Eukaryoty

Z Wikipédie, voľnej encyklopédie
Prejsť na navigáciu Prejsť na vyhľadávanie
?
Jadrový
Аппарат ГольджиЭндоплазматический ретикулумЯдроЯдерная мембранаЯдерная пораРибосомаЭндоплазматический ретикулумВезикулаЛизосомаКлеточные мембраныSchéma endomembránového systému ru.svg
Endomembránový systém a jeho komponenty
Vedecká klasifikácia
Superdoména: Biota
Doména: Eukaryoty
Latinský názov
Eukaryota Chatton , 1925
Kráľovstvá
Protozoa / Protists
Huby
Rastliny
Zvieratá
Chromisti
Nová klasifikácia [1]
Amoebozoa
Zadný-bičíkový
Archeplastidy
Bagre
SAR
Wikisourcestránku na túto tému.
Wikimedia Commonsstránku na túto tému.
Schéma typickej živočíšnej bunky. Takto označené organely: 1. jadierko 2. Jadro 3. ribozóm 4. vačku 5. Drsnosť (granulované) ER 6. Golgiho aparát 7. Cytoskelet 8. hladký (agranulární) ER 9. Mitochondrie 10. vakuola 11. Hyaloplasm 12. lyzozóm 13. Centrozóm (centriol)

Eukaryoty ( zastarané eukaryoty ; lat. Eukaryota zo starogréčtiny εὖ- "dobrý; úplne" [2] + κάρυον "orech; jadro") alebo jadrové - doména ( superkráľovstvo ) živých organizmov , ktorých bunky obsahujú jadro . Eukaryoty sú najmä živočíchy , huby a rastliny . Organizmy, ktorých bunky nemajú jadro ( baktérie a archaea ), sa nazývajú prokaryoty . Vírusy a viroidy nie sú ani prokaryoty, ani eukaryoty; navyše je diskutabilná aj otázka, či ich treba považovať za živé organizmy.

Popis

Zvieratá , rastliny , huby a skupiny organizmov pod všeobecným názvom protisty sú všetky eukaryotické organizmy. Môžu byť jednobunkové a mnohobunkové , ale všetky majú spoločný plán štruktúry buniek. Predpokladá sa, že všetky tieto nepodobné organizmy majú spoločný pôvod, preto sa jadrová skupina považuje za monofyletický taxón najvyššej úrovne. Podľa najrozšírenejších hypotéz sa eukaryoty objavili pred 1,6-2,1 miliardami rokov [3] . Dôležitú úlohu vo vývoji eukaryotov zohrala symbiogenéza - symbióza medzi eukaryotickou bunkou, ktorá už zjavne mala jadro a je schopná fagocytózy , a baktériami absorbovanými touto bunkou - prekurzormi mitochondrií a plastidov .

Štruktúra eukaryotických buniek

Eukaryotické bunky sú v priemere oveľa väčšie ako prokaryotické bunky, rozdiel v objeme dosahuje tisícnásobok. Eukaryotické bunky zahŕňajú asi tucet typov rôznych štruktúr známych ako organely (iný názov, menej používaný vo vedeckej literatúre [com. 1] , je organely), z ktorých mnohé sú oddelené od cytoplazmy jednou alebo viacerými membránami (v prokaryotických bunkách vnútorné organely obklopené membránou sú zriedkavé). Jadro je súčasťou bunky, ktorá je v eukaryotoch obklopená dvojitou membránou (dve elementárne membrány) a obsahuje genetický materiál: molekuly DNA „zabalené“ do chromozómov . Jadro je zvyčajne jedno, ale existujú aj viacjadrové bunky.

Rozdelenie na kráľovstvá

Existuje niekoľko možností, ako rozdeliť eukaryotické superkráľovstvo na kráľovstvá. Ako prvé boli identifikované ríše rastlín a zvierat . Potom bola izolovaná ríša húb , ktorú podľa väčšiny biológov nemožno kvôli biochemickým vlastnostiam pripísať žiadnej z týchto ríš. Niektorí autori tiež rozlišujú ríše protistov alebo prvokov a chromistov . Niektoré systémy majú až 20 kráľovstiev. Podľa systému Thomasa Cavaliera-Smitha sú všetky eukaryoty rozdelené do dvoch monofyletických taxónov ( subdomény ) - unikonta a bikonta . Poloha takých eukaryotov ako Collodictyon a Diphylleia rotans ešte nie je určená.

Rozdiely medzi eukaryotmi a prokaryotmi

Najdôležitejšia, základná vlastnosť eukaryotov je spojená s umiestnením genetického aparátu v bunke. Genetický aparát všetkých eukaryotov sa nachádza v jadre a je chránený jadrovým obalom. Eukaryotická DNA je lineárna (u prokaryotov je DNA kruhová a nachádza sa v špeciálnej oblasti bunky - nukleoide , ktorá nie je oddelená membránou od zvyšku cytoplazmy). Je spojená s proteínmi - histónmi a inými proteínmi chromozómov, ktoré baktérie nemajú.

V životnom cykle eukaryotov sa zvyčajne vyskytujú dve jadrové fázy (haplopáza a diplofáza). Prvá fáza je charakterizovaná haploidnou (jednoduchou) sadou chromozómov, potom zlúčením dvoch haploidných buniek (alebo dvoch jadier) vznikne diploidná bunka (jadro) obsahujúca dvojitú (diploidnú) sadu chromozómov . Niekedy pri ďalšom delení a častejšie po niekoľkých deleniach sa bunka opäť stane haploidnou. Takýto životný cyklus a vo všeobecnosti diploidia nie sú typické pre prokaryoty.

Tretím, možno najzaujímavejším rozdielom, je prítomnosť špeciálnych organel v eukaryotických bunkách, ktoré majú vlastný genetický aparát, množia sa delením a sú obklopené membránou. Tieto organely sú mitochondrie a plastidy . Svojou štruktúrou a aktivitou sú nápadne podobné baktériám . Táto okolnosť podnietila moderných vedcov k presvedčeniu, že takéto organizmy sú potomkami baktérií, ktoré vstúpili do symbiotického vzťahu s eukaryotmi. Prokaryoty sa vyznačujú malým počtom organel a žiadna z nich nie je obklopená dvojitou membránou. V bunkách prokaryotov nie je endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lyzozómy.

Ďalším dôležitým rozdielom medzi prokaryotmi a eukaryotmi je prítomnosť endocytózy u eukaryotov, vrátane fagocytózy v mnohých skupinách. Fagocytóza (doslova „požieranie bunkou“) je schopnosť eukaryotických buniek zachytávať, uzatvárať ich do membránového vezikula a tráviť rôzne pevné častice. Tento proces poskytuje v tele dôležitú ochrannú funkciu. Prvýkrát ho objavil I.I. Mečnikov pri morských hviezdach. Výskyt fagocytózy u eukaryotov je s najväčšou pravdepodobnosťou spojený s priemernými veľkosťami (nižšie sú podrobnejšie opísané rozdiely vo veľkostiach). Veľkosť prokaryotických buniek je neúmerne menšia, a preto sa v procese evolučného vývoja eukaryotov stretávali s problémom zásobovania tela veľkým množstvom potravy. V dôsledku toho sa medzi eukaryotmi objavujú prví skutoční, mobilní predátori .

Väčšina baktérií má bunkovú stenu odlišnú od eukaryotickej (nie všetky eukaryoty ju majú). U prokaryotov ide o silnú štruktúru, ktorá pozostáva hlavne z mureínu (v archaea z pseudomureínu). Štruktúra mureínu je taká, že každá bunka je obklopená špeciálnym sieťovým vreckom, čo je jedna obrovská molekula. Medzi eukaryotmi má bunkovú stenu mnoho protistov , húb a rastlín. U húb pozostáva z chitínu a glukánov , u nižších rastlín z celulózy a glykoproteínov , rozsievky syntetizujú bunkovú stenu z kyselín kremičitých, u vyšších rastlín z celulózy, hemicelulózy a pektínu . Pre väčšie eukaryotické bunky sa zrejme stalo nemožné vytvoriť dostatočne silnú bunkovú stenu z jednej molekuly. Táto okolnosť by ich mohla prinútiť použiť na bunkovú stenu iný materiál. Ďalším vysvetlením je, že spoločný predok eukaryotov v súvislosti s prechodom na predáciu stratil bunkovú stenu a následne sa stratili aj gény zodpovedné za syntézu mureínu . Keď sa časť eukaryotov vrátila k osmotrofnej výžive, bunková stena sa znovu objavila, ale na inom biochemickom základe.

Metabolizmus baktérií je tiež rôznorodý. Vo všeobecnosti existujú štyri druhy potravín a všetky sa nachádzajú medzi baktériami. Sú to fotoautotrofné, fotoheterotrofné, chemoautotrofné, chemoheterotrofné (fototrofné využívajú energiu slnečného žiarenia, chemotrofné využívajú chemickú energiu). Eukaryoty si buď syntetizujú energiu zo slnečného žiarenia samy, alebo využívajú hotovú energiu tohto pôvodu. Môže to byť spôsobené objavením sa predátorov medzi eukaryotmi, pre ktoré zmizla potreba syntetizovať energiu.

Ďalším rozdielom je štruktúra bičíkov . U baktérií, bičíky sú duté vlákna o priemere 15 - 20 nm, od flagellinu proteínu. Štruktúra eukaryotických bičíkov je oveľa zložitejšia. Sú bunkovým výrastkom obklopeným membránou a obsahujú cytoskelet (axonému) z deviatich párov periférnych mikrotubulov a dvoch mikrotubulov v strede. Na rozdiel od rotujúcich prokaryotických bičíkov sa eukaryotické bičíky ohýbajú alebo krútia.

Dve skupiny organizmov, o ktorých uvažujeme, ako už bolo spomenuté, sa tiež veľmi líšia svojou priemernou veľkosťou. Priemer prokaryotickej bunky je vo všeobecnosti 0,5 - 10 mikrónov, keď rovnaký komponent v eukaryotoch má 10 - 100 mikrónov, respektíve taký objem bunky je 1000 - 10 000 krát väčší ako prokaryotická.

Ribozómy prokaryotov sú malé (typ 70S). Eukaryotické bunky obsahujú väčšie ribozómy typu 80S umiestnené v cytoplazme a ribozómy 70s prokaryotického typu umiestnené v mitochondriách a plastidoch.

Zjavne sa líši aj doba vzniku týchto skupín. Prvé prokaryoty vznikli v procese evolúcie asi pred 3,5 miliardami rokov, z ktorých sa asi pred 1,2 miliardami rokov vyvinuli eukaryotické organizmy.

pozri tiež

Poznámky (upraviť)

  1. ^ Adl SM, Simpson AG, Lane CE, Lukeš J., Bass D., Bowser SS, Brown MW, Burki F., Dunthorn M., Hampl V., Heiss A., Hoppenrath M., Lara E., Le Gall L., Lynn DH, McManus H., Mitchell EA, Mozley-Stanridge SE, Parfrey LW, Pawlowski J., Rueckert S., Shadwick RS, Schoch CL, Smirnov A., Spiegel FWRevidovaná klasifikácia eukaryotov // The Journal eukaryotickej mikrobiológie. - 2012. - Zv. 59, č. 5. - S. 429-493. - doi : 10.1111 / j.1550-7408.2012.00644.x . - PMID 23020233 .
  2. Biologické pojmy. Význam slova "eukaryot"
  3. Knoll, Andrew H.; Javaaux EJ; Hewitt D.; Cohen P. Eukaryotické organizmy v proterozoických oceánoch ( nešpecifikované ) // Philosophical Transactions of the Royal Society B. - 2006. - 29. jún ( roč. 361 , č. 1470 ). - S. 1023-1038 . - doi : 10.1098 / rstb.2006.1843 . - PMID 16754612 .

Komentáre:

  1. Pri vyhľadávaní v literárnych databázach (elibrary.ru, books.google.ru atď.) prevláda výraz „organely“.

Literatúra

  • Galitsky V.A. Vznik eukaryotických buniek a pôvod apoptózy // Tsitologiya. 2005. T. 47. Vydanie. 2. S. 103-120.
  • Malakhov V.V. Hlavné fázy vývoja eukaryotických organizmov. - 2003 [ objasniť ]
  • Markov A.V. Problém pôvodu eukaryotov // Paleontologický časopis. 2005. Číslo 2. S. 3-12.
  • Mirabdullaev I.M. Problém pôvodu eukaryotov // Uspekhi sovr. biol. 1989. T. 107. S. 341-356.
  • Rozanov A. Yu., Fedonkin M. A. Problém primárneho biotopu eukaryotov. - 1994 [ objasniť ]
  • Sergeev V.N., Noll E.Kh., Zavarzin G.A. Prvé tri miliardy rokov života: od prokaryotov po eukaryoty // Priroda. 1996. č. 6. S. 54-67.
  • Sergeev V.N., Sen-Joe Lee . Prvé nálezy zvyškov nepochybných eukaryotov a precipitátov v stratotype stredného Ripheanu, južného Uralu // Stratigrafiya. Geologická korelácia. 2006. T. 14. č. 1. S. 3-21.
  • Fedonkin M. A. Zúženie geochemického základu života a eukaryotizácia biosféry: príčinná súvislosť. - 2003 [ objasniť ]
  • Shestakov S. V. O raných štádiách biologickej evolúcie z hľadiska genomiky. - 2003 [ objasniť ]

Literatúru v cudzích jazykoch nájdete v jazykových sekciách tohto článku na wikipedii.

Odkazy