Le cellule vegetali e animali hanno molte somiglianze, ma differiscono anche in diversi modi. Sebbene ci siano diversi modi in cui divergono, tre caratteristiche chiave differenziano le cellule dai regni vegetale e animale.
Gli animali mancano di molte delle caratteristiche dell'anatomia cellulare che le piante possiedono e sono tenuti a cacciare, raccogliere o cercare cibo; trovare compagni (in molti casi) per la riproduzione sessuale; e impegnarsi in altre attività di sostegno alla vita che le piante non svolgono. Le differenze tra i due tipi di cellule sono una parte fondamentale di ciò che rende animali e piante ciò che sono.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Ci sono molte somiglianze tra cellule vegetali e animali, così come tre differenze chiave. Entrambi i tipi di cellule sono eucariotiche, il che significa che sono più grandi di batteri e microbi e i loro processi di divisione cellulare utilizzano la mitosi e la meiosi.
A differenza delle cellule animali, le cellule vegetali hanno pareti cellulari e organelli chiamati cloroplasti. Le cellule vegetali hanno anche un grande vacuolo centrale, mentre le cellule animali hanno piccoli vacuoli o nessuno. Queste differenze si traducono in differenze funzionali, come la capacità delle piante di ottenere energia dal sole invece che dalla materia organica.
Somiglianze tra cellule vegetali e animali
Sia le cellule vegetali che quelle animali sono eucariotico. Il grado più alto della tassonomia biologica è chiamato a dominio. In altre parole, tutti gli organismi viventi possono essere raggruppati in tre domini:
- Archea
- batteri
- Eukarya
Tutti gli organismi pluricellulari nei cinque regni sono nel dominio di Eukarya, comprese tutte le piante e gli animali. A differenza dei loro omologhi unicellulari più piccoli, i procarioti nei domini Archaea e Bacteria, gli eucarioti hanno un nucleo racchiuso da una membrana nucleare e altri organelli legati alla membrana. Inoltre, i loro processi di divisione cellulare avvengono tramite mitosi e meiosi, piuttosto che per fissione binaria.
| Cellula animale | Cellula vegetale | |
|---|---|---|
| Dominio | Eukarya | Eukarya |
| Parete cellulare | No | Sì (in cellulosa) |
| Vacùolo | Nessuno o pochi molto piccoli in tutta la cella | Uno molto grande chiamato anche “vacuolo centrale” |
| Mobilità | Può essere mobile e fluido | Non mobile o fluido |
| Nucleo | sì | sì |
| Reticolo endoplasmatico | sì | sì |
| Cloroplasti | No | sì |
| Mitocondri | sì | sì |
| Apparato del Golgi | sì | sì |
La maggior parte delle somiglianze tra cellule vegetali e animali ha a che fare con i molti organelli che condividono. Oltre ad avere entrambi nuclei legati alla membrana, gli organelli che esistono sia nelle cellule vegetali che animali includono:
- Mitocondri
- Reticolo endoplasmatico
- ribosomi
- Apparato del Golgi
- Citoplasma
Organelli specializzati: cloroplasti
Cloroplasti sono presenti nelle cellule delle piante e delle alghe, ma non nelle cellule animali (sebbene vari ricercatori siano tentando di creare "plantimali" iniettando cloroplasti nelle cellule embrionali del pesce zebra e altra specie).
I cloroplasti contengono clorofilla, importante per la fotosintesi. Le piante usano la fotosintesi per ricavare energia dalla luce solare. Le piante si chiamano autotrofi perché producono il proprio cibo dalla luce del sole. Animali e altro eterotrofi fare affidamento sulla materia organica per sopravvivere.
I cloroplasti hanno il proprio DNA e sono molto simili ai batteri procarioti; gli scienziati ritengono che 1,5 miliardi di anni fa, i cloroplasti potrebbero essere stati batteri procarioti, che vivevano all'interno delle alghe. Questo è noto come an endosimbiotico relazione. Nel corso del tempo, i procarioti sono diventati cloroplasti all'interno delle cellule eucariotiche e queste cellule hanno dato origine a molte specie di alghe e, successivamente, a piante.
Organelli: vacuoli
Un vacuolo è un altro organello. Le cellule vegetali tendono ad avere un grande vacuolo centrale, ma le cellule animali hanno una dispersione di piccoli vacuoli o nessuno. Il vacuolo è un grande sacco delimitato da una membrana che svolge numerose funzioni, in particolare per immagazzinare determinate sostanze.
Questo organello è vitale per le piante per alcuni motivi. In particolare, il vacuolo immagazzina gli zuccheri per aumentare il flusso di acqua nella cellula per osmosi, aumentando la pressione di turgore nella cellula vegetale. Una maggiore pressione di turgore significa che è più rigido, il che aiuta la pianta a mantenere la sua struttura.
I vacuoli sono anche in grado di immagazzinare sostanze nutritive da conservare per dopo, o rifiuti chimici che la pianta ha bisogno di espellere ma non è in grado di farlo. I vacuoli possono persino immagazzinare tossine per l'autodifesa contro gli erbivori.
La parete cellulare
Le cellule vegetali non si muovono; si fissano con le pareti cellulari, che sono composte da molte sostanze, in particolare cellulosa. A differenza delle cellule vegetali, le cellule animali hanno solo una membrana plasmatica e nessuna parete cellulare.
Un vantaggio delle pareti cellulari ha a che fare con l'aumento della pressione di turgore causata dai vacuoli. Senza pareti cellulari, le cellule vegetali continuerebbero ad assorbire acqua per osmosi fino a scoppiare, ma le pareti cellulari rigide pongono un limite alla quantità di acqua che può essere assorbita.
Le pareti cellulari forniscono anche struttura cellulare e rigidità alla pianta nel suo insieme. Questo tipo di rigidità impedirebbe agli animali di muoversi a sufficienza. La parete cellulare utilizza anche sostanze chimiche nei suoi vari strati per proteggere la cellula dagli attacchi e per segnalare ad altre cellule di lanciare una difesa.
Differenze tra cellule vegetali e animali
Le differenze tra cellule vegetali e animali non possono essere viste ad occhio nudo. Tuttavia, gli effetti di queste differenze sul morfologia (forma e caratteristiche) di piante e animali è evidente. Senza cloroplasti, una parete cellulare e un vacuolo centrale, le cellule animali sono in grado di fare certe cose che le cellule vegetali non possono, e viceversa.
In quanto unità connesse, come i tessuti corporei, le cellule animali sono in grado di consentire un movimento più fluido rispetto alle cellule vegetali, che sono rigidamente attaccate alle loro vicine dalle pareti cellulari. Come unità individuali, le cellule animali sono anche in grado di muoversi liberamente nell'organismo quando necessario, o di cambiare ruolo per specializzarsi in un altro compito. Le cellule vegetali sono meno in grado di farlo a causa delle pareti cellulari delle piante che le tengono in posizione.
Ciò che le cellule vegetali (e le piante) perdono in libertà fisica dalle pareti cellulari e dai vacuoli centrali, guadagnano in autosufficienza e sicurezza. Le pareti cellulari, i vacuoli centrali e i cloroplasti contribuiscono tutti all'autotrofismo delle cellule vegetali, che le libera dalla dipendenza dalla necessità di materia organica per la nutrizione. Le piante non hanno bisogno di scavare, cacciare o cercare cibo. Mentre gli animali combattono per le risorse e si impegnano nella riproduzione sessuale, le piante rimangono radicate e crescono verso il sole.