Plantaardige en dierlijke cellen hebben veel overeenkomsten, maar ze verschillen ook op verschillende manieren. Hoewel er een aantal manieren zijn waarop ze uiteenlopen, onderscheiden drie belangrijke kenmerken cellen van het planten- en dierenrijk.
Dieren missen veel van de kenmerken van de celanatomie die planten bezitten en zijn nodig om te jagen, verzamelen of op zoek te gaan naar voedsel; vind (in veel gevallen) partners voor seksuele voortplanting; en deelnemen aan andere levensondersteunende activiteiten die planten niet uitvoeren. De verschillen tussen de twee celtypen zijn een fundamenteel onderdeel van wat dieren en planten maakt tot wat ze zijn.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Er zijn veel overeenkomsten tussen plantaardige en dierlijke cellen, evenals drie belangrijke verschillen. Beide soorten cellen zijn eukaryoot, wat betekent dat ze groter zijn dan bacteriën en microben, en hun processen van celdeling maken gebruik van mitose en meiose.
In tegenstelling tot dierlijke cellen hebben plantencellen celwanden en organellen die chloroplasten worden genoemd. Plantencellen hebben ook een grote centrale vacuole, terwijl dierlijke cellen kleine of geen vacuolen hebben. Deze verschillen leiden tot functionele verschillen, zoals het vermogen van planten om energie uit de zon te halen in plaats van uit organisch materiaal.
Overeenkomsten tussen plantaardige en dierlijke cellen
Zowel plantaardige als dierlijke cellen zijn eukaryoot. De hoogste rang van biologische taxonomie heet a domein. Met andere woorden, alle levende organismen kunnen worden gegroepeerd in drie domeinen:
- Archaea
- bacteriën
- Eukarya
Alle meercellige organismen in de vijf koninkrijken bevinden zich in het Eukarya-domein, inclusief alle planten en dieren. In tegenstelling tot hun kleinere eencellige tegenhangers, prokaryoten in de Archaea- en Bacteria-domeinen hebben eukaryoten een kern omsloten door een kernmembraan en andere membraangebonden organellen. Bovendien vinden hun processen van celdeling plaats via mitose en meiose, in plaats van binaire splitsing.
| Dierlijke cel | Plantaardige cel | |
|---|---|---|
| Domein | Eukarya | Eukarya |
| celwand | Nee | Ja (gemaakt van cellulose) |
| Vacuole | Geen of een paar heel kleine in de cel | Een zeer grote ook wel de “centrale vacuole” genoemd |
| Mobiliteit | Kan mobiel en vloeiend zijn | Niet mobiel of vloeiend |
| Kern | Ja | Ja |
| Endoplasmatisch reticulum | Ja | Ja |
| Chloroplasten | Nee | Ja |
| mitochondriën | Ja | Ja |
| Golgi-apparaat | Ja | Ja |
De meeste overeenkomsten tussen plantaardige en dierlijke cellen hebben te maken met de vele organellen die ze delen. Naast dat beide membraangebonden kernen hebben, omvatten organellen die in zowel plantaardige als dierlijke cellen voorkomen:
- mitochondriën
- Endoplasmatisch reticulum
- ribosomen
- Golgi-apparaat
- Cytoplasma
Gespecialiseerde organellen: chloroplasten
Chloroplasten zijn aanwezig in planten- en algencellen, maar niet in dierlijke cellen (hoewel verschillende onderzoekers dat wel zijn) proberen "plantimals" te creëren door chloroplasten te injecteren in de embryonale cellen van zebravissen en andere soorten).
Chloroplasten bevatten chlorofyl, wat belangrijk is voor de fotosynthese. Planten gebruiken fotosynthese om energie uit zonlicht te halen. Planten heten autotrofen omdat ze hun eigen voedsel produceren uit zonlicht. Dieren en andere heterotrofen vertrouwen op organisch materiaal om te overleven.
Chloroplasten hebben hun eigen DNA en lijken erg op prokaryotische bacteriën; wetenschappers geloven dat 1,5 miljard jaar geleden chloroplasten mogelijk prokaryotische bacteriën waren die in algen leefden. Dit staat bekend als an endosymbiotisch relatie. Na verloop van tijd werden de prokaryoten chloroplasten in de eukaryote cellen, en deze cellen gaven aanleiding tot vele soorten algen en later tot planten.
Organellen: Vacuolen
Een vacuole is een ander organel. Plantencellen hebben meestal één grote centrale vacuole, maar dierlijke cellen hebben een spreiding van kleine vacuolen of geen. De vacuole is een grote, membraangebonden zak die tal van functies heeft, vooral om bepaalde stoffen op te slaan.
Dit organel is om een paar redenen van vitaal belang voor planten. Met name slaat de vacuole suikers op om de stroom van water in de cel door osmose te vergroten, waardoor de turgordruk in de plantencel. Een grotere turgordruk betekent dat het stijver is, wat de plant helpt zijn structuur vast te houden.
Vacuolen zijn ook in staat om voedzame stoffen op te slaan voor later, of om chemicaliën te verspillen die de plant moet uitscheiden maar niet kan. Vacuolen kunnen zelfs gifstoffen opslaan voor zelfverdediging tegen herbivoren.
De celwand
Plantencellen bewegen niet; ze worden op hun plaats gefixeerd met celwanden, die zijn samengesteld uit vele stoffen, met name cellulose. In tegenstelling tot plantencellen hebben dierlijke cellen alleen een plasmamembraan en geen celwand.
Een voordeel van celwanden heeft te maken met de verhoogde turgordruk veroorzaakt door vacuolen. Zonder celwanden zouden plantencellen water blijven opnemen door osmose totdat ze barsten, maar de starre celwanden stellen een limiet aan de hoeveelheid water die kan worden opgenomen.
Celwanden bieden ook celstructuur en stijfheid aan de plant als geheel. Dit soort stijfheid zou ervoor zorgen dat dieren niet voldoende kunnen bewegen. De celwand gebruikt ook chemicaliën in de verschillende lagen om de cel te beschermen tegen aanvallen en om andere cellen aan te geven een verdediging te starten.
Verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen
De verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen zijn met het blote oog niet te zien. De effecten van deze verschillen op de morfologie (vorm en kenmerken) van planten en dieren is merkbaar. Zonder chloroplasten, een celwand en een centrale vacuole kunnen dierencellen bepaalde dingen doen die plantencellen niet kunnen, en vice versa.
Als verbonden eenheden, zoals lichaamsweefsel, kunnen dierlijke cellen meer vloeiende bewegingen mogelijk maken dan plantencellen, die door celwanden stijf aan hun buren zijn bevestigd. Als individuele eenheden kunnen dierlijke cellen ook vrij door het organisme bewegen wanneer dat nodig is, of van rol wisselen om zich in een andere taak te specialiseren. Plantencellen zijn hier minder toe in staat omdat de plantencelwanden ze op hun plaats houden.
Wat plantencellen (en planten) verliezen aan fysieke vrijheid van celwanden en centrale vacuolen, winnen ze aan zelfredzaamheid en veiligheid. Celwanden, centrale vacuolen en chloroplasten dragen allemaal bij aan het autotrofisme van plantencellen, waardoor ze niet meer afhankelijk zijn van de behoefte aan organisch materiaal voor voeding. Planten hoeven niet te scharrelen, te jagen of naar voedsel te zoeken. Terwijl dieren strijden om hulpbronnen en zich seksueel voortplanten, blijven planten geworteld en groeien ze naar de zon.