動物和植物都是細胞構成的,但兩種生物卻表現出截然不同的生命形态。那麼,這兩個物種間的細胞會存在相似性嗎?這兩個物種間的細胞區别又是什麼?
當你看到生長在你後院的一棵樹,你的狗繞着這棵樹轉圈時,這兩種生物顯然是截然不同,一個是僵硬的,一動不動的,而另一種是一個狂吠的生物,有個性,喜歡舔幹淨你的盤子。然而,在細胞水平上,這些生物體在許多方面存在非常相似,話雖如此,了解兩者之間的差異,例如它們如何生長,如何獲取它們的食物,也會對這兩種真核細胞類型的動物有更深入的了解。
動植物細胞相似之處
兩者的主要目的是通過各種過程(通過膜結合的細胞器進行)使生物保持活力。 這些細胞是真核細胞,它們還包含一個核,通過核膜與細胞的其餘部分隔開。 細胞核是發生遺傳物質(DNA)轉錄和複制的地方。
當涉及到植物和動物細胞的複制時,它們都經曆類似的過程,即線絲分裂和減數分裂。細胞呼吸是植物和動物細胞能量生成的動力過程,盡管原材料以不同形式出現,但這一關鍵過程以類似的方式發生。
動物細胞與植物細胞相似性
雖然這兩個物種都含有細胞器,但隻有這些是兩個物種存在共性,如核糖體,線粒體,高爾基複合物,細胞骨架和血漿膜等等。在兩個物種細胞類型中的細胞器的不同之處将在下面解釋。
動植物細胞差異形狀,大小和結構
動物細胞被質膜包裹,該質膜是柔性的,允許動物細胞适應特定數量的形狀。另一方面,植物細胞通常是正方形或矩形結構,因為它們除了質膜外還受到剛性細胞壁的限制。
就大小而言,植物細胞的體積範圍為10-100微米,而大多數動物細胞的長度不會超過30-35微米。這是因為植物細胞通常通過增加其個體大小來生長,通常是通過将額外的液體帶到其中央真空中。另一方面,動物細胞會通過複制和增加它們的數量來"生長",而不是它們各自的物理大小。雖然動物細胞确實包含許多較小的液泡,但植物細胞通常以中央液泡(占細胞體積的90%)為主。
分裂與分化
當動物細胞複制并準備分裂時,形成一個裂解溝,逐漸将細胞切成兩半,将母細胞擠壓成兩個子細胞。然而,在植物中,細胞通過最終形成細胞而分裂,該細胞最終硬化為新的細胞壁。
在植物中,大多數新細胞都有可能分化成植物需要的任何類型的細胞的潛力;然而,在動物中,幹細胞是唯一能夠滿足生物體各種不同需求的"柔性"細胞。
蛋白質合成
氨基酸是蛋白質的組成成分,它是細胞功能和生存的關鍵部分。有20種氨基酸組成蛋白質,所有這些氨基酸都可以在植物内部産生。不幸的是,動物隻能合成10種氨基酸,其餘的必須從外部來源(即飲食)獲取。
能源生成和存儲
如上所述,動物和植物細胞都利用細胞呼吸将碳水化合物轉化為可用的三磷酸腺苷(ATP),但該過程的原料并非以相同的方式獲得。動物食用食物,将碳水化合物分解成葡萄糖,并通過3步過程生成三磷酸腺苷(ATP)。植物細胞進行光合作用,将陽光、水和二氧化碳轉化為葡萄糖和氧氣,此時,它們可以利用這些葡萄糖進行細胞呼吸過程,就像動物一樣,并産生三磷酸腺苷(ATP)。然而,動物細胞以糖原的形式儲存能量,而植物以澱粉的形式儲存能量。
器官變異
動物細胞含有中心粒,纖毛和溶酶體,分别有助于組織微管進行細胞分裂,幫助細胞遷移和消化大分子。植物細胞不包含任何這些結構。但是,植物細胞擁有乙醛酸體,纖毛蟲和質體,這對于分解脂質,鄰近植物之間的通訊以及将光能轉化為可用的三磷酸腺苷(ATP)是必不可少的。這些細胞器變異代表了這些類型的細胞之間某些最重要的差異,因為這些細胞器專門滿足動植物的獨特需求。
最後一句話
雖然植物和動物細胞的主要功能達到相同的目的,但這些“顯微機器”的内部工程必然是不同的。雖然植物通常被認為是比動物更簡單的生命形式,但植物通過光合作用産生自己的食物的能力是我們星球上任何生命的存在的最重要發展之一。換句話說,下次你看着那棵樹和你的狗繞着它轉圈時,請記住,這兩種生物都非常迷人,有着無數的相似性和差異,使它們既能生存又茁壯成長。
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