Сходство и различие клеток живых организмов обусловлены двумя фундаментальными факторами: общим происхождением всей жизни на Земле и адаптацией к различным способам питания и условиям обитания в процессе эволюции. Почему клетки похожи (Единство живого) Сходство клеток разных царств (Животные, Растения, Грибы, Бактерии) подтверждает теорию клеточного строения и единство происхождения органического мира. 1. Единство химического состава Все клетки состоят из одних и тех же органических соединений: белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот. Во всех клетках вода является основным растворителем и средой для протекания реакций. 2. Принцип передачи наследственной информации Во всех клетках генетический код универсален. Передача признаков от предков к потомкам происходит через молекулы ДНК и РНК. Процессы транскрипции (синтез РНК на ДНК) и трансляции (синтез белка на рибосомах) идентичны по своей сути для всех царств. 3. Сходство строения мембран и цитоплазмы Все клетки имеют:
- Плазматическую мембрану: регулирует обмен веществ с окружающей средой.
- Цитоплазму: внутреннюю полужидкую среду, где расположены органоиды.
- Рибосомы: аппараты для синтеза белка.
4. Общие принципы обмена веществ (Метаболизм) Процессы расщепления глюкозы (гликолиз) и запасания энергии в виде молекул АТФ протекают по схожим схемам у большинства живых существ. Почему клетки различаются (Эволюционная дивергенция) Различия возникли в результате специализации организмов и их разделения на прокариот (безъядерных) и эукариот (ядерных), а также из-за разных способов получения энергии. 1. Наличие ядра (Прокариоты vs Эукариоты)
- Бактерии (Прокариоты): Не имеют оформленного ядра и мембранных органоидов (митохондрий, хлоропластов). ДНК расположена прямо в цитоплазме в виде кольцевой молекулы (нуклеоида).
- Растения, Животные, Грибы (Эукариоты): Имеют четко выраженное ядро, защищающее генетический материал, и сложную систему внутренних мембран.
2. Способ питания и клеточная стенка Различия между эукариотами во многом определяются тем, как они добывают органические вещества:
| Признак | Растения | Животные | Грибы |
|---|---|---|---|
| Тип питания | Автотрофный (фотосинтез) | Гетеротрофный (поедание) | Гетеротрофный (абсорбция) |
| Клеточная стенка | Есть (из целлюлозы) | Отсутствует | Есть (из хитина) |
| Пластиды | Есть (хлоропласты) | Нет | Нет |
| Запасной углевод | Крахмал | Гликоген | Гликоген |
| Вакуоли | Крупная центральная | Мелкие (сократительные и др.) | Могут быть мелкие |
3. Энергетические станции В то время как у всех эукариот есть митохондрии для клеточного дыхания, только у растений имеются хлоропласты для преобразования солнечной энергии в химическую. Это связано с тем, что предки растений когда-то поглотили цианобактерий (теория симбиогенеза), которые стали частью их клеточной структуры. Резюме Клетки похожи, потому что они используют одну и ту же "биологическую операционную систему", унаследованную от общего предка. Они различаются, так как в ходе эволюции одни организмы научились активно двигаться и заглатывать пищу (животные), другие — строить жесткий каркас и синтезировать еду из света (растения), а третьи — разлагать органику и впитывать её (грибы). Я могу составить для вас сравнительную таблицу органоидов этих царств с описанием их функций.