tsentrossoom koos tsentrioolidega ja hästi arenenud lüsosoomid.
| Tunnus | Taimerakk | Loomarakk |
|---|---|---|
| Rakukest | on, tselluloosist | ei ole, ainult membraan |
| Plastiidid, sh kloroplastid | on | ei ole |
| Vakuoolid | üks suur, rakumahla täis | väikesed ja ajutised või puuduvad hoopis |
| Tsentrossoom koos tsentrioolidega | kõrgematel taimedel ei ole | on |
| Lüsosoomid | peaaegu arenenud: nende tööd võtab üle vakuool | hästi arenenud |
| Varuaine | tärklis | glükogeen |
| Raku kuju | püsiv, enamasti ristkülikukujuline | ümar, võib muutuda |
| Toitumine | toodab ise orgaanilisi aineid valguse käes | saab valmis orgaanilisi aineid toidust |
Ülesannete lahendamine
Näide 1. Kuidas pildi järgi määrata, kas tegemist on taime- või loomarakuga
Ülesanne: pildil on rakk. Määrake, kas see on taimne või loomne.
Samm 1. Vaatame piirjoont. Kui väljaspool on näha paks jäik kest ja rakk meenutab tellist sirgete külgedega – see on rakukest, ehk taim.
Samm 2. Otsime rohelisi taimeosi. On kloroplaste – kindlasti taimerakk.
Samm 3. Vaatame vakuooli. Üks tohutu mullike keskel, mis on tuuma serva tõrjunud, – jälle taim.
Samm 4. Kui midagi neist pole, aga rakk on ümar, ainult membraaniga ja väikeste mullikestega – teie ees on loomarakk.
Järeldus: kolm peamist taime tunnust – kest, kloroplastid, suur vakuool. Piisab ka ühest neist.
Näide 2. Miks leht on roheline, aga juur valge
Küsimus: ju leht ja juur on ühe taime osad. Miks siis erinevat värvi?
Lahendus. Värvi annavad plastiidid, aga neid on kolme liiki. Leherakkudes on palju rohelisi kloroplaste – neil on vaja valgust fotosünteesiks. Juurerakkudes valgust pole ja kloroplastid seal ei ole kasulikud: nende asemel on värvitud leukoplastid, milles tärklisest varutakse. Aga kroonlehtedes ja küpsetes viljades töötavad kromoplastid – need annavad punase, oranži ja kollase värvi.
Vastus: kloroplaste ei ole igas taimerakkus, vaid ainult seal, kus on valgust.
Näide 3. Leidke vead kirjeldusest
Ülesanne: „Loomarakus kaitseb rakukest sisu ja kloroplastid annavad sellele energiat“. Leidke vead ja parandage need.
Viga 1. Loomarakul ei ole rakukesta – selle sisu piirab ainult membraan.
Viga 2. Kloroplaste loomadel ka ei ole, ja energiat rakule ei anna need, vaid mitokondrid. Kloroplastid üldse ei „anna energiat“: nad loovad orgaanilist ainet valguse käes.
Õige variant: „Loomaraku sisu piirab rakumembraan ja energiat annavad rakule mitokondrid“.
Levinud vead
-
Segamini aetakse rakukest ja rakumembraan.
Need on erinevad kestad. Membraan on igal rakul: see on õhuke, pehme ja laseb aineid valikuliselt läbi. Rakukest paikneb membraanist väljaspool, see on tihe, tselluloosist ja on ainult taimedel (samuti seentel ja bakteritel, aga seal on see teistest ainetest).
-
Arvatakse, et taimed ei hinga ja seetõttu neil mitokondreid pole.
Mitokondrid on ka taimerakul: taim hingab ööpäev läbi, nagu loomgi. Lihtsalt päeval valguse käes fotosüntees toimub aktiivsemalt kui hingamine, ja tundub, et taim eraldab ainult hapnikku.
-
Arvatakse, et kloroplastid on igas taimerakkus.
Kloroplastid on seal, kuhu jõuab valgus – eelkõige lehe- ja rohelise varre rakkudes. Juurerakkudes neid pole: seal on teised plastiidid – värvitud leukoplastid tärklise varuga.
-
Arvatakse, et vakuool on raku sees tühi.
Vakuool on täidetud rakumahlaga – veega, milles on lahustunud suhkrud, soolad ja pigmendid. See varub aineid ja surub rakku seestpoolt, mistõttu lehed püsivad pringid.
-
Öeldakse, et loomarakul pole vakuoole üldse.
Täpsemalt öelda: loomarakul pole suurt keskvakuooli rakumahlaga. Väikesed ajutised vakuoolid esinevad – näiteks seedevakuoolid ja kokkutõmbuvad vakuoolid algloomadel.
-
Nimetatakse tuuma ainsaks organelliks, ilma milleta rakk ei saa olla.
Tuum on tõepoolest peamine taimede ja loomade rakkudes, aga on ka rakke ilma kindla tuumata – need on bakterid. Ja taimedel ja loomadel endil on ka tuumata rakke, näiteks inimese küpsed erütrotsüüdid.
Küsimused ja vastused
Mille poolest erineb taimerakk loomarakust?
Taimerakul on tihe tselluloosist rakukest, plastiidid (sh rohelised kloroplastid) ja üks suur rakumahla täis vakuool. Loomarakul seda kõike pole, aga on tsentrossoom koos tsentrioolidega ja hästi arenenud lüsosoomid. Taim toodab ise orgaanilisi aineid valguse käes, loom saab neid toidust.
Mis on ühist taimerakul ja loomarakul?
Ühine ehitusplaan: rakumembraan, tsütoplasma, tuum koos kromosoomidega, mitokondrid, ribosoomid, endoplasmaatiline retiikulum ja Golgi kompleks. Mõlemad rakud toituvad, hingavad, kasvavad ja jagunevad. Seetõttu kuuluvad nii taimed kui loomad tuumaga organismide hulka.
Millised organellid on ainult taimerakul?
Plastiidid – kloroplastid (rohelised, fotosünteesiks), kromoplastid (värvilised, kroonlehtedes ja viljades) ja leukoplastid (värvitud, varuvad tärklist). Lisaks on ainult taimedel tselluloosist rakukest ja suur keskvakuool.
Millised organellid on iseloomulikud ainult loomarakule?
Tsentrossoom koos tsentrioolidega – kõrgematel taimedel seda pole. Samuti peetakse loomaraku tunnuseks lüsosoomi: taimedel täidab nende tööd suuresti vakuool. Varuaine loomadel on samuti oma – glükogeen, mitte tärklis.
Milline raku osa on peamine ja miks?
Peamiseks peetakse tuuma: selles hoitakse kromosoomides pärilikkusteavet, see juhib valkude sünteesi ja raku jagunemist. Kuid ilma membraani, tsütoplasma ja mitokondriteta rakk ka ei ela – see töötab ühtse süsteemina.
Kas seentel ja bakteritel on rakukest?
Jah, aga see on teistest ainetest. Taimedel on kest tselluloosist, seintel – kitiinist, bakteritel – mureiinist. Seetõttu on vastuses oluline öelda mitte lihtsalt „rakukest“, vaid „tselluloosist rakukest“ – see on just taimne tunnus.
