Augu un dzīvnieku šūnām ir daudz līdzību, taču tās atšķiras arī vairākos veidos. Lai gan ir daudz veidu, kā tās atšķiras, trīs galvenās iezīmes atšķir šūnas no augu un dzīvnieku valsts.
Dzīvniekiem trūkst daudzu šūnu anatomijas iezīmju, kas piemīt augiem un kurām ir nepieciešams medīt, vākt vai meklēt barību; atrast draugus (daudzos gadījumos) dzimumaudzēšanai; un iesaistīties citās dzīvību uzturošās aktivitātēs, kuras augi neveic. Atšķirības starp abiem šūnu tipiem ir būtiska daļa no tā, kas padara dzīvniekus un augus par tādiem, kādi tie ir.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Augu un dzīvnieku šūnām ir daudz līdzību, kā arī trīs galvenās atšķirības. Abu veidu šūnas ir eikariotas, kas nozīmē, ka tās ir lielākas par baktērijām un mikrobiem, un to šūnu dalīšanās procesos tiek izmantota mitoze un mejoze.
Atšķirībā no dzīvnieku šūnām, augu šūnās ir šūnu sienas un organoīdi, ko sauc par hloroplastiem. Augu šūnās ir arī liela centrālā vakuola, savukārt dzīvnieku šūnās ir vai nu mazas vakuolas, vai arī to nav. Šīs atšķirības rada funkcionālas atšķirības, piemēram, augu spēju iegūt enerģiju no saules, nevis no organiskām vielām.
Augu un dzīvnieku šūnu līdzības
Gan augu, gan dzīvnieku šūnas ir eikariots. Bioloģiskās taksonomijas augstāko pakāpi sauc par a domēns. Citiem vārdiem sakot, visus dzīvos organismus var sagrupēt trīs jomās:
- Arheja
- Baktērijas
- Eukarja
Visi daudzšūnu organismi piecās valstībās atrodas Eukarijas domēnā, ieskaitot visus augus un dzīvniekus. Atšķirībā no mazākajiem vienšūņu kolēģiem, prokariotes Archaea un Bacteria domēnos eikariotiem ir kodols, ko norobežo kodola membrāna, kā arī citi ar membrānu saistīti organoļi. Turklāt viņu šūnu dalīšanās procesi notiek ar mitozes un mejozes palīdzību, nevis ar bināro skaldīšanu.
| Dzīvnieku šūna | Augu šūna | |
|---|---|---|
| Domēns | Eukarja | Eukarja |
| Šūnapvalki | Nē | Jā (izgatavots no celulozes) |
| Vacuole | Vai nu neviens, vai daži ļoti mazi visā kamerā | Viena ļoti liela, saukta arī par “centrālo vakuolu” |
| Mobilitāte | Var būt kustīgs un plūstošs | Nav kustīgs vai plūstošs |
| Kodols | Jā | Jā |
| Endoplazmatiskais tīkls | Jā | Jā |
| Hloroplasti | Nē | Jā |
| Mitohondrija | Jā | Jā |
| Golgi aparāts | Jā | Jā |
Lielākā daļa augu un dzīvnieku šūnu līdzību ir saistīta ar daudzajiem organoīdiem, kuriem tās ir kopīgas. Papildus abiem ar membrānu saistītajiem kodoliem, organoīdi, kas pastāv gan augu, gan dzīvnieku šūnās, ietver:
- Mitohondrija
- Endoplazmatiskais tīkls
- Ribosomas
- Golgi aparāts
- Citoplazma
Specializētie organelli: hloroplasti
Hloroplasti ir augu un aļģu šūnās, bet dzīvnieku šūnās nav (lai gan dažādi pētnieki ir mēģinot izveidot “plantālus”, injicējot hloroplastus zebras zivju embrija šūnās un citas sugas).
Hloroplasti satur hlorofilu, kas ir svarīgi fotosintēzei. Augi izmanto fotosintēzi, lai iegūtu enerģiju no saules gaismas. Tiek saukti augi autotrofi jo viņi paši ražo pārtiku no saules gaismas. Dzīvnieki un citi heterotrofi paļaujieties uz organisko vielu, lai izdzīvotu.
Hloroplastiem ir sava DNS un tie ir ļoti līdzīgi prokariotu baktērijām; zinātnieki uzskata, ka pirms 1,5 miljardiem gadu hloroplasti varēja būt prokariotu baktērijas, kas dzīvoja aļģu iekšienē. Tas ir pazīstams kā endosimbiotisks attiecības. Laika gaitā prokariotes kļuva par hloroplastiem eikariotu šūnās, un šīs šūnas radīja daudzas aļģu sugas un vēlāk arī augus.
Organelles: vakuoles
Vakuola ir vēl viena organelle. Augu šūnās parasti ir viena liela centrālā vakuola, bet dzīvnieku šūnās ir vai nu mazo vakuolu izkliede, vai arī to nav. Vakuols ir liels, ar membrānu saistīts maisiņš, kas pilda daudzas funkcijas, it īpaši, lai nodrošinātu noteiktu vielu uzglabāšanu.
Šī organelle augiem ir vitāli svarīga vairāku iemeslu dēļ. Konkrēti, vakuola uzglabā cukurus, lai palielinātu ūdens plūsmu šūnā ar osmozes palīdzību, palielinot turgora spiediens augu šūnā. Lielāks turgora spiediens nozīmē, ka tas ir stingrāks, kas palīdz augam noturēt struktūru.
Vacuoles arī spēj uzglabāt barojošas vielas, lai ietaupītu vēlākam laikam, vai izšķērdēt ķīmiskās vielas, kuras augam nepieciešams izvadīt, bet nespēj. Vakuolās var pat uzglabāt toksīnus pašaizsardzībai pret zālēdājiem.
Šūnas siena
Augu šūnas nepārvietojas; tie nostiprinās ar šūnu sienām, kuras sastāv no daudzām vielām, īpaši celulozes. Atšķirībā no augu šūnām, dzīvnieku šūnās ir tikai plazmas membrāna un bez šūnu sienas.
Viens šūnu sienu ieguvums ir saistīts ar vakuolu izraisīto paaugstināto turgora spiedienu. Bez šūnu sienām augu šūnas turpinātu absorbēt ūdeni ar osmozi, līdz tās pārsprāgst, bet cietās šūnu sienas ierobežo ūdens daudzumu.
Šūnu sienas nodrošina arī šūnu struktūru un stingrību augam kopumā. Šāda veida stingrība neļautu dzīvniekiem pietiekami pārvietoties. Šūnas siena dažādos slāņos izmanto arī ķīmiskas vielas, lai aizsargātu šūnu no uzbrukumiem un lai signalizētu citām šūnām sākt aizsardzību.
Augu un dzīvnieku šūnu atšķirības
Augu un dzīvnieku šūnu atšķirības nevar būt ar neapbruņotu aci. Tomēr šo atšķirību ietekme uz morfoloģija augu un dzīvnieku (forma un pazīmes) ir pamanāma. Bez hloroplastiem, šūnu sienas un centrālās vakuolas dzīvnieku šūnas spēj paveikt noteiktas lietas, ko augu šūnas nevar, un otrādi.
Dzīvnieku šūnas kā savienotas vienības, piemēram, ķermeņa audi, spēj nodrošināt lielāku šķidruma kustību nekā augu šūnas, kuras ar šūnu sienām stingri piestiprina saviem kaimiņiem. Dzīvnieku šūnas kā atsevišķas vienības vajadzības gadījumā var arī brīvi pārvietoties pa organismu vai mainīt lomas, lai specializētos citā uzdevumā. Augu šūnas to mazāk spēj izdarīt, jo augu šūnu sienas tur tās vietā.
Ko augu šūnas (un augi) zaudē fiziskā brīvībā no šūnu sienām un centrālajiem vakuoliem, tos iegūst pašpaļāvība un drošība. Šūnu sienas, centrālās vakuolas un hloroplasti veicina augu šūnu autotrofismu, kas atbrīvo tos no paļaušanās uz organisko vielu nepieciešamību pēc uztura. Augiem nav nepieciešams sagrābt, medīt vai barot pārtiku. Kamēr dzīvnieki cīnās par resursiem un iesaistās dzimumaudzēšanā, augi paliek sakņoti un aug pret sauli.
