§9.Różnice w budowie komórki roślinnej I zwierzęcej

Dowiesz się, dlaczego nie zważając na podobieństwa w budowie, komórki roślin i zwierząt znacząco się różnią.

Z czego rośliny produkują tlen? Co to jest fotosynteza? Dlaczego rośliny są zielone? Czy istnieją rośliny, które żywią się promieniami słonecznymi lub powietrzem? Jakie substancje odżywcze otrzymują rośliny od promieni słonecznych? Czy prawda, że rośliny oczyszczają powietrze?

Z §7. dowiedziałeś się, że proste substancje organiczne – to surowiec, z którego budują się złożone substancje organiczne. Ale skąd biorą się w komórce proste substancje organiczne? Właśnie w sposobie otrzymywania prostych substancji organicznych polega główna różnica między roślinami i zwierzętami.

Rośliny same tworzą proste substancje organiczne z nieorganicznych w procesie fotosyntezy. Podczas fotosyntezy za pomącą światła z dwutlenku węgla i wody tworzą się proste substancje organiczne. Przeważnie jest to cukier. Fotosynteza zachodzi w

Fotosynteza – to proces two- wyspecjalizowanych organellach -

rzenia się prostych substancji chloroplastach. Zwierzęta nie potrafią tworzyć

organicznych z dwutlenku węgla proste substancje organiczne z nieorganicz-

I wody za pomocą energii światła. Nych.

Komórki zwierzęce pochłaniają już gotowe substancje organiczne. Proste związki organiczne są pochłaniane za pomocą ściany komórkowej i od razu mogą być wykorzystane przez komórkę do budowy niezbędnych złożonych substancji organicznych.

Wiele komórek zwierzęcych zdolnych jest do pochłaniania również złożonych związków organicznych. Wtedy substancja złożona z początku rozpada się na proste substancje organiczne. Ten proces odbywa się w komórce i dlatego nazywa się trawieniem wewnątrzkomórkowym. Następnie substancje proste są wykorzystywane jako surowiec do syntezy innych złożonych związków organicznych, które w danej chwili są potrzebne komórce. Trawienie wewnątrzkomórkowe w komórkach zwierzęcych odbywa się w lizosomach.

Różnice w budowie komórki roślinnej i zwierzęcej uwarunkowane są właśnie różnymi sposobami odżywiania się.

Komórka roślinna, w odróżnieniu od zwierzęcej, posiada chloroplasty, ścianę komórkową, wielką wodniczkę z sokiem komórkowym. Komórka zwierzęca, w odróżnieniu od roślinnej, posiada organelle, w których odbywa się trawienie wewnątrzkomórkowe. Są to lizosomy.

Ryc.13. Komórki z

chloroplastami pod

mikroskopem optycznym

Chloroplasty – jedne z największych organelli komórki roślinnej (ryc.13). Są one dobrze widoczne pod mikroskopem optycznym. Chloroplasty zawierają substancję, która pochłania światło – chlorofil. Chlorofil zawsze jest zabarwiony na zielono. Właśnie dlatego rośliny są zielone.

Podczas fotosyntezy do chloroplastu nadchodzi dwutlenek węgla i woda. W tym samym czasie chlorofil pochłania światło słoneczne i przekształca je w energię chemiczną, dzięki której z dwutlenku węgla i wody tworzy się glukoza. Przy tym uwalnia się tlen (ryc.14.).

Glukoza, która powstała podczas fotosyntezy, może być wykorzystana do:

• tworzenia wielocukrów (na przykład substancji zapasowej skrobi);

• przekształcenia na inne proste substancje organiczne, z których potem powstają białka, tłuszcze, DNA itd.;

• do produkcji w mitochondriach energii, która jest niezbędna komórce.

Tlen

Chlorofil Chloroplast

Dwutlenek węgla Glukoza

Woda

Ryc.14. Proces fotosyntezy

Tlen, który powstaje podczas fotosyntezy, jest „odpadem produkcji”. On jest niebezpieczny dla komórki, ponieważ może „spalić” wiele potrzebnych substancji, uszkodzić struktury komórkowe i organelle. Dlatego też większa część tlenu, z wyjątkiem spożywanego przez mitochondria, wydalana jest z komórki i trafia w powietrze. Właśnie dzięki tlenowi, który powstał w procesie fotosyntezy, nasza planeta ma atmosferę tlenową.

W komórce roślinnej podczas fotosyntezy powstaje tak dużo tlenu, że może on uszkodzić chloroplast. Ale do tego nie dochodzi, ponieważ w chloroplaście tlen wiążą szczególne

substancje ochronne – antyutleniacze. Antyutleniacze pochodzenia roślinnego często są dodawane do różnych produktów spożywczych – one chronią komórki człowieka przed uszkodzeniem tlenem.

Ściana komórkowa – to struktura, która zwiększa trwałość komórki. Ściana komórkowa znajduje się na zewnątrz od błony komórkowej. Ona jest o 20 – 1000 razy grubsza od błony komórkowej i dlatego dobrze widoczna pod mikroskopem optycznym. Ściana komórkowa zbudowana jest z węglowodanu złożonego – celulozy.

Ściana komórkowa nie przepuszcza do błony komórkowej dużych cząsteczek, między innymi złożonych substancji organicznych. Natomiast przepuszcza wodę wraz z rozpuszczonymi w niej solami, dwutlenek węgla i tlen. Ściana komórkowa nie tylko zwiększa trwałość komórki, lecz wspólnie z wodniczką nadaje komórce roślinnej sprężystości.

Wodniczka (wakuola) –to jedna z największych organel komórki, która jest dobrze widoczna pod mikroskopem optycznym. Ona jest ograniczona od cytoplazmy błoną.

Podstawowa substancja, która znajduje się w wodniczce – to woda. Komórka roślinna stale pochłania ją z otaczającego środowiska i gromadzi w wodniczce. Woda postępowo ją rozciąga, jej ścianki cisną na cytoplazmę, która z kolei ciśnie na błonę komórkową. Pod wpływem tego ciśnienia błona komórkowa nie pęka tylko dlatego, że nad nią znajduje się mocna ściana komórkowa. Wskutek tego komórka nabiera sprężystości. Jeśli zapasy wody w wodniczce zmniejszają się, na przykład podczas posuchy, komórki tracą sprężystość. Przejawem tego zjawiska jest więdnięcie roślin.

Prócz wody w wodniczce tworzą się zapasy prostych cukrów i kwasów organicznych – cytrynowego, jabłkowego, szczawiowego. Właśnie dzięki sokowi komórkowemu, znajdującemu się w wodniczce, owoce i warzywa mają kwaśno-słodkawy smak.

Wodniczka częściowo spełnia też funkcję magazynu, gdzie przechowujemy rzeczy w danej chwili niepotrzebne, ale mogące się jeszcze kiedyś przydać. Jest to również miejsce, dokąd roślina usuwa substancje trujące.

Lizosomy – to organelle komórki zwierzęcej, w których odbywa się trawienie wewnątrzkomórkowe. One mają postać drobnych pęcherzyków zawierających komórkowy „sok trawienny” i są ograniczone od cytoplazmy błoną. Pod mikroskopem optycznym one są zazwyczaj niewidoczne. W lizosomach złożone substancje organiczne, które zostały pochłonięte przez komórkę zwierzęcą, rozpadają się na proste związki organiczne. Lizosomy są również „zakładem” przeróbki surowców wtórnych – w nich części organelli, które przestały funkcjonować i wymagają wymiany, rozpada się na proste substancje organiczne, które powtórnie są wykorzystywane przez komórkę.

WNIOSKI

1. Komórki roślin, w odróżnieniu od komórek zwierzęcych , mają chloroplasty, ścianę komórkową, wodniczki, a komórki zwierzęce – lizosomy.

2. Różnice w budowie komórki roślinnej i zwierzęcej uwarunkowane są różnymi sposobami odżywiania się.

TERMINY I POJĘCIA DO ZAPAMIĘTANIA

Chloroplasty, wodniczka, ściana komórkowa, lizosom, fotosynteza.

PYTANIA KONTROLNE

1. Jakie organelle ma komórka roślinna, a nie ma zwierzęca i na odwrót?

2. Które z podanych substancji spożywają komórki roślin, a które– komórki zwierząt: tlen, woda, dwutlenek węgla, białka?

3. Do czego komórkom zwierzęcym niezbędne jest trawienie wewnątrzkomórkowe?

4. Co to jest fotosynteza?

ZADANIA

1. Ściana komórkowa często jest mylona z błoną komórkową, Znajdź jak najwięcej różnic między ścianą komórkową a błoną komórkową.

2. Komórka roślin otoczona jest ścianą komórkową. Wydawałoby się, że ściana komórkowa nie byłaby też zbędna dla komórki zwierzęcej, ale jest w niej nieobecna. Spróbuj wytłumaczyć dlaczego?

3. Porównaj ryciny, na których przedstawiono zasadę pracy mitochondrium i chloroplastu (ryc.12 i ryc.14). Jakie są podobieństwa i różnice w pracy tych struktur?

4. Soki naturalne otrzymujemy z owoców i warzyw. Gdzie w komórce roślinnej znajduje się sok? Dlaczego nie otrzymujemy soków z surowców zwierzęcych ( na przykład z mięsa)?

DLA DOCIEKLIWYCH