Eukariotski ćelijski zid. Eukarioti

Šta je eukariot? Odgovor na ovo pitanje leži u strukturnim karakteristikama ćelija razne vrste. Razmotrit ćemo nijanse njihove organizacije u našem članku.

Osobine ćelijske strukture

Ćelije živih organizama se klasifikuju prema različiti znakovi. Jedna od njih je organizacija nasljednog materijala sadržanog u molekulima DNK. Eukarioti su organizmi čije ćelije sadrže formirano jezgro. To je dvomembranska organela koja sadrži genetski materijal. Prokarioti nemaju ovu strukturu. Ovi organizmi uključuju sve vrste bakterija i arheja.

Struktura prokariotskih ćelija

Odsustvo nukleusa ne znači da prokariotski organizmi nemaju nasljedni materijal. Takođe je kodiran u nukleotidnoj sekvenci. Međutim, genetska informacija nije locirana u formiranom jezgru, već je predstavljena jednim kružnim DNK molekulom. Zove se plazmid. Takav se molekul veže za unutrašnju površinu plazma membrane. Ćelije ovog tipa takođe nedostaje određeni broj određenih organela. Prokariotske organizme karakterizira primitivnost, mala veličina i nizak nivo organizacije.

Šta je eukariot?

Ova velika grupa organizama uključuje sve predstavnike biljaka, životinja i gljiva. Virusi su nećelijski oblici života i stoga se ne razmatraju u ovoj klasifikaciji.

Predstavljen prokariot plazma membrana, a unutrašnji sadržaj je citoplazma. Ovo je unutrašnji polutečni medij koji djeluje funkcija podrške, objedinjuje sve strukture u jedinstvenu cjelinu. Prokariotske ćelije karakteriše i prisustvo određenog broja organela. To su Golgijev kompleks, endoplazmatski retikulum, plastidi, lizozomi. Neki vjeruju da su eukarioti organizmi čije ćelije nemaju mitohondrije. Ali to uopšte nije tačno. Ove organele u eukariotskim stanicama služe kao mjesto za formiranje ATP molekula, nosioca energije u ćeliji.

Eukarioti: primjeri organizama

Eukariota su tri Međutim, uprkos zajedničke karakteristike, njihove ćelije imaju značajne razlike. Na primjer, biljke karakterizira sadržaj specijaliziranih organela, hloroplasta. U njima se odvija složen proces fotohemijske transformacije neorganske supstance u glukozu i kiseonik. Životinjske ćelije nemaju takve strukture. Oni su u stanju da asimiliraju samo gotove hranljive materije. Ove strukture se također razlikuju po strukturi površinskog aparata. U životinjskim ćelijama glikokaliks se nalazi iznad plazma membrane. To je viskozni površinski sloj koji se sastoji od proteina, lipida i ugljikohidrata. Karakteristika biljaka Nalazi se iznad formiranog plazmatskog zida složenih ugljenih hidrata celuloza i pektin, koji mu daju snagu i krutost.

Šta je eukariot, koji je predstavljen grupom gljiva? Ćelije ovih nevjerovatnih organizama kombiniraju strukturne karakteristike i biljaka i životinja. Njihova stanična stijenka sadrži ugljikohidrate celulozu i hitin. Međutim, njihova citoplazma ne sadrži kloroplaste, pa su, poput životinjskih stanica, sposobne samo za heterotrofni način prehrane.

Progresivne strukturne karakteristike eukariota

Zašto su svi eukariotski organizmi koji su dostigli visok nivo razvoja i rasprostranjenosti širom planete? Prije svega, hvala visoki nivo specijalizacija njihovih organela. Kružna molekula DNK, koja se nalazi u bakterijskim ćelijama, omogućava im najlakši način za reprodukciju - u dva. Kao rezultat ovaj proces formiraju se tačne genetske kopije ćelija kćeri. Reprodukcija ove vrste svakako osigurava i osigurava prilično brzu reprodukciju takvih ćelija. Međutim, ne može biti govora o pojavi novih znakova prilikom podjele na dva. To znači da se ti organizmi neće moći prilagoditi promjenjivim uvjetima. Eukariotske ćelije karakterizira seksualni proces. Tokom ovog procesa, genetske informacije se razmjenjuju i rekombinuju. Kao rezultat toga, pojedinci se često rađaju sa novim korisni znakovi, koji su fiksirani u svom genotipu i mogu se prenositi s generacije na generaciju. Ovo je manifestacija nasljedne varijabilnosti, koja je osnova evolucije.

Dakle, u našem članku smo pogledali šta je eukariot. Ovaj koncept označava organizam čije ćelije sadrže jezgro. Ova grupa organizama uključuje sve predstavnike biljnog i životinjskog svijeta, kao i gljive. Jezgro je trajna ćelijska struktura koja osigurava skladištenje i prijenos nasljednih informacija organizama, kodiranih u nukleotidnom nizu molekula DNK.

Struktura eukariotske ćelije

Eukariotske ćelije su u proseku mnogo veće od prokariotskih ćelija, razlika u zapremini dostiže hiljade puta. Eukariotske ćelije uključuju desetak tipova različitih struktura poznatih kao organele (ili organele, koje su, međutim, donekle iskrivljene izvorno značenje ovaj termin), od kojih su mnoge odvojene od citoplazme jednom ili više membrana. Prokariotske ćelije uvijek sadrže staničnu membranu, ribozome (značajno različite od eukariotskih ribozoma) i genetski materijal - bakterijski hromozom, ili genofor, ali su unutrašnje organele okružene membranom rijetke. Jezgro je dio ćelije, okružen eukariotima dvostrukom membranom (dvije elementarne membrane) i koji sadrži genetski materijal: molekule DNK, “spakovane” u hromozome. Obično postoji jedno jezgro, ali postoje i višejezgrene ćelije.

Podjela na kraljevstva

Postoji nekoliko opcija za podjelu eukariotskog nadkraljevstva na kraljevstva. Biljno i životinjsko carstvo prvi su se razlikovali. Tada je identifikovano carstvo gljiva koje se zbog svojih biohemijskih karakteristika, prema mišljenju većine biologa, ne može svrstati u jedno od ovih carstava. Također, neki autori razlikuju carstva protozoa, miksomiceta i hromista. Neki sistemi imaju do 20 kraljevstava.

Razlike između eukariota i prokariota

Najvažnija, fundamentalna karakteristika eukariotskih ćelija povezana je sa lokacijom genetskog aparata u ćeliji. Genetski aparat svih eukariota nalazi se u jezgru i zaštićen je nuklearnim omotačem (na grčkom "eukariot" znači imati jezgro). Eukariotska DNK je linearna (kod prokariota, DNK je kružna i slobodno lebdi u citoplazmi). Povezan je sa histonskim proteinima i drugim hromozomskim proteinima koje bakterije nemaju. U životnom ciklusu eukariota obično postoje dvije nuklearne faze (haplofaza i diplofaza). Prvu fazu karakteriše haploidni (jednostruki) skup hromozoma, zatim, spajanje, dva haploidne ćelije(ili dva jezgra) formiraju diploidnu ćeliju (nukleus) koja sadrži dvostruki (diploidni) skup hromozoma. Nakon nekoliko podjela, stanica ponovo postaje haploidna. Takve životni ciklus i općenito, diploidnost nije tipična za prokariote.

Treća, možda najzanimljivija razlika, je prisutnost u eukariotskim stanicama posebnih organela koje imaju vlastiti genetski aparat, razmnožavaju se diobom i okružene su membranom. Ove organele su mitohondrije i plastidi. Po svojoj građi i životnoj aktivnosti zapanjujuće su slični bakterijama. Ova okolnost je navela savremene naučnike da razmišljaju o tome slični organizmi su potomci bakterija koje su ušle u simbiotski odnos sa eukariotima. Prokariote karakterizira mali broj organela, a nijedna od njih nije okružena dvostrukom membranom. Prokariotske ćelije nemaju endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat ili lizozome. Jednako je važno, kada se opisuju razlike između prokariota i eukariota, govoriti o takvom fenomenu u eukariotskim stanicama kao što je fagocitoza. Fagocitoza (doslovno "jedenje") odnosi se na sposobnost eukariotskih ćelija da uhvate i probave širok spektar čvrstih čestica. Ovaj proces daje tijelu važne zaštitna funkcija. Prvi ga je otkrio I.I. Mečnikov kod morske zvezde. Pojava fagocitoze kod eukariota najvjerovatnije je povezana s prosječnom veličinom (više o razlikama u veličini je napisano u nastavku). Veličine prokariotskih ćelija su neproporcionalno manje i stoga su se u procesu evolucijskog razvoja eukarioti suočili s problemom snabdijevanja tijela. veliki iznos hrana, kao rezultat toga, prvi predatori pojavljuju se u grupi eukariota. Većina bakterija ima ćelijski zid koji se razlikuje od eukariotskog (nemaju ga svi eukarioti). Kod prokariota, to je izdržljiva struktura koja se sastoji uglavnom od mureina. Struktura mureina je takva da je svaka ćelija okružena posebnom mrežastom vrećicom, koja je jedan ogroman molekul. Među eukariotima, gljive i biljke imaju ćelijski zid. Kod gljiva se sastoji od hitina i glukana, kod nižih biljaka sastoji se od celuloze i glikoproteina, dijatomeje sintetiziraju ćelijski zid iz silicijumske kiseline, u viših biljaka od celuloze, hemiceluloze i pektina. Očigledno je za veće eukariotske ćelije postalo nemoguće stvoriti ćelijski zid visoke čvrstoće od jedne molekule. Ova okolnost mogla bi natjerati eukariote da koriste drugačiji materijal za zid ćelije. Metabolizam bakterija je također raznolik. Općenito, postoje četiri vrste ishrane, a sve se nalaze među bakterijama. To su fotoautotrofni, fotoheterotrofni, hemoautotrofni, hemoheterotrofni (fototrofni koriste energiju sunčeve svetlosti, hemotrofni koriste hemijsku energiju). Eukarioti ili sami sintetiziraju energiju iz sunčeve svjetlosti ili koriste gotovu energiju ovog porijekla. To može biti zbog pojave predatora među eukariotima, za koje je nestala potreba za sintetiziranjem energije.

Druga razlika je struktura flagela. Kod bakterija su tanke - samo 15-20 nm u prečniku. Ovo su šuplji filamenti napravljeni od proteina flagelina. Struktura eukariotskih flagela je mnogo složenija. Oni su stanični izraslini okruženi membranom i sadrže citoskelet (aksonem) od devet pari perifernih mikrotubula i dvije mikrotubule u centru. Za razliku od rotirajućih prokariotskih bičaka, eukariotske bičeve se savijaju ili izvijaju. Dvije grupe organizama koje razmatramo, kao što je već spomenuto, vrlo se razlikuju po svojim prosječnim veličinama. Prečnik prokariotske ćelije je obično 0,5-10 mikrona, dok je isti broj za eukariote 10-100 mikrona. Volumen takve ćelije je 1000-10000 puta veći od volumena prokariotske ćelije. Prokarioti imaju male ribozome (tip 70S). Eukarioti imaju veće ribozome (tip 80S).

Očigledno se razlikuje i vrijeme nastanka ovih grupa. Prvi prokarioti nastali su u procesu evolucije prije oko 3,5 milijardi godina, od njih su se prije oko 1,2 milijarde godina razvili eukariotski organizmi.

vidi takođe

Izvori, linkovi

• Biološki enciklopedijski rječnik/ uredio M.S. Gilyarov. - M., 1989.
• Markov A.V. Problem podrijetla eukariota // Paleontološki časopis 2 (2005): 3-12.
• B.M. Mednikov. Biologija: oblici i nivoi života. - Prosvjeta, 1995.
• D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biologija (u tri toma)

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta je "eukariot" u drugim rječnicima:

eukarioti... Pravopisni rječnik-priručnik

eukarioti- Organizam čije ćelije imaju formirano jezgro Teme biotehnologije EN eukariot ... Vodič za tehnički prevodilac

eukarioti- eukariotas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Organizmas, kurio ląstelės turi membrana nuo citoplazmos atskirtą suformuotą branduolį i kitus organoidus. atitikmenys: engl. eucariote rus. eukarioti... Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Plan:

Uvod

• 1 Struktura eukariotske ćelije
• 2 Podjela na kraljevstva
• 3 Razlike između eukariota i prokariota
• 4 Izvori, linkovi

Uvod

Dijagram tipične životinjske ćelije. Zabilježeni organoidi (organele) 1. Nukleus 2. Nukleus 3. Ribosoma 4. Vesicula 5. hrapavi (granularni) endoplazmatski retikulum 6. Golji aparat 7. Ćelijski zid 8. Glatki (agraninolarni) endoplazmatski retikulum 9. Mitohondrija 1011. 12. Lizozom 13. Centrosom (Centriole)

Eukarioti, ili Nuklearni(lat. Eukaryota iz grčkog εύ- - dobro i κάρυον - nucleus) je domen (nadcarstvo) živih organizama čije ćelije sadrže jezgra. Svi organizmi osim bakterija i arheja su nuklearni (virusi i viroidi također nisu eukarioti, ali ih svi biolozi ne smatraju živim organizmima).

Životinje, biljke, gljive, kao i grupe organizama pod uobičajeno ime Protisti su svi eukariotski organizmi. Mogu biti jednoćelijski ili višećelijski, ali svi imaju opšti planćelijska struktura. Vjeruje se da svi ovi vrlo različiti organizmi imaju zajedničko porijeklo, pa se nuklearna grupa smatra monofiletskom taksonom najvišeg ranga. Prema najčešćim hipotezama, eukarioti su se pojavili prije 1,5-2 milijarde godina. Važnu ulogu u evoluciji eukariota imala je simbiogeneza - simbioza između eukariotske stanice, koja je očito već imala jezgro i bila sposobna za fagocitozu, i bakterija koje je ova stanica progutala - prethodnika mitohondrija i plastida.

1. Struktura eukariotske ćelije

Eukariotske ćelije su u proseku mnogo veće od prokariotskih ćelija, razlika u zapremini dostiže hiljade puta. Eukariotske ćelije uključuju desetak različitih tipova struktura poznatih kao organele (ili organele, što, međutim, donekle iskrivljuje izvorno značenje ovog pojma), od kojih su mnoge odvojene od citoplazme jednom ili više membrana. Uvijek prisutan u prokariotskim stanicama stanične membrane, ribozomi (značajno različiti od eukariotskih ribozoma) i genetski materijal - bakterijski hromozom, ili genofor, ali su unutrašnje organele okružene membranom retke. Jezgro je dio ćelije, okružen eukariotima dvostrukom membranom (dvije elementarne membrane) i koji sadrži genetski materijal: molekule DNK „spakovane“ u hromozome. Obično postoji jedno jezgro, ali postoje i višejezgrene ćelije.

2. Podjela na kraljevstva

Postoji nekoliko opcija za podjelu eukariotskog nadkraljevstva na kraljevstva. Biljno i životinjsko carstvo prvi su se razlikovali. Tada je identifikovano carstvo gljiva koje se zbog svojih biohemijskih karakteristika, prema mišljenju većine biologa, ne može svrstati u jedno od ovih carstava. Također, neki autori razlikuju carstva protozoa, miksomiceta i hromista. Neki sistemi imaju do 20 kraljevstava. Prema sistemu Thomas Cavalier-Smith, svi eukarioti su podijeljeni u dvije monofiletske taksone - Unikonta I Bikonta.

3. Razlike između eukariota i prokariota

Najvažnija, fundamentalna karakteristika eukariotskih ćelija povezana je sa lokacijom genetskog aparata u ćeliji. Genetski aparat svih eukariota nalazi se u jezgru i zaštićen je nuklearnim omotačem (na grčkom "eukariot" znači imati jezgro). DNK eukariota je linearna (kod prokariota je DNK kružna i nalazi se u posebnom dijelu ćelije - nukleoidu, koji nije odvojen membranom od ostatka citoplazme). Povezan je sa histonskim proteinima i drugim hromozomskim proteinima koje bakterije nemaju.

U životnom ciklusu eukariota obično postoje dvije nuklearne faze (haplofaza i diplofaza). Prvu fazu karakterizira haploidni (jednostruki) skup hromozoma, zatim, spajanjem, dvije haploidne ćelije (ili dva jezgra) formiraju diploidnu ćeliju (nukleus) koja sadrži dvostruki (diploidni) skup hromozoma. Ponekad prilikom sljedeće diobe, a češće nakon nekoliko dioba, stanica ponovo postaje haploidna. Takav životni ciklus i, općenito, diploidnost nisu tipični za prokariote.

Treća, možda najzanimljivija razlika, je prisutnost u eukariotskim stanicama posebnih organela koje imaju vlastiti genetski aparat, razmnožavaju se diobom i okružene su membranom. Ove organele su mitohondrije i plastidi. Po svojoj građi i životnoj aktivnosti zapanjujuće su slični bakterijama. Ova okolnost navela je savremene naučnike da vjeruju da su takvi organizmi potomci bakterija koje su stupile u simbiotski odnos sa eukariotima. Prokariote karakterizira mali broj organela, a nijedna od njih nije okružena dvostrukom membranom. Prokariotske ćelije nemaju endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat ili lizozome.

Još jedna važna razlika između prokariota i eukariota je prisustvo endocitoze kod eukariota, uključujući fagocitozu u mnogim grupama. Fagocitoza (doslovno "jedenje od strane ćelije") je sposobnost eukariotskih ćelija da uhvati, zatvori u membranski vezikulu i probavi širok spektar čvrstih čestica. Ovaj proces pruža važnu zaštitnu funkciju u tijelu. Prvi ga je otkrio I. I. Mechnikov u morskoj zvijezdi. Pojava fagocitoze kod eukariota najvjerovatnije je povezana s prosječnom veličinom (više o razlikama u veličini je napisano u nastavku). Veličine prokariotskih stanica su nesrazmjerno manje, pa su u procesu evolucijskog razvoja eukariota imali problem snabdijevanja tijela velikom količinom hrane. Kao rezultat toga, prvi pravi, mobilni grabežljivci pojavljuju se među eukariotima.

Većina bakterija ima ćelijski zid koji se razlikuje od eukariotskog (nemaju ga svi eukarioti). Kod prokariota, to je izdržljiva struktura koja se sastoji uglavnom od mureina (kod arhea, pseudomureina). Struktura mureina je takva da je svaka ćelija okružena posebnom mrežastom vrećicom, koja je jedan ogroman molekul. Među eukariotima, mnogi protisti, gljive i biljke imaju ćelijski zid. Kod gljiva se sastoji od hitina i glukana, kod nižih biljaka se sastoji od celuloze i glikoproteina, dijatomeje sintetiziraju ćelijski zid od silicijumske kiseline, kod viših biljaka se sastoji od celuloze, hemiceluloze i pektina. Očigledno, za veće eukariotske ćelije postalo je nemoguće stvoriti ćelijski zid visoke čvrstoće od jedne molekule. Ova okolnost mogla bi natjerati eukariote da koriste drugačiji materijal za zid ćelije. Drugo objašnjenje je da je zajednički predak eukariota zbog prelaska na grabež izgubio ćelijski zid, a potom su izgubljeni i geni odgovorni za sintezu mureina. Kada su se neki eukarioti vratili na osmotrofnu ishranu, ćelijski zid se ponovo pojavio, ali na drugačijoj biohemijskoj osnovi.

Metabolizam bakterija je također raznolik. Općenito, postoje četiri vrste ishrane, a sve se nalaze među bakterijama. To su fotoautotrofni, fotoheterotrofni, hemoautotrofni, hemoheterotrofni (fototrofni koriste energiju sunčeve svetlosti, hemotrofni koriste hemijsku energiju). Eukarioti ili sami sintetiziraju energiju iz sunčeve svjetlosti ili koriste gotovu energiju ovog porijekla. To može biti zbog pojave predatora među eukariotima, za koje je nestala potreba za sintetiziranjem energije.

Druga razlika je struktura flagela. Kod bakterija su tanke - samo 15-20 nm u prečniku. Ovo su šuplji filamenti napravljeni od proteina flagelina. Struktura eukariotskih flagela je mnogo složenija. Oni su stanični izraslini okruženi membranom i sadrže citoskelet (aksonem) od devet pari perifernih mikrotubula i dvije mikrotubule u centru. Za razliku od rotirajućih prokariotskih bičaka, eukariotske bičeve se savijaju ili izvijaju. Dvije grupe organizama koje razmatramo, kao što je već spomenuto, vrlo se razlikuju po svojim prosječnim veličinama. Prečnik prokariotske ćelije je obično 0,5-10 μm, dok je isti broj za eukariote 10-100 μm. Volumen takve ćelije je 1000-10000 puta veći od volumena prokariotske ćelije. Prokarioti imaju male ribozome (tip 70S). Eukarioti imaju veće ribozome (tip 80S).

Očigledno se razlikuje i vrijeme nastanka ovih grupa. Prvi prokarioti nastali su u procesu evolucije prije oko 3,5 milijardi godina, od njih su se prije oko 1,2 milijarde godina razvili eukariotski organizmi.

4. Izvori, linkovi

• Galitsky V. A. Pojava eukariotskih stanica i porijeklo apoptoze // Citologija, 2005, svezak 47, br. 2, str. 103-120.
• Biološki enciklopedijski rječnik / priredio M. S. Gilyarov. - M., 1989.
• Mirabdullaev I. M. Problem porijekla eukariota // Moderni napredak. biol. 1989a. T. 107. str. 341-356.
• Markov A.V. Problem podrijetla eukariota // Paleontološki časopis 2 (2005): 3-12.
• Izbor članaka o problemu porijekla eukariota
• Sva biologija - Eukarioti
• B. M. Mednikov. Biologija: oblici i nivoi života. - Prosvjeta, 1995.
• D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biologija (u tri toma)

Ovaj sažetak je zasnovan na članku sa ruske Wikipedije. Sinhronizacija je završena 07/10/11 19:16:05
Kategorije: Eukarioti, Citologija, Domeni (biologija), Organizmi po abecedi.
Tekst je dostupan pod licencom Creative Commons Attribution-Dijeli pod istim uvjetima.

Opće informacije

Eukarioti, ili Nuklearni(lat. Eucariota iz grčkog εύ- - dobro i κάρυον - jezgro) - nadcarstvo živih organizama čije ćelije sadrže jezgra. Svi organizmi osim bakterija i arheja su nuklearni.

Životinje, biljke, gljive i grupe organizama koje se zajednički nazivaju protisti su svi eukariotski organizmi. Mogu biti jednoćelijske ili višećelijske, ali svi imaju zajedničku ćelijsku strukturu. Vjeruje se da svi ovi vrlo različiti organizmi imaju zajedničko porijeklo, pa se nuklearna grupa smatra monofiletskom taksonom najvišeg ranga. Važnu ulogu u evoluciji eukariota imala je simbiogeneza - simbioza između eukariotske stanice, koja je očito već imala jezgro i bila sposobna za fagocitozu, i bakterija koje je ova stanica progutala - prekursora mitohondrija i kloroplasta.

Postoji nekoliko opcija za podjelu eukariotskog nadkraljevstva na kraljevstva. Biljno i životinjsko carstvo prvi su se razlikovali. Tada je identifikovano carstvo gljiva koje se zbog svojih biohemijskih karakteristika, prema mišljenju većine biologa, ne može svrstati u jedno od ovih carstava. Također, neki autori razlikuju carstva protozoa, miksomiceta i hromista. Neki sistemi imaju do 20 kraljevstava.

Trenutno je katalogizirano 1.124.516 vrsta eukariotskih organizama i pretpostavlja se da na našoj planeti živi oko 9,92 miliona eukariota, od čega oko 2.150.000 vrsta živi u morima i okeanima među 171.082 poznatih (Tabela 1).

Table 1. Broj otkrivenih i živih vrsta eukariotskih organizama.

Kraljevstvo	Stanište
	Na planeti			U okeanu
Status	Katalogizirano	Procijenjena količina	± vrsta	Katalogizirano	Procijenjena količina	± vrsta
Životinje	953 434	7 770 000	958 000	171 082	215 0000	145 000
Pečurke	43 271	611 000	30 500	4 859	7 400	9 640
Biljke	215 644	298 000	8 200	8 600	16 600	9 130
Protista	8 118	36 400	6 690	8 118	36 400	6 690
Chromists	13 033	27 500	30 500	4 859	7 400	9 640
Ukupno	1 233 500	8 740 000	1 300 000	193 756	2 210 000	182 000

Struktura eukariotske ćelije

Rice. 1. Endomembranski sistem i njegove komponente. Eukariotske ćelije su u proseku mnogo veće od prokariotskih ćelija, razlika u zapremini dostiže hiljade puta. Eukariotske ćelije uključuju desetak različitih tipova struktura poznatih kao organele (ili organele, što, međutim, donekle iskrivljuje izvorno značenje ovog pojma), od kojih su mnoge odvojene od citoplazme jednom ili više membrana. Prokariotske ćelije uvijek sadrže staničnu membranu, ribozome (značajno različite od eukariotskih ribozoma) i genetski materijal - bakterijski hromozom, ili genofor, ali su unutrašnje organele okružene membranom rijetke. Jezgro je dio ćelije, okružen eukariotima dvostrukom membranom (dvije elementarne membrane) i koji sadrži genetski materijal: molekule DNK „spakovane“ u hromozome. Obično postoji jedno jezgro, ali postoje i višejezgrene ćelije.

Razlike između eukariota i prokariota

Najvažnija, fundamentalna karakteristika eukariotskih ćelija povezana je sa lokacijom genetskog aparata u ćeliji. Genetski aparat svih eukariota nalazi se u jezgru i zaštićen je nuklearnim omotačem (na grčkom "eukariot" znači imati jezgro). Eukariotska DNK je linearna (kod prokariota, DNK je kružna i slobodno lebdi u citoplazmi). Povezan je sa histonskim proteinima i drugim hromozomskim proteinima koje bakterije nemaju. U životnom ciklusu eukariota obično postoje dvije nuklearne faze (haplofaza i diplofaza). Prvu fazu karakterizira haploidni (jednostruki) skup hromozoma, zatim, spajanjem, dvije haploidne ćelije (ili dva jezgra) formiraju diploidnu ćeliju (nukleus) koja sadrži dvostruki (diploidni) skup hromozoma. Nakon nekoliko podjela, stanica ponovo postaje haploidna. Takav životni ciklus i, općenito, diploidnost nisu tipični za prokariote.

Rice. 2. Dijagram tipične životinjske ćelije. Označene organele (organele): 1. Nukleol, 2. Nukleus, 3. Ribosom, 4. Vezikula, 5. Grubi (granularni) endoplazmatski retikulum, 6. Golgijev aparat, 7. Ćelijski zid, 8. Glatki (agranularni) endoplazmatski retikulum, 9. Mitohondrije, 10. Vakuola, 11. Hijaloplazma, 12. Lizozom, 13. Centrosom (Centriola). Treća, možda najzanimljivija razlika, je prisutnost u eukariotskim stanicama posebnih organela koje imaju vlastiti genetski aparat, razmnožavaju se diobom i okružene su membranom. Ove organele su mitohondrije i plastidi. Po svojoj građi i životnoj aktivnosti zapanjujuće su slični bakterijama. Ova okolnost navela je savremene naučnike da vjeruju da su takvi organizmi potomci bakterija koje su stupile u simbiotski odnos sa eukariotima. Prokariote karakterizira mali broj organela, a nijedna od njih nije okružena dvostrukom membranom. Prokariotske ćelije nemaju endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat ili lizozome.

Jednako je važno, kada se opisuju razlike između prokariota i eukariota, govoriti o takvom fenomenu u eukariotskim stanicama kao što je fagocitoza. Fagocitoza (doslovno "jedenje") je sposobnost eukariotskih ćelija da uhvate i probave širok spektar čvrstih čestica. Ovaj proces pruža važnu zaštitnu funkciju u tijelu. Prvi ga je otkrio I.I. Mečnikov kod morske zvezde. Pojava fagocitoze kod eukariota najvjerovatnije je povezana s prosječnom veličinom (više o razlikama u veličini je napisano u nastavku). Veličine prokariotskih stanica su nesrazmjerno manje i stoga su se u procesu evolucijskog razvoja eukarioti suočili s problemom snabdijevanja tijela velikom količinom hrane, pa su se kao rezultat toga pojavili prvi grabežljivci u skupini eukariota.

Većina bakterija ima ćelijski zid koji se razlikuje od eukariotskog (nemaju ga svi eukarioti). Kod prokariota, to je izdržljiva struktura koja se sastoji uglavnom od mureina. Struktura mureina je takva da je svaka ćelija okružena posebnom mrežastom vrećicom, koja je jedan ogroman molekul. Među eukariotima, gljive i biljke imaju ćelijski zid. Kod gljiva se sastoji od hitina i glukana, kod nižih biljaka - od celuloze i glikoproteina, dijatomeje sintetiziraju staničnu stijenku od silicijumske kiseline, kod viših biljaka - od celuloze, hemiceluloze i pektina. Očigledno je za veće eukariotske ćelije postalo nemoguće stvoriti ćelijski zid visoke čvrstoće od jedne molekule. Ova okolnost mogla bi natjerati eukariote da koriste drugačiji materijal za zid ćelije.

Metabolizam bakterija je također raznolik. Općenito, postoje četiri vrste ishrane, a sve se nalaze među bakterijama. To su fotoautotrofni, fotoheterotrofni, hemoautotrofni, hemoheterotrofni (fototrofni koriste energiju sunčeve svetlosti, hemotrofni koriste hemijsku energiju). Eukarioti ili sami sintetiziraju energiju iz sunčeve svjetlosti ili koriste gotovu energiju ovog porijekla. To može biti zbog pojave predatora među eukariotima, za koje je nestala potreba za sintetiziranjem energije.

Druga razlika je struktura flagela. Kod bakterija su tanke - samo 15-20 nm u prečniku. Ovo su šuplji filamenti napravljeni od proteina flagelina. Struktura eukariotskih flagela je mnogo složenija. Oni su stanični izraslini okruženi membranom i sadrže citoskelet (aksonem) od devet pari perifernih mikrotubula i dvije mikrotubule u centru. Za razliku od rotirajućih prokariotskih bičaka, eukariotske bičeve se savijaju ili izvijaju. Dvije grupe organizama koje razmatramo, kao što je već spomenuto, vrlo se razlikuju po svojim prosječnim veličinama. Prečnik prokariotske ćelije je obično 0,5-10 mikrona, dok je isti broj za eukariote 10-100 mikrona. Volumen takve ćelije je 1000-10000 puta veći od volumena prokariotske ćelije. Prokarioti imaju male ribozome (tip 70S). Eukarioti imaju veće ribozome (tip 80S).

Evolucija eukariota

Prvi eukarioti pojavili su se prije više od 2 milijarde godina. U narednih 1,5 milijardi godina, eukariotska ćelija je postala složenija, a prije otprilike 630 miliona godina, u edikarijskom periodu, pojavila su se prva višećelijska stvorenja.

Pretpostavlja se da su najjednostavniji hoanflagelati, za koje se vjeruje da stoje na granici između jednoćelijske i višećelijske, formirali embrionalne kolonije samo uz pomoć bakterijskog lipida, koji se dobiva iz pojedenih bakterija (prokariota), u početku su ujedinjeni u višećelijske strukture. Sljedeći korak bila je pojava u istom periodu prvih pravih višećelijskih makroorganizama - ti organizmi su se pojavili na Zemlji odmah nakon marinoske glacijacije - jedne od faza globalne glacijacije, kada je naša planeta bila potpuno prekrivena ledom dugi niz milijuna godina. Prva višećelijska stvorenja bila su organizmi mekog tijela koji su se sastojali od pojedinačnih fraktala. Veličine tijela su im varirale od jednog centimetra do jednog metra. Izgledali su tako neobično dugo vremena Naučnici su se raspravljali o tome kojem se carstvu - biljkama ili životinjama - mogu pripisati.

Prije oko 480-460 miliona godina u siluru, prve biljke su se pojavile na kopnu (prema drugim izvorima, to se dogodilo u gornjem kambriju prije 499-488 miliona godina), a 50 miliona godina kasnije u devonskom periodu, nakon biljke, prve životinje (iako postoje neki dokazi koji pokazuju da su prve kopnene životinje živjele u silurijskom (sl. 3) ili čak vendskom periodu). Nakon toga je počeo brzi razvoj svih vrsta živih bića, čiji smo potomci.

Podjela klasifikacije eukariota:

Izvori:		World of Wildlife
		Wikipedia
	3

Prokarioti (od starogrčkog προ „prije” i κάρυον „jezgro”), ili prednuklearni - jednoćelijski živi organizmi koji nemaju (za razliku od eukariota) formirano ćelijsko jezgro i druge organele unutrašnje membrane (s izuzetkom ravnih rezervoara kod fotosintetskih vrsta, tj. na primjer, kod cijanobakterija).

Prokariotske stanice karakteriziraju odsustvo nuklearne membrane; DNK se pakira bez sudjelovanja histona. Vrsta ishrane je osmotrofna i autotrofna (fotosinteza i hemosinteza). Jedina velika kružna (kod nekih vrsta - linearna) dvolančana molekula DNK, koja sadrži najveći dio genetskog materijala ćelije (tzv. nukleoid), ne formira kompleks sa histonskim proteinima (tzv. kromatin). ). Prokarioti uključuju bakterije, uključujući cijanobakterije (plavo-zelene alge) i arheje. Potomci prokariotskih ćelija su organele eukariotskih ćelija - mitohondrije i plastidi.

Prokarioti su podijeljeni u 2 taksona u rangu domena (nadkraljevstva): Bakterije i Arheje.

Karakteristike prokariot:

· Nedostatak jasno definisanog jezgra;

· Prisustvo flagela, plazmida i gasnih vakuola;

· Strukture u kojima se javlja fotosinteza;

· Oblici reprodukcije- aseksualna metoda, postoji pseudoseksualni proces, uslijed kojeg dolazi samo do razmjene genetskih informacija, bez povećanja broja ćelija;

· Veličina ribosoma- 70s (na osnovu koeficijenta sedimentacije razlikuju se i druge vrste ribozoma, kao i podčestice i biopolimeri koji čine ribozome).

Eukarioti , ili nuklearna (od grčkog εύ- - dobro i κάρυον - jezgro) - domen (nadkraljevstvo) živih organizama, čije ćelije sadrže jezgra. Svi organizmi osim bakterija i arheja su nuklearni (virusi i viroidi također nisu eukarioti, ali ih svi biolozi ne smatraju živim organizmima).

Životinje, biljke, gljive i grupe organizama koje se zajednički nazivaju protisti su svi eukariotski organizmi. Mogu biti jednoćelijske ili višećelijske, ali svi imaju zajedničku ćelijsku strukturu. Vjeruje se da svi ovi vrlo različiti organizmi imaju zajedničko porijeklo, pa se nuklearna grupa smatra monofiletskom taksonom najvišeg ranga. Prema najčešćim hipotezama, eukarioti su se pojavili prije 1,5-2 milijarde godina.

Eukariotske ćelije su u proseku mnogo veće od prokariotskih ćelija, razlika u zapremini dostiže hiljade puta. Eukariotske ćelije uključuju desetak različitih tipova struktura poznatih kao organele (ili organele, što, međutim, donekle iskrivljuje izvorno značenje ovog pojma), od kojih su mnoge odvojene od citoplazme jednom ili više membrana (u prokariotskim ćelijama, unutrašnje retke su organele okružene membranom). Jezgro je dio ćelije, okružen eukariotima dvostrukom membranom (dvije elementarne membrane) i koji sadrži genetski materijal: molekule DNK „spakovane“ u hromozome. Obično postoji jedno jezgro, ali postoje i višejezgrene ćelije.

Archaea (od starogrčkog ἀρχαῖος „vječan, drevni, netaknut, star“) - domen živih organizama (prema sistemu od tri domene Carla Woesea, zajedno sa bakterijama i eukariotima). Arheje su jednoćelijski mikroorganizmi koji nemaju jezgro ili bilo kakve membranske organele.

Ranije su se arheje kombinirale s bakterijama u opšta grupa, nazvani prokarioti (ili kraljevstvo Drobyanka), a zvali su se arhebakterije, ali sada se ova klasifikacija smatra zastarjelom: utvrđeno je da arheje imaju svoju nezavisnu evolucijsku povijest i da ih karakteriziraju mnoge biokemijske karakteristike koje ih razlikuju od drugih oblika života.

Trenutno se arheje dijele na 5 tipova. Od ovih grupa, najviše su proučavane crenarchaeota i euryarchaeota. Klasifikacija arheja i dalje je teška, jer velika većina njih nikada nije uzgajana u laboratoriji i identificirana je samo analizom. nukleinske kiseline iz uzoraka dobijenih iz njihovih staništa.

Arheje i bakterije su vrlo slične po veličini i obliku ćelije, iako neke arheje imaju prilično neobične oblike, na primjer ćelije Haloquadratum walsbyi su ravne i četvrtaste. Unatoč njihovoj vanjskoj sličnosti s bakterijama, neki geni i metabolički putevi arheja približavaju ih eukariotima (posebno enzimima koji kataliziraju procese transkripcije i translacije).

19A Glavne faze ćelijski ciklus. Apoptoza, njeni uzroci.

Razvoj životinje (prva faza): zigota (oplođeno jaje) je podijeljena na blastomere, koji formiraju blastulu.

Blastula se malo razlikuje od zigote po veličini jer ćelije se samo dijele i ne rastu.

U drugoj fazi (gastrulacija), šupljina se formira kroz invaginaciju zida ćelijske kugle (blastule) i unutra se stvaraju zametni slojevi (ekto-, endoderm i mezoderm (ne svi)).

Dalja diferencijacija ćelija: prvo od ektoderma - nervni sistem(neurula), zatim koža, a od endoderma - digestivni, mezoderm - mišići, kosti, krvožilni i ekskretorni sistem itd. Ali češće se organi razvijaju iz nekoliko zametnih slojeva.

Nakon gastrulacije – faza embrionalnog razvoja. Ovo je složeno organiziran slijed razvoja organa i tkiva; ako je regulacija kroz citoplazmu zigote prvo važnija, tada počinje korak po korak diferencijalna ekspresija gena zametnih stanica.

Apoptoza- fiziološka smrt ćelija u živom organizmu.