Διαφορά μεταξύ φυτικών και ζωικών κυττάρων

Η βασική διαφορά μεταξύ φυτικών και ζωικών κυττάρων έγκειται στις δομικές διαφορές. Τα φυτικά κύτταρα είναι ορθογώνια, όπου τα ζωικά κύτταρα είναι στρογγυλά και τα φυτικά κύτταρα περιέχουν χλωροπλάστες, κυτταρικό τοίχωμα και κενοτόπια, ενώ τα ζωικά κύτταρα όχι.

Ομοιότητες

Τα φυτά και τα ζωικά κύτταρα μοιράζονται πολλές ομοιότητες επειδή είναι και τα δύο ευκαρυωτικά κύτταρα. Οι ομοιότητες μεταξύ των δύο διατηρήθηκαν σε όλη την ιστορία και τη διαδικασία της εξέλιξης, επειδή οι συνθήκες που αντιμετώπισε κάθε τύπος κυττάρου ήταν παρόμοιες και χρειάζονταν παρόμοια εργαλεία.

Ίσως το πιο παρόμοιο τμήμα και των δύο τύπων κυττάρων είναι ο πυρήνας, ο οποίος αποθηκεύει το μεγαλύτερο μέρος του γονιδιώματος του κυττάρου. Εκεί αποθηκεύεται το DNA και έχει πρόσβαση για την παραγωγή RNA, το οποίο χρησιμοποιείται για την παραγωγή πρωτεϊνών και άλλων σημαντικών κυτταρικών προϊόντων. Πολλά οργανίδια μέσα σε κάθε κύτταρο είναι συνδεδεμένα με τη μεμβράνη.

Μεταξύ των ίδιων οργανιδίων που μοιράζονται είναι τα μιτοχόνδρια, τα οποία είναι σημαντικά για την παραγωγή ενέργειας, το ενδοπλασματικό δίκτυο, το οποίο είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή πρωτεϊνών και τα λυσοσώματα, τα οποία λειτουργούν ως κέντρα διάθεσης απορριμμάτων για τη διάσπαση ανεπιθύμητων υλικών.

Διαφορές

Τα φυτικά κύτταρα είναι γενικά μεγαλύτερα από τα ζωικά, καθώς τα ζωικά κύτταρα μπορεί να είναι περίπου 10-30 μικρόμετρα, ενώ τα φυτικά κύτταρα μπορεί να κυμαίνονται από 10-100 μικρόμετρα. Πέρα από τα κυτταρικά τοιχώματα, σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο είναι η ύπαρξη χλωροπλάστη, κενοτοπίων και κυτταρικού τοιχώματος μέσα στα φυτικά κύτταρα. Αυτά τα τρία χαρακτηριστικά έχουν το καθένα τις δικές του μοναδικές λειτουργίες που δημιουργούν μια λειτουργική και δομική απόκλιση από τα ζωικά κύτταρα.

Τα φυτικά κύτταρα είναι γενικά μεγαλύτερα από τα ζωικά, καθώς τα ζωικά κύτταρα μπορεί να είναι περίπου 10-30 μικρόμετρα, ενώ τα φυτικά κύτταρα μπορεί να κυμαίνονται από 10-100 μικρόμετρα. Πέρα από τα κυτταρικά τοιχώματα, σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο είναι η ύπαρξη χλωροπλάστη, κενοτοπίων και κυτταρικού τοιχώματος μέσα στα φυτικά κύτταρα. Αυτά τα τρία χαρακτηριστικά έχουν το καθένα τις δικές του μοναδικές λειτουργίες που δημιουργούν μια λειτουργική και δομική απόκλιση από τα ζωικά κύτταρα.

Φυτό εναντίον. Ζωικά κύτταρα	Ενδιαφέροντα γεγονότα
Μέγεθος ζωικών κυττάρων	10 έως 30 μικρόμετρα
Κυτταρικό τοίχωμα	Τα φυτά έχουν άκαμπτο κυτταρικό τοίχωμα ενώ τα ζωικά κύτταρα δεν έχουν
Αποθήκευση ενέργειας	Τα ζωικά κύτταρα αποθηκεύουν ενέργεια ως υδατάνθρακες γλυκογόνου έναντι των φυτικών κυττάρων ως άμυλο
Μιτοχόνδρια	Τα μιτοχόνδρια παράγουν την πλειονότητα της ενέργειας των ζωικών κυττάρων, αλλά όχι για τα φυτικά κύτταρα
Μέγεθος φυτικών κυττάρων	10 έως 100 μικρόμετρα
Σύγκριση μεγεθών	Τα φυτικά κύτταρα είναι συνήθως μεγαλύτερα από τα ζωικά κύτταρα
Vacuole	Τα ζωικά κύτταρα πολλά μικρά κενοτόπια έναντι των φυτικών κυττάρων έχουν ένα μεγάλο και κεντρικό κενοτόπιο

Χλωροπλάστη

Όπως τα ζωικά κύτταρα, τα φυτικά κύτταρα έχουν μιτοχόνδρια. Στα ζωικά κύτταρα, τα μιτοχόνδρια είναι εκεί όπου παράγονται ενεργειακές ενώσεις και διανέμονται σε όλο το κύτταρο για να διασφαλιστεί ότι τα πράγματα λειτουργούν. Το ενδοπλασματικό δίκτυο χρησιμοποιεί ενέργεια ως μέρος της διαδικασίας πρωτεϊνοσύνθεσης. Σε αντίθεση με τα ζωικά κύτταρα, τα φυτικά κύτταρα δεν χρησιμοποιούν τα μιτοχόνδρια ως κύριο παραγωγό ενέργειας.

Τα φυτικά κύτταρα έχουν τους χλωροπλάστες, οι οποίοι έχουν κάποιες ομοιότητες με τα μιτοχόνδρια. Οι χλωροπλάστες βρίσκονται σε όλο το φυτό και συγκεντρώνονται στα φύλλα των φυτών και των δέντρων γιατί εκεί βρίσκεται το βέλτιστο ηλιακό φως. Ο χλωροπλάστης είναι μια μεγάλη και συνδεδεμένη με διπλή μεμβράνη δομή που φιλοξενεί τα εργαλεία που χρειάζονται για τη φωτοσύνθεση. Όπως τα μιτοχόνδρια, ο χλωροπλάστης περιέχει DNA, RNA, ένζυμα και άλλα παρόμοια υλικά που απαιτούνται για την παραγωγή αποθήκευσης ενέργειας.

Ένα από τα πιο κρίσιμα μέρη των χρωστικών χλωροφύλλης των χλωροπλαστών. Αυτές οι χρωστικές δίνουν στα φυτά το πράσινο χρώμα τους και είναι ικανά να απορροφούν το ηλιακό φως, το οποίο είναι κρίσιμο για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Τα περισσότερα από τα υλικά, συμπεριλαμβανομένης της χλωροφύλλης, στεγάζονται σε ένα υλικό που μοιάζει με υγρό που ονομάζεται στρώμα, το οποίο καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος του χώρου στον χλωροπλάστη.

Μέσω της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης, ο χλωροπλάστης μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια και τη χρησιμοποιεί για να φτιάξει τη δική του τροφή με τη μορφή σακχάρων για να επιβιώσει. Σε περιόδους που δεν υπάρχει αρκετό ηλιακό φως ή χρειάζεται περισσότερη ενέργεια από αυτή που παράγεται, τα φυτικά κύτταρα θα χρησιμοποιήσουν τα μιτοχόνδριά τους για να βοηθήσουν με την ενέργεια.

Δεδομένου ότι τα ζωικά κύτταρα δεν μπορούν να παράγουν τα δικά τους τρόφιμα, εξαρτώνται από την κατανάλωση άλλων οργανικών υλικών για τα τρόφιμα. Αυτό είναι ένα πρόβλημα που δεν έχουν τα φυτά.

Τοίχωμα κυττάρων

Τα ζωικά κύτταρα δεν περιέχουν κυτταρικό τοίχωμα, ενώ τα φυτικά κύτταρα και τα κύτταρα των μυκήτων περιέχουν. Αυτά τα τείχη κληρονομήθηκαν από τους προκαρυωτικούς προγόνους μας αλλά είναι πιο περίπλοκα και εξυπηρετούν πολλές λειτουργίες. Τα κυτταρικά τοιχώματα συνάγουν μια ακαμψία στα φυτά, γεγονός που τα καθιστά λιγότερο κινητά σε σύγκριση με τα ζωικά κύτταρα.

Τα κυτταρικά τοιχώματα έχουν πρωτεύον και δευτερεύον τμήμα. Τα πρωτογενή κυτταρικά τοιχώματα αποτελούνται από κυτταρίνη, έναν σύνθετο υδατάνθρακα και πολυσακχαρίτες. Αυτά τα υλικά σχηματίζουν μια σύνθετη και διασταυρούμενη δομή που δίνει στους τοίχους τη δύναμή τους. Οι δευτερεύοντες τοίχοι αποτελούνται από παρόμοια υλικά καθώς και από πράγματα όπως η λιγνίνη, που είναι άκαμπτες δομές που δίνουν πρόσθετη αντοχή.

Πέρα από την προστασία του κυττάρου, τα κυτταρικά τοιχώματα είναι επίσης πορώδη και επιτρέπουν την κίνηση των υλικών μέσα και έξω από το κύτταρο. Αυτά τα κανάλια είναι ρυθμισμένα και συμβάλλουν στη διασφάλιση της επικοινωνίας μεταξύ των κυττάρων, μεταξύ άλλων χαρακτηριστικών. Τα κυτταρικά τοιχώματα περιέχουν επίσης ενώσεις που ρυθμίζουν την ανάπτυξη και αποτρέπουν τις ασθένειες.

Ενώ τα φυτικά κυτταρικά τοιχώματα εξυπηρετούν σημαντικές λειτουργίες, τα ζωικά κύτταρα έχουν αναπτύξει τρόπους να χρησιμοποιούν την έλλειψη κυτταρικών τοιχωμάτων προς όφελός τους. Ένα από τα πιο σημαντικά από αυτά είναι η ικανότητα να διαφοροποιούνται. Υπάρχουν πολλοί τύποι ζωικών κυττάρων, ιστοί και όργανα. Το ανθρώπινο σώμα περιέχει κύτταρα δέρματος, οστικά κύτταρα, νευρικά κύτταρα και πολλά άλλα. Η έλλειψη κυτταρικού τοιχώματος επιτρέπει επίσης στα ζωικά κύτταρα να είναι πολύ κινητά και να επιτρέπουν πολύπλοκα κινητά πλάσματα.

Vacuole

Τα κενοτόπια είναι πολύ μεγάλοι σάκοι που συνδέονται με τη μεμβράνη μέσα στα φυτικά κύτταρα. Τα περισσότερα φυτά έχουν ένα κεντρικό κενοτόπιο που γενικά γεμίζει το 80% ενός κυττάρου. Μία από τις πιο κρίσιμες λειτουργίες ενός κενοτοπίου είναι να διατηρεί τη δομική ακεραιότητα ενός κυττάρου, επιτρέποντάς του να λειτουργεί χωρίς κίνδυνο κατάρρευσης.

Το κενοτόπιο περικλείεται από μια μεμβράνη, που ονομάζεται τονοπλάστης, και επιτυγχάνουν το μέγεθός τους απορροφώντας μικρότερα κενοτόπια που παράγονται καθώς μεγαλώνει ένα κύτταρο. Εκτός από τη δομική σημασία, τα κενοτόπια εξυπηρετούν πολλούς διαφορετικούς ρόλους ανάλογα με την ηλικία και το είδος. Σε ορισμένα φυτά, αποθηκεύουν χρωστικές ουσίες που δίνουν στα λουλούδια το χρώμα τους. Στους σπόρους, περιέχουν πρωτεΐνες που απαιτούνται για την ανάπτυξη.

Παρόμοια με το λυσόσωμα, λειτουργούν επίσης ως αποθήκευση και διάσπαση αποβλήτων. Μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτά τα απόβλητα για να απομακρύνουν τα αρπακτικά καθώς έχουν πικρή γεύση, μπορεί να περιέχουν τοξίνες και άλλα επιβλαβή υλικά.

Οι άνθρωποι έχουν βρει μεγάλη χρήση από τα φυτικά κενοτόπια καθώς εκεί αποθηκεύεται το όπιο καθώς και το άρωμα από καουτσούκ ή σκόρδο. Παρόμοια με τους χλωροπλάστες, τα ζωικά κύτταρα περιέχουν επίσης κενοτόπια που είναι σημαντικά μικρότερα. Στα ζωικά κύτταρα, οι λειτουργίες των αποβλήτων υποβιβάζονται στο λυσόσωμα ενώ τα κενοτόπια είναι δευτερεύοντα.

… Και πολλά άλλα κύτταρα!

Υπάρχουν και άλλοι τύποι κυττάρων εκεί έξω, όπως μυκητιακά και βακτηριακά κύτταρα, που προσφέρουν επίσης πληροφορίες για τη βιολογική ποικιλότητα στη Γη. Όπως και με τα φυτικά και ζωικά κύτταρα, μπορέσαμε να κατανοήσουμε και να εξαγάγουμε σημαντικά πράγματα από αυτά. Βρήκαμε αντιβιοτικά σε βακτήρια και ζώα. βρήκαμε θεραπείες και δηλητήρια σε φυτά και μύκητες. Με εκατομμύρια είδη που δεν έχουν ανακαλυφθεί επί του παρόντος, είναι πιθανό να συνεχίσουμε να βρίσκουμε κρίσιμες ενώσεις και πληροφορίες που μας επιτρέπουν να επιβιώσουμε και να ευδοκιμήσουμε σε μια εποχή κλιματικής αλλαγής και ελλείψεων αντιβιοτικών.