תוֹכֶן
- TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
- קווי דמיון בין תאים צמחיים ובעלי חיים
- אורגנלים מתמחים: כלורופלסטים
- אורגנלים: שואבים
- קיר התא
- ההבדלים בין תאים צמחיים ובעלי חיים
לתאי צמח ובעלי חיים יש קווי דמיון רבים, אך גם הם נבדלים בכמה אופנים. אף על פי שישנן מספר דרכים בהן הן נעות, שלוש תכונות עיקריות מבדילות תאים ממלכות הצומח ובעלי החיים.
לבעלי חיים חסרים רבים מהתכונות של אנטומיה של תאים שיש לצמחים ונדרשים לצוד, לאסוף או לחפש מזון; למצוא בני זוג (במקרים רבים) להתרבות מינית; ולעסוק בפעילויות אחרות המחזקות חיים שהצמחים אינם מבצעים. ההבדלים בין שני סוגי התאים הם חלק מהותי במה שהופך את בעלי החיים והצמחים למה שהם.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
ישנם קווי דמיון רבים בין תאי צמחים ובעלי חיים, כמו גם שלושה הבדלים עיקריים. שני סוגים של תאים הם אקוארוטיים, מה שאומר שהם גדולים יותר מחיידקים ומיקרובים, ותהליכי חלוקת התאים שלהם משתמשים במיטוזה ובמיוזה.
שלא כמו תאים מן החי, לתאי צמחים יש דפנות תא ואבריםונים המכונים כלורופלסטים. לתאי צמח יש גם שקע גדול מרכזי ואילו לתאי בעלי חיים יש שקעים קטנים או לא. הבדלים אלו גורמים להבדלים תפקודיים, כמו יכולת הצמחים לקבל אנרגיה מהשמש במקום מחומר אורגני.
קווי דמיון בין תאים צמחיים ובעלי חיים
גם תאים מהצומח וגם בעלי החיים הם אוקיארוטי. הדרגה הגבוהה ביותר של הטקסונומיה הביולוגית נקראת א תחום. במילים אחרות, ניתן לקבץ את כל האורגניזמים החיים לשלושה תחומים:
כל האורגניזמים הרב-תאיים בחמש הממלכות נמצאים בתחום האוקריה, כולל כל הצמחים ובעלי החיים. שלא כמו מקביליהם החד-תאיים הקטנים יותר, פרוקריוטות בתחומי Archaea ובקטריה, לאיקריוטות יש גרעין הסגור על ידי קרום גרעיני, כמו גם אברונים אחרים הקשורים לקרום. בנוסף, תהליכי חלוקת התאים שלהם מתרחשים באמצעות מיטוזה ומיוזה, ולא באמצעות ביקוע בינארי.
מרבית הדמיון בין תאי צמחים ובעלי חיים קשור לאברונים הרבים שהם חולקים. בנוסף לשניהם בעלי גרעינים כבולים ממברנה, אברונים הקיימים בתאים צמחיים ובעלי חיים כוללים:
אורגנלים מתמחים: כלורופלסטים
כלורופלסטים קיימים בתאי צמחים ואצות, אך לא בתאי בעלי חיים (אם כי חוקרים שונים מנסים ליצור "פלנטימלים" על ידי הזרקת כלורופלסטים לתאים העובריים של דגי הזברה ומינים אחרים).
כלורופלסטים מכילים כלורופיל, החשוב לפוטוסינתזה. צמחים משתמשים בפוטוסינתזה כדי להפיק אנרגיה מאור השמש. צמחים נקראים אוטוטרופים מכיוון שהם מייצרים אוכל משלהם מאור השמש. בעלי חיים ואחרים הטרוטרופים סומכים על חומר אורגני כדי לשרוד.
לכלורופלסטים יש DNA משלהם והם דומים מאוד לחיידקים פרוקריוטיים; מדענים מאמינים שלפני 1.5 מיליארד שנה, כלורופלסטים היו אולי חיידקים פרוקריוטיים, החיים בתוך האצות. זה ידוע בשם אנדוסימביוטי מערכת יחסים. עם הזמן, הפרוקריוטים הפכו לכלורופלסטים בתוך התאים האוקריוטים, ותאים אלה הולידו מינים רבים של אצות ובהמשך לצמחים.
אורגנלים: שואבים
שקע ריק הוא אורגנל אחר. לתאי צמחים יש נטייה גדולה אחת מרכזית, אך לתאים מן החי יש פיזור של שקעים קטנים או אין. הוואקום הוא שק גדול בעל קרום קרום המשרת פונקציות רבות, במיוחד כדי לספק אחסון של חומרים מסוימים.
אורגנל זה חיוני לצמחים מכמה סיבות. ראוי לציון, שטחי הריק מאגרים סוכרים כדי להגביר את זרימת המים לתא על ידי אוסמוזה, ולהגדיל את לחץ טורגור בתא הצמח. לחץ טורורגי גדול יותר פירושו שהוא נוקשה יותר, מה שמסייע לצמח להחזיק את המבנה שלו.
Vacuoles מסוגלים גם לאחסן חומרים מזינים כדי לחסוך לצורך מאוחר יותר, או לבזבז כימיקלים שהצמח צריך להפריש אך לא מצליח. וואקואולים יכולים אפילו לאחסן רעלים להגנה עצמית מפני אוכלי עשב.
קיר התא
תאי צמחים אינם זזים; הם מתקבעים במקום עם דפנות התא, המורכבות מחומרים רבים, במיוחד תאית. שלא כמו תאים צמחיים, לתאים מן החי יש רק קרום פלסמה, ואין דופן תא.
תועלת אחת של קירות התא קשורה ללחץ הטורגור המוגבר הנגרם על ידי שואבים. ללא קירות תאים, תאים צמחיים היו ממשיכים לספוג מים על ידי אוסמוזה עד שהם מתפרצים, אך דפנות התא הנוקשות מציבות גבול לכמות המים שניתן לספוג.
דפנות התא מספקות גם את מבנה התא והנוקשות לצמח בכללותו. קשיחות מסוג זה תמנע מבעלי חיים לנוע מספיק. דופן התא משתמשת גם בכימיקלים בשכבותיה השונות כדי להגן על התא מפני התקפות, וכדי לאותת לתאים אחרים לפתוח בהגנה.
ההבדלים בין תאים צמחיים ובעלי חיים
ההבדלים בין תאי צמחים ובעלי חיים אינם יכולים לעין בלתי מזוינת. עם זאת, השפעות ההבדלים הללו על מורפולוגיה (צורה ותכונות) של צמחים ובעלי חיים מורגש. ללא כלורופלסטים, דופן תא וחלל ריק מרכזי, תאי בעלי חיים מסוגלים לעשות דברים מסוימים שתאים צמחיים אינם יכולים, ולהיפך.
כיחידות מחוברות, כמו רקמת גוף, תאים מהחי מסוגלים לאפשר תנועה רבה יותר של נוזלים מאשר תאים מהצומח, המחוברים בחוזקה לשכניהם על ידי קירות התא. כיחידות אינדיבידואליות, תאים מהחי יכולים גם לנוע בחופשיות סביב האורגניזם במידת הצורך, או להחליף תפקידים להתמחות במשימה אחרת. תאי צמחים פחות מסוגלים לעשות זאת בגלל שקירות התא הצמחיים שומרים עליהם על מקומם.
מה שתאים צמחיים (וצמחים) מאבדים בחופש הגופני מדפנות התא ובוואובולים המרכזיים, הם מרוויחים מהסתמכות עצמית וביטחון. קירות תאים, שקעים מרכזיים וכלורופלסטים תורמים כולם לתאי צמח אוטוטרופיזם, המשחרר אותם מהישענות על הצורך בחומר אורגני לתזונה. צמחים אינם צריכים לחפש, לצוד או לאכול מזון. בעוד בעלי חיים נלחמים על משאבים ועוסקים בהתרבות מינית, צמחים נשארים מושרשים וצומחים לעבר השמש.