Представьте себе три разных фабрики, производящих одну и ту же продукцию — жизнь. На одной фабрике есть собственная солнечная электростанция и прочный кирпичный забор. На второй — гибкие конвейеры и система доставки материалов снаружи. На третьей — что-то среднее, с удивительной способностью растворять стены. Примерно так можно в первом приближении взглянуть на клетки растений, животных и грибов.
Сначала разберемся с основными материалами для стройки, то есть клеточными стенками. Это первое и самое очевидное различие. Растения возводят свои стенки из целлюлозы — прочного полимерного каркаса, придающего жесткость стеблям и листьям. Грибы используют хитин — тот же материал, из которого сделан панцирь насекомых, он прочный, но несколько иной по химической природе. А вот у животных клеток наружной стенки нет вообще. Их границу образует лишь гибкая мембрана, что позволяет клеткам активно менять форму, как это делают мышечные или фагоциты, поглощающие бактерий.
Огромная разница и в способе «питания». Растения — автографы, то есть сами производят себе пищу из солнечного света, воды и углекислого газа в специальных органеллах — хлоропластах. Животные и грибы — гетеротрофы, они питаются готовыми органическими веществами. Но если животные заглатывают пищу и переваривают ее внутри организма, то грибы действуют иначе: они выделяют пищеварительные ферменты наружу, в субстрат, а затем всасывают уже растворенные питательные вещества всей поверхностью.
Теперь заглянем внутрь и посмотрим на «кладовые». Основное место для хранения запасов у растительной клетки — крупная центральная вакуоль, занимающая иногда до 90% объема. Она хранит воду, питательные вещества, а иногда и яды. У животных клеток вакуоли маленькие и выполняют в основном транспортные функции, например, пищеварительные. У грибов тоже есть вакуоли, но их роль и состав ближе к растительным.
Важнейший аспект — размножение и взаимодействие. Растительные клетки, хоть и имеют жесткую стенку, умеют общаться через цитоплазматические мостики — плазмодесмы. Клетки животных для связи используют разнообразные контакты — десмосомы, щелевые контакты — которые обеспечивают быстрый обмен сигналами. У грибов гифы (их «нитей») образуют единую сеть, где цитоплазма свободно перетекает через перегородки (септы) с порами, создавая гигантский распределенный организм.
А вот о чем многие забывают, так это о клеточном центре. Он есть у животных клеток и играет ключевую роль в делении, формируя веретено. У высших растений клеточного центра в привычном виде нет, его функции берут на себя другие структуры. У грибов же центриоли (часть клеточного центра) присутствуют далеко не всегда, и их наличие — важный таксономический признак.
Чтобы все эти ключевые отличия были перед глазами, сведем их в компактную таблицу.
| Признак | Растительная клетка | Животная клетка | Клетка гриба |
|---|---|---|---|
| Клеточная стенка | Есть, из целлюлозы | Нет (только мембрана) | Есть, из хитина |
| Пластиды | Есть (хлоропласты, хромопласты) | Нет | Нет |
| Центральная вакуоль | Крупная, постоянная | Мелкие, временные (лизосомы) | Есть, часто крупные |
| Способ питания | Автотрофный (фотосинтез) | Гетеротрофный (внутреннее пищеварение) | Гетеротрофный (внешнее пищеварение) |
| Запасное вещество | Крахмал | Гликоген | Гликоген |
| Клеточный центр | Нет (у высших) | Есть (центриоли) | Не у всех (зависит от вида) |
Говоря о значении, эти различия не просто академичны. Они определяют саму сущность организмов. Жесткая клеточная стенка растений делает их неподвижными, но позволяет выстроить гигантские структуры вроде секвойи. Ее отсутствие у животных дарит им подвижность и сложное поведение. А стратегия грибов — растворять и всасывать — позволила им стать величайшими редуцентами планеты, перерабатывающими мертвую органику.
К популярным заблуждениям относится мнение, будто грибы — это растения, которые «просто не умеют в фотосинтез». На самом деле, на клеточном уровне они часто оказываются ближе к животным, особенно по типу питания и составу клеточной стенки (хитин!). Именно поэтому современная систематика выделила грибы в отдельное, царство, равное по статусу царствам растений и животных.