Ściana komórkowa eukariotów. Eukarionty

Co to jest eukariont? Odpowiedź na to pytanie leży w cechach strukturalnych komórek różne rodzaje. W naszym artykule rozważymy niuanse ich organizacji.

Cechy budowy komórki

Komórki organizmów żywych klasyfikuje się według różne znaki. Jednym z nich jest organizacja materiału dziedzicznego zawartego w cząsteczkach DNA. Eukarionty to organizmy, których komórki zawierają utworzone jądro. Jest to organella z podwójną błoną zawierającą materiał genetyczny. Prokariota nie mają takiej struktury. Organizmy te obejmują wszystkie rodzaje bakterii i archeonów.

Struktura komórek prokariotycznych

Brak jądra nie oznacza, że ​​organizmy prokariotyczne nie mają materiału dziedzicznego. Jest również kodowany w sekwencji nukleotydowej. Jednakże informacja genetyczna nie jest zlokalizowana w utworzonym jądrze, ale jest reprezentowana przez pojedynczą kolistą cząsteczkę DNA. Nazywa się to plazmidem. Taka cząsteczka przyłącza się do wewnętrznej powierzchni błony komórkowej. Komórki tego typu brakuje im także pewnej liczby organelli. Organizmy prokariotyczne charakteryzują się prymitywnością, niewielkimi rozmiarami i niski poziom organizacje.

Co to jest eukariont?

Do tej dużej grupy organizmów zaliczają się wszyscy przedstawiciele roślin, zwierząt i grzybów. Wirusy są niekomórkowymi formami życia i dlatego nie są uwzględniane w tej klasyfikacji.

Przedstawiono Prokariota błona plazmatyczna, a zawartość wewnętrzna to cytoplazma. Jest to wewnętrzne, półpłynne medium, które działa funkcja wsparcia, łączy wszystkie struktury w jedną całość. Komórki prokariotyczne charakteryzują się także obecnością określonej liczby organelli. Są to kompleks Golgiego, retikulum endoplazmatyczne, plastydy, lizosomy. Niektórzy uważają, że eukarionty to organizmy, których komórkom brakuje mitochondriów. Ale to wcale nie jest prawdą. Te organelle w komórkach eukariotycznych służą jako miejsce tworzenia cząsteczek ATP, nośnika energii w komórce.

Eukarionty: przykłady organizmów

Eukariontów jest trzech. Jednak pomimo wspólne cechy, ich komórki mają znaczące różnice. Na przykład rośliny charakteryzują się zawartością wyspecjalizowanych organelli, chloroplastów. To w nich zachodzi złożony proces przemian fotochemicznych substancje nieorganiczne na glukozę i tlen. Komórki zwierzęce nie mają takich struktur. Są w stanie przyswoić tylko gotowe składniki odżywcze. Struktury te różnią się także budową aparatu powierzchniowego. W komórkach zwierzęcych glikokaliks znajduje się nad błoną plazmatyczną. Jest to lepka warstwa powierzchniowa składająca się z białek, lipidów i węglowodanów. Charakterystyka roślin Znajduje się nad utworzoną ścianą plazmatyczną węglowodany złożone celuloza i pektyna, które nadają mu wytrzymałość i sztywność.

Co to jest eukariont reprezentowany przez grupę grzybów? Komórki tych niesamowitych organizmów łączą cechy strukturalne zarówno roślin, jak i zwierząt. Ich ściana komórkowa zawiera węglowodany celulozę i chitynę. Jednak ich cytoplazma nie zawiera chloroplastów, dlatego podobnie jak komórki zwierzęce są zdolne jedynie do heterotroficznego sposobu odżywiania.

Postępujące cechy strukturalne eukariontów

Dlaczego wszystkie organizmy eukariotyczne osiągnęły wysoki poziom rozwoju i dystrybucji na całej planecie? Po pierwsze, dziękuję wysoki poziom specjalizacja ich organelli. Kolista cząsteczka DNA zawarta w komórkach bakteryjnych zapewnia im najłatwiejszy sposób rozmnażania się – w dwójnasób. W rezultacie ten proces powstają dokładne kopie genetyczne komórek potomnych. Rozmnażanie tego typu z pewnością zapewnia i zapewnia dość szybkie rozmnażanie się takich komórek. Nie można jednak mówić o pojawieniu się nowych znaków podczas podziału na dwie części. Oznacza to, że organizmy te nie będą w stanie przystosować się do zmieniających się warunków. Komórki eukariotyczne charakteryzują się procesem seksualnym. Podczas tego procesu następuje wymiana i rekombinacja informacji genetycznej. W rezultacie ludzie często rodzą się z nowymi przydatne znaki, które mają ustalony genotyp i mogą być przekazywane z pokolenia na pokolenie. Jest to przejaw dziedzicznej zmienności, która jest podstawą ewolucji.

Tak więc w naszym artykule przyjrzeliśmy się, czym jest eukariont. Pojęcie to oznacza organizm, którego komórki zawierają jądro. Do tej grupy organizmów zaliczają się wszyscy przedstawiciele świata roślin i zwierząt, a także grzyby. Jądro jest trwałą strukturą komórkową, która zapewnia przechowywanie i przekazywanie dziedzicznej informacji organizmów, zakodowanej w sekwencji nukleotydowej cząsteczek DNA.

Budowa komórki eukariotycznej

Komórki eukariotyczne są średnio znacznie większe niż komórki prokariotyczne, różnica w objętości sięga tysięcy razy. Komórki eukariotyczne obejmują kilkanaście rodzajów różnych struktur zwanych organellami (lub organellami, co jednak jest nieco zniekształcone pierwotne znaczenie ten termin), z których wiele jest oddzielonych od cytoplazmy jedną lub większą liczbą błon. Komórki prokariotyczne zawsze zawierają błonę komórkową, rybosomy (znacznie różniące się od rybosomów eukariotycznych) i materiał genetyczny - chromosom bakteryjny, czyli genofor, ale organelle wewnętrzne otoczone błoną są rzadkie. Jądro to część komórki otoczona u eukariontów podwójną membraną (dwie membrany elementarne) i zawierająca materiał genetyczny: cząsteczki DNA, „upakowane” w chromosomy. Zwykle jest jedno jądro, ale zdarzają się również komórki wielojądrowe.

Podział na królestwa

Istnieje kilka możliwości podziału superkrólestwa eukariotów na królestwa. Jako pierwsze wyróżniono królestwo roślin i zwierząt. Następnie zidentyfikowano królestwo grzybów, które ze względu na swoje właściwości biochemiczne, zdaniem większości biologów, nie może zostać zaliczone do jednego z tych królestw. Niektórzy autorzy wyróżniają także królestwa pierwotniaków, myxomycetes i chromistów. Niektóre systemy mają do 20 królestw.

Różnice między eukariontami i prokariotami

Najważniejsza, podstawowa cecha komórek eukariotycznych związana jest z umiejscowieniem aparatu genetycznego w komórce. Aparat genetyczny wszystkich eukariontów znajduje się w jądrze i jest chroniony przez otoczkę jądrową (po grecku „eukariot” oznacza posiadanie jądra). DNA eukariotyczny jest liniowy (u prokariotów DNA jest okrągły i swobodnie unosi się w cytoplazmie). Jest związany z białkami histonowymi i innymi białkami chromosomowymi, których nie mają bakterie. W cyklu życiowym eukariontów występują zwykle dwie fazy jądrowe (haplofaza i diplofaza). Pierwsza faza charakteryzuje się haploidalnym (pojedynczym) zestawem chromosomów, następnie połączeniem dwóch komórki haploidalne(lub dwa jądra) tworzą diploidalną komórkę (jądro) zawierającą podwójny (diploidalny) zestaw chromosomów. Po kilku podziałach komórka ponownie staje się haploidalna. Taki koło życia i ogólnie diploidalność nie jest typowa dla prokariotów.

Trzecią, być może najciekawszą różnicą, jest obecność w komórkach eukariotycznych specjalnych organelli, które mają własny aparat genetyczny, rozmnażają się przez podział i są otoczone błoną. Organellami tymi są mitochondria i plastydy. Pod względem struktury i aktywności życiowej są uderzająco podobne do bakterii. Okoliczność ta skłoniła współczesnych naukowców do takiego myślenia podobne organizmy są potomkami bakterii, które weszły w symbiotyczny związek z eukariontami. Prokarioty charakteryzują się niewielką liczbą organelli i żadna z nich nie jest otoczona podwójną błoną. Komórki prokariotyczne nie mają retikulum endoplazmatycznego, aparatu Golgiego ani lizosomów. Równie ważne jest, aby opisując różnice między prokariotami i eukariotami, mówić o takim zjawisku w komórkach eukariotycznych, jak fagocytoza. Fagocytoza (dosłownie „jedzenie”) odnosi się do zdolności komórek eukariotycznych do wychwytywania i trawienia szerokiej gamy cząstek stałych. Proces ten dostarcza organizmowi ważnych funkcję ochronną. Po raz pierwszy odkrył go I.I. Miecznikow przy rozgwiazdie. Pojawienie się fagocytozy u eukariontów jest najprawdopodobniej związane ze średnią wielkością (więcej o różnicach wielkościowych opisano poniżej). Rozmiary komórek prokariotycznych są nieproporcjonalnie mniejsze i dlatego w procesie rozwoju ewolucyjnego eukarionty stanęły przed problemem zaopatrzenia organizmu duża ilość pożywienie, w rezultacie w grupie eukariontów pojawiają się pierwsze drapieżniki. Większość bakterii ma ścianę komórkową inną niż eukariotyczna (nie wszystkie eukarionty ją mają). U prokariotów jest to trwała struktura składająca się głównie z mureiny. Struktura mureiny jest taka, że ​​każda komórka jest otoczona specjalnym workiem siatkowym, który stanowi jedną ogromną cząsteczkę. Wśród eukariontów grzyby i rośliny mają ścianę komórkową. U grzybów składa się z chityny i glukanów, u roślin niższych z celulozy i glikoprotein, okrzemki syntetyzują ścianę komórkową z kwasów krzemowych, u Wyższe rośliny z celulozy, hemicelulozy i pektyny. Najwyraźniej w przypadku większych komórek eukariotycznych niemożliwe stało się utworzenie ściany komórkowej o dużej wytrzymałości z pojedynczej cząsteczki. Ta okoliczność może zmusić eukarionty do użycia innego materiału na ścianę komórkową. Metabolizm bakterii jest również zróżnicowany. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery rodzaje odżywiania i wszystkie występują wśród bakterii. Należą do nich fotoautotroficzne, fotoheterotroficzne, chemoautotroficzne, chemoheterotroficzne (fototroficzne wykorzystują energię światła słonecznego, chemotroficzne wykorzystują energię chemiczną). Eukarionty albo same syntetyzują energię ze światła słonecznego, albo korzystają z gotowej energii tego pochodzenia. Może to być spowodowane pojawieniem się wśród eukariontów drapieżników, dla których zniknęła potrzeba syntezy energii.

Kolejną różnicą jest budowa wici. U bakterii są cienkie - mają tylko 15-20 nm średnicy. Są to puste w środku włókna wykonane z białka flageliny. Struktura wici eukariotycznych jest znacznie bardziej złożona. Są to wyrostki komórkowe otoczone błoną i zawierające cytoszkielet (aksonem) złożony z dziewięciu par mikrotubul obwodowych i dwóch mikrotubul pośrodku. W przeciwieństwie do obracającej się wici prokariotycznej, wici eukariotyczne zginają się lub wiją. Jak już wspomniano, dwie grupy organizmów, które rozważamy, bardzo różnią się średnimi rozmiarami. Średnica komórki prokariotycznej wynosi zwykle 0,5–10 mikronów, podczas gdy ta sama liczba w przypadku eukariontów wynosi 10–100 mikronów. Objętość takiej komórki jest 1000-10000 razy większa niż objętość komórki prokariotycznej. Prokarioty mają małe rybosomy (typ 70S). Eukarionty mają większe rybosomy (typ 80S).

Najwyraźniej różny jest także czas pojawienia się tych grup. Pierwsze prokarioty powstały w procesie ewolucji około 3,5 miliarda lat temu, z nich około 1,2 miliarda lat temu wyewoluowały organizmy eukariotyczne.

Zobacz też

Źródła, linki

• Biologiczny słownik encyklopedyczny/ pod redakcją M.S. Gilyarowa. - M., 1989.
• Markov A.V. Problem pochodzenia eukariontów // Paleontological Journal 2 (2005): 3-12.
• B.M. Miednikow. Biologia: formy i poziomy życia. - Oświecenie, 1995.
• D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biologia (w trzech tomach)

Fundacja Wikimedia. 2010.

Zobacz, co „Eukaryot” znajduje się w innych słownikach:

Eukarionty... Słownik ortografii – podręcznik

eukarionty- Organizm, którego komórki mają uformowane jądro. Tematy biotechnologii PL eukariota ... Przewodnik tłumacza technicznego

eukarionty- eukariotas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Organizmas, kurio ląstelės turi membrana nuo citoplazmos atskirtą suformuotą branduolį ir kitus organoidus. atitikmenys: pol. eukariont po rosyjsku eukarionty... Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Plan:

Wstęp

• 1 Budowa komórki eukariotycznej
• 2 Podział na królestwa
• 3 Różnice między eukariontami i prokariotami
• 4 Źródła, linki

Wstęp

Schemat typowej komórki zwierzęcej. Wyróżnione organoidy (organelle) 1. Jądro 2. Jądro 3. Rybosoma 4. Pęcherz 5. Szorstka (ziarnista) siateczka endoplazmatyczna 6. Aparat Goljiego 7. Ściana komórkowa 8. Gładka (agraninolarna) siateczka endoplazmatyczna 9. Mitochondria 10. Wakuol 11. Hialoplazma 12. Lizosom 13. Centrosom (Centriola)

Eukarionty, Lub Jądrowy(łac. Eukariont z języka greckiego εύ- - dobry i κάρυον - jądro) to domena (nadkrólestwo) organizmów żywych, których komórki zawierają jądra. Wszystkie organizmy z wyjątkiem bakterii i archeonów są organizmami jądrowymi (wirusy i wiroidy również nie są eukariontami, ale nie wszyscy biolodzy uważają je za organizmy żywe).

Zwierzęta, rośliny, grzyby, a także grupy organizmów pod Nazwa zwyczajowa Wszystkie protisty to organizmy eukariotyczne. Mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe, ale wszystkie je mają plan ogólny struktura komórkowa. Uważa się, że wszystkie te bardzo odmienne organizmy mają wspólne pochodzenie, dlatego grupę nuklearną uważa się za najwyższy rangą takson monofiletyczny. Według najczęstszych hipotez eukarionty pojawiły się 1,5–2 miliardy lat temu. Ważną rolę w ewolucji eukariontów odegrała symbiogeneza – symbioza pomiędzy komórką eukariotyczną, która najwyraźniej posiadała już jądro i była zdolna do fagocytozy, a połkniętymi przez tę komórkę bakteriami – prekursorami mitochondriów i plastydów.

1. Budowa komórki eukariotycznej

Komórki eukariotyczne są średnio znacznie większe niż komórki prokariotyczne, różnica w objętości sięga tysięcy razy. Komórki eukariotyczne obejmują kilkanaście różnych typów struktur zwanych organellami (lub organellami, co jednak nieco zniekształca pierwotne znaczenie tego terminu), z których wiele jest oddzielonych od cytoplazmy jedną lub większą liczbą błon. Zawsze obecny w komórkach prokariotycznych Błona komórkowa, rybosomy (znacznie różniące się od rybosomów eukariotycznych) i materiał genetyczny - chromosom bakteryjny, czyli genofor, ale organelle wewnętrzne otoczone błoną są rzadkie. Jądro to część komórki otoczona u eukariontów podwójną błoną (dwie membrany elementarne) i zawierająca materiał genetyczny: cząsteczki DNA „upakowane” w chromosomy. Zwykle jest jedno jądro, ale zdarzają się również komórki wielojądrowe.

2. Podział na królestwa

Istnieje kilka możliwości podziału superkrólestwa eukariotów na królestwa. Jako pierwsze wyróżniono królestwo roślin i zwierząt. Następnie zidentyfikowano królestwo grzybów, które ze względu na swoje właściwości biochemiczne, zdaniem większości biologów, nie może zostać zaliczone do jednego z tych królestw. Niektórzy autorzy wyróżniają także królestwa pierwotniaków, myxomycetes i chromistów. Niektóre systemy mają do 20 królestw. Według systemu Thomasa Cavaliera-Smitha wszystkie eukarionty dzielą się na dwa taksony monofiletyczne - Unikonta I Bikonta.

3. Różnice pomiędzy eukariontami i prokariotami

Najważniejsza, podstawowa cecha komórek eukariotycznych związana jest z umiejscowieniem aparatu genetycznego w komórce. Aparat genetyczny wszystkich eukariontów znajduje się w jądrze i jest chroniony przez otoczkę jądrową (po grecku „eukariot” oznacza posiadanie jądra). DNA eukariotów jest liniowe (u prokariotów DNA jest koliste i znajduje się w specjalnym obszarze komórki - nukleoidzie, który nie jest oddzielony błoną od reszty cytoplazmy). Jest związany z białkami histonowymi i innymi białkami chromosomowymi, których nie mają bakterie.

W cyklu życiowym eukariontów występują zwykle dwie fazy jądrowe (haplofaza i diplofaza). Pierwsza faza charakteryzuje się haploidalnym (pojedynczym) zestawem chromosomów, następnie, łącząc się, dwie haploidalne komórki (lub dwa jądra) tworzą diploidalną komórkę (jądro) zawierającą podwójny (diploidalny) zestaw chromosomów. Czasami podczas kolejnego podziału, a częściej po kilku podziałach, komórka ponownie staje się haploidalna. Taki cykl życiowy i ogólnie diploidalność nie są typowe dla prokariotów.

Trzecią, być może najciekawszą różnicą, jest obecność w komórkach eukariotycznych specjalnych organelli, które mają własny aparat genetyczny, rozmnażają się przez podział i są otoczone błoną. Organellami tymi są mitochondria i plastydy. Pod względem struktury i aktywności życiowej są uderzająco podobne do bakterii. Ta okoliczność skłoniła współczesnych naukowców do przekonania, że ​​​​takie organizmy są potomkami bakterii, które weszły w symbiotyczny związek z eukariontami. Prokarioty charakteryzują się niewielką liczbą organelli i żadna z nich nie jest otoczona podwójną błoną. Komórki prokariotyczne nie mają retikulum endoplazmatycznego, aparatu Golgiego ani lizosomów.

Inną ważną różnicą między prokariotami i eukariontami jest obecność endocytozy u eukariontów, w tym fagocytozy w wielu grupach. Fagocytoza (dosłownie „zjadanie przez komórkę”) to zdolność komórek eukariotycznych do wychwytywania, zamykania w pęcherzyku błonowym i trawienia szerokiej gamy cząstek stałych. Proces ten pełni w organizmie ważną funkcję ochronną. Po raz pierwszy został odkryty przez II Miecznikowa w rozgwiazdach. Pojawienie się fagocytozy u eukariontów jest najprawdopodobniej związane ze średnią wielkością (więcej o różnicach wielkościowych opisano poniżej). Rozmiary komórek prokariotycznych są nieproporcjonalnie mniejsze, dlatego w procesie ewolucyjnego rozwoju eukariontów miały one problem z dostarczeniem organizmowi dużej ilości pożywienia. W rezultacie wśród eukariontów pojawiają się pierwsze prawdziwe, mobilne drapieżniki.

Większość bakterii ma ścianę komórkową inną niż eukariotyczna (nie wszystkie eukarionty ją mają). U prokariotów jest to trwała struktura składająca się głównie z mureiny (u archeonów, pseudomureiny). Struktura mureiny jest taka, że ​​każda komórka jest otoczona specjalnym workiem siatkowym, który stanowi jedną ogromną cząsteczkę. Wśród eukariontów wiele protistów, grzybów i roślin ma ścianę komórkową. U grzybów składa się z chityny i glukanów, u roślin niższych składa się z celulozy i glikoprotein, okrzemki syntetyzują ścianę komórkową z kwasów krzemowych, u roślin wyższych składa się z celulozy, hemicelulozy i pektyny. Najwyraźniej w przypadku większych komórek eukariotycznych niemożliwe stało się stworzenie ściany komórkowej o dużej wytrzymałości z pojedynczej cząsteczki. Ta okoliczność może zmusić eukarionty do użycia innego materiału na ścianę komórkową. Innym wyjaśnieniem jest to, że wspólny przodek eukariontów utracił ścianę komórkową w wyniku przejścia do drapieżnictwa, a następnie utracone zostały również geny odpowiedzialne za syntezę mureiny. Kiedy niektóre eukarionty powróciły do ​​odżywiania osmotroficznego, ściana komórkowa pojawiła się ponownie, ale na innej podstawie biochemicznej.

Metabolizm bakterii jest również zróżnicowany. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery rodzaje odżywiania i wszystkie występują wśród bakterii. Należą do nich fotoautotroficzne, fotoheterotroficzne, chemoautotroficzne, chemoheterotroficzne (fototroficzne wykorzystują energię światła słonecznego, chemotroficzne wykorzystują energię chemiczną). Eukarionty albo same syntetyzują energię ze światła słonecznego, albo korzystają z gotowej energii tego pochodzenia. Może to być spowodowane pojawieniem się wśród eukariontów drapieżników, dla których zniknęła potrzeba syntezy energii.

Kolejną różnicą jest budowa wici. U bakterii są cienkie - mają tylko 15–20 nm średnicy. Są to puste w środku włókna wykonane z białka flageliny. Struktura wici eukariotycznej jest znacznie bardziej złożona. Są to wyrostki komórkowe otoczone błoną i zawierające cytoszkielet (aksonem) złożony z dziewięciu par mikrotubul obwodowych i dwóch mikrotubul pośrodku. W przeciwieństwie do obracającej się wici prokariotycznej, wici eukariotyczne zginają się lub wiją. Jak już wspomniano, dwie grupy organizmów, które rozważamy, bardzo różnią się średnimi rozmiarami. Średnica komórki prokariotycznej wynosi zwykle 0,5–10 μm, podczas gdy ta sama wartość w przypadku eukariontów wynosi 10–100 μm. Objętość takiej komórki jest 1000–10 000 razy większa niż objętość komórki prokariotycznej. Prokarioty mają małe rybosomy (typ 70S). Eukarionty mają większe rybosomy (typ 80S).

Najwyraźniej różny jest także czas pojawienia się tych grup. Pierwsze prokarioty powstały w procesie ewolucji około 3,5 miliarda lat temu, z nich około 1,2 miliarda lat temu wyewoluowały organizmy eukariotyczne.

4. Źródła, linki

• Galitsky V. A. Powstanie komórek eukariotycznych i geneza apoptozy // Cytologia, 2005, tom 47, zeszyt. 2, s. 103-120.
• Biologiczny słownik encyklopedyczny / pod redakcją M. S. Gilyarova. - M., 1989.
• Mirabdullaev I. M. Problem pochodzenia eukariontów // Postęp współczesności. biol. 1989a. T. 107. s. 341-356.
• Markov A.V. Problem pochodzenia eukariontów // Paleontological Journal 2 (2005): 3-12.
• Wybór artykułów poświęconych problematyce pochodzenia eukariontów
• Cała biologia - Eukarionty
• B. M. Mednikov. Biologia: formy i poziomy życia. - Oświecenie, 1995.
• D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biologia (w trzech tomach)

Streszczenie opiera się na artykule z rosyjskiej Wikipedii. Synchronizacja została zakończona 10.07.11 o godzinie 19:16:05
Kategorie: Eukarionty, Cytologia, Domeny (biologia), Organizmy według alfabetu.
Tekst jest dostępny na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach.

Informacje ogólne

Eukarionty, Lub Jądrowy(łac. Eukariont z języka greckiego εύ- - dobry i κάρυον - jądro) - nadkrólestwo organizmów żywych, których komórki zawierają jądra. Wszystkie organizmy z wyjątkiem bakterii i archeonów są jądrowe.

Zwierzęta, rośliny, grzyby i grupy organizmów zwane łącznie protistami to organizmy eukariotyczne. Mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe, ale wszystkie mają wspólną strukturę komórkową. Uważa się, że wszystkie te bardzo odmienne organizmy mają wspólne pochodzenie, dlatego grupę nuklearną uważa się za najwyższy rangą takson monofiletyczny. Ważną rolę w ewolucji eukariontów odegrała symbiogeneza – symbioza pomiędzy komórką eukariotyczną, która najwyraźniej posiadała już jądro i była zdolna do fagocytozy, a połkniętymi przez tę komórkę bakteriami – prekursorami mitochondriów i chloroplastów.

Istnieje kilka możliwości podziału superkrólestwa eukariotów na królestwa. Jako pierwsze wyróżniono królestwo roślin i zwierząt. Następnie zidentyfikowano królestwo grzybów, które ze względu na swoje właściwości biochemiczne, zdaniem większości biologów, nie może zostać zaliczone do jednego z tych królestw. Niektórzy autorzy wyróżniają także królestwa pierwotniaków, myxomycetes i chromistów. Niektóre systemy mają do 20 królestw.

Obecnie skatalogowano 1 124 516 gatunków organizmów eukariotycznych i przyjmuje się, że na naszej planecie żyje około 9,92 miliona eukariontów, z czego około 2 150 000 gatunków żyje w morzach i oceanach spośród 171 082 znanych (tab. 1).

Tabela 1. Liczba odkrytych i żyjących gatunków organizmów eukariotycznych.

Królestwo	Siedlisko
	Na planecie			W oceanie
Status	Skatalogowane	Szacunkowa ilość	± gatunek	Skatalogowane	Szacunkowa ilość	± gatunek
Zwierząt	953 434	7 770 000	958 000	171 082	215 0000	145 000
Grzyby	43 271	611 000	30 500	4 859	7 400	9 640
Rośliny	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
Chromiści	13 033	27 500	30 500	4 859	7 400	9 640
Całkowity	1 233 500	8 740 000	1 300 000	193 756	2 210 000	182 000

Budowa komórki eukariotycznej

Ryż. 1. Układ endobłonowy i jego elementy. Komórki eukariotyczne są średnio znacznie większe niż komórki prokariotyczne, różnica w objętości sięga tysięcy razy. Komórki eukariotyczne obejmują kilkanaście różnych typów struktur zwanych organellami (lub organellami, co jednak nieco zniekształca pierwotne znaczenie tego terminu), z których wiele jest oddzielonych od cytoplazmy jedną lub większą liczbą błon. Komórki prokariotyczne zawsze zawierają błonę komórkową, rybosomy (znacznie różniące się od rybosomów eukariotycznych) i materiał genetyczny - chromosom bakteryjny, czyli genofor, ale organelle wewnętrzne otoczone błoną są rzadkie. Jądro to część komórki otoczona u eukariontów podwójną błoną (dwie membrany elementarne) i zawierająca materiał genetyczny: cząsteczki DNA „upakowane” w chromosomy. Zwykle jest jedno jądro, ale zdarzają się również komórki wielojądrowe.

Różnice między eukariontami i prokariotami

Najważniejsza, podstawowa cecha komórek eukariotycznych związana jest z umiejscowieniem aparatu genetycznego w komórce. Aparat genetyczny wszystkich eukariontów znajduje się w jądrze i jest chroniony przez otoczkę jądrową (po grecku „eukariot” oznacza posiadanie jądra). DNA eukariotyczny jest liniowy (u prokariotów DNA jest okrągły i swobodnie unosi się w cytoplazmie). Jest związany z białkami histonowymi i innymi białkami chromosomowymi, których nie mają bakterie. W cyklu życiowym eukariontów występują zwykle dwie fazy jądrowe (haplofaza i diplofaza). Pierwsza faza charakteryzuje się haploidalnym (pojedynczym) zestawem chromosomów, następnie, łącząc się, dwie haploidalne komórki (lub dwa jądra) tworzą diploidalną komórkę (jądro) zawierającą podwójny (diploidalny) zestaw chromosomów. Po kilku podziałach komórka ponownie staje się haploidalna. Taki cykl życiowy i ogólnie diploidalność nie są typowe dla prokariotów.

Ryż. 2. Schemat typowej komórki zwierzęcej. Oznaczone organelle (organelle): 1. Jądro, 2. Jądro, 3. Rybosom, 4. Pęcherz, 5. Szorstka (ziarnista) siateczka śródplazmatyczna, 6. Aparat Golgiego, 7. Ściana komórkowa, 8. Gładka (ziarnista) siateczka śródplazmatyczna, 9. Mitochondria, 10. Wakuola, 11. Hialoplazma, 12. Lizosom, 13. Centrosom (Centriola). Trzecią, być może najciekawszą różnicą, jest obecność w komórkach eukariotycznych specjalnych organelli, które mają własny aparat genetyczny, rozmnażają się przez podział i są otoczone błoną. Organellami tymi są mitochondria i plastydy. Pod względem struktury i aktywności życiowej są uderzająco podobne do bakterii. Ta okoliczność skłoniła współczesnych naukowców do przekonania, że ​​​​takie organizmy są potomkami bakterii, które weszły w symbiotyczny związek z eukariontami. Prokarioty charakteryzują się niewielką liczbą organelli i żadna z nich nie jest otoczona podwójną błoną. Komórki prokariotyczne nie mają retikulum endoplazmatycznego, aparatu Golgiego ani lizosomów.

Równie ważne jest, aby opisując różnice między prokariotami i eukariotami, mówić o takim zjawisku w komórkach eukariotycznych, jak fagocytoza. Fagocytoza (dosłownie „jedzenie”) to zdolność komórek eukariotycznych do wychwytywania i trawienia szerokiej gamy cząstek stałych. Proces ten pełni w organizmie ważną funkcję ochronną. Po raz pierwszy odkrył go I.I. Miecznikow przy rozgwiazdie. Pojawienie się fagocytozy u eukariontów jest najprawdopodobniej związane ze średnią wielkością (więcej o różnicach wielkościowych opisano poniżej). Rozmiary komórek prokariotycznych są nieproporcjonalnie mniejsze, dlatego w procesie rozwoju ewolucyjnego eukarionty stanęły przed problemem dostarczenia organizmowi dużej ilości pożywienia, w wyniku czego w grupie eukariontów pojawiły się pierwsze drapieżniki.

Większość bakterii ma ścianę komórkową inną niż eukariotyczna (nie wszystkie eukarionty ją mają). U prokariotów jest to trwała struktura składająca się głównie z mureiny. Struktura mureiny jest taka, że ​​każda komórka jest otoczona specjalnym workiem siatkowym, który stanowi jedną ogromną cząsteczkę. Wśród eukariontów grzyby i rośliny mają ścianę komórkową. U grzybów składa się z chityny i glukanów, u roślin niższych – z celulozy i glikoprotein, okrzemki syntetyzują ścianę komórkową z kwasów krzemowych, u roślin wyższych – z celulozy, hemicelulozy i pektyny. Najwyraźniej w przypadku większych komórek eukariotycznych niemożliwe stało się utworzenie ściany komórkowej o dużej wytrzymałości z pojedynczej cząsteczki. Ta okoliczność może zmusić eukarionty do użycia innego materiału na ścianę komórkową.

Metabolizm bakterii jest również zróżnicowany. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery rodzaje odżywiania i wszystkie występują wśród bakterii. Należą do nich fotoautotroficzne, fotoheterotroficzne, chemoautotroficzne, chemoheterotroficzne (fototroficzne wykorzystują energię światła słonecznego, chemotroficzne wykorzystują energię chemiczną). Eukarionty albo same syntetyzują energię ze światła słonecznego, albo korzystają z gotowej energii tego pochodzenia. Może to być spowodowane pojawieniem się wśród eukariontów drapieżników, dla których zniknęła potrzeba syntezy energii.

Kolejną różnicą jest budowa wici. U bakterii są cienkie - mają tylko 15-20 nm średnicy. Są to puste w środku włókna wykonane z białka flageliny. Struktura wici eukariotycznych jest znacznie bardziej złożona. Są to wyrostki komórkowe otoczone błoną i zawierające cytoszkielet (aksonem) złożony z dziewięciu par mikrotubul obwodowych i dwóch mikrotubul pośrodku. W przeciwieństwie do obracającej się wici prokariotycznej, wici eukariotyczne zginają się lub wiją. Jak już wspomniano, dwie grupy organizmów, które rozważamy, bardzo różnią się średnimi rozmiarami. Średnica komórki prokariotycznej wynosi zwykle 0,5–10 mikronów, podczas gdy ta sama liczba w przypadku eukariontów wynosi 10–100 mikronów. Objętość takiej komórki jest 1000-10000 razy większa niż objętość komórki prokariotycznej. Prokarioty mają małe rybosomy (typ 70S). Eukarionty mają większe rybosomy (typ 80S).

Ewolucja eukariontów

Pierwsze eukarionty pojawiły się ponad 2 miliardy lat temu. W ciągu następnych 1,5 miliarda lat komórka eukariotyczna stała się bardziej złożona i około 630 milionów lat temu, w okresie edikarian, pojawiły się pierwsze stworzenia wielokomórkowe.

Prawdopodobnie najprostsze choanoflagellaty, które, jak się uważa, stoją na granicy jednokomórkowości i wielokomórkowości, utworzyły kolonie embrionalne dopiero za pomocą lipidu bakteryjnego, który jest uzyskiwany ze zjedzonych bakterii (prokariotów), początkowo łączyły się w struktury wielokomórkowe. Kolejnym krokiem było pojawienie się w tym samym okresie pierwszych prawdziwych makroorganizmów wielokomórkowych - organizmy te pojawiły się na Ziemi bezpośrednio po zlodowaceniu marinojskim - jednym z etapów globalnego zlodowacenia, kiedy nasza planeta przez wiele milionów lat była całkowicie pokryta lodem. Pierwszymi stworzeniami wielokomórkowymi były organizmy o miękkich ciałach, składające się z pojedynczych fraktali. Rozmiary ich ciała wahały się od jednego centymetra do jednego metra. Wyglądały tak nietypowo przez długi czas Naukowcy spierali się, któremu królestwu, roślinom lub zwierzętom można je przypisać.

Około 480-460 mln lat temu w okresie sylurskim pierwsze rośliny pojawiły się na lądzie (według innych źródeł miało to miejsce w górnym kambrze 499-488 mln lat temu), a 50 mln lat później w okresie dewonu, po rośliny, pierwsze zwierzęta (choć istnieją dowody wskazujące, że pierwsze zwierzęta lądowe żyły w okresie sylurskim (ryc. 3), a nawet wendyjskim). Następnie rozpoczął się szybki rozwój wszelkiego rodzaju żywych istot, których potomkami jesteśmy.

Podział klasyfikacji eukariontów:

Źródła:		Świat Dzikiej Przyrody
		Wikipedia
	3

Prokarioty (od starożytnego greckiego προ „przed” i κάρυον „rdzeń”) lub przedjądrowe - jednokomórkowe organizmy żywe, które nie mają (w przeciwieństwie do eukariontów) utworzonego jądra komórkowego i innych organelli błony wewnętrznej (z wyjątkiem płaskich zbiorników u gatunków fotosyntetyzujących, na przykład na przykład u sinic).

Komórki prokariotyczne charakteryzują się brakiem błony jądrowej, DNA jest upakowane bez udziału histonów. Rodzaj odżywiania jest osmotroficzny i autotroficzny (fotosynteza i chemosynteza). Jedyna duża okrągła (u niektórych gatunków – liniowa) dwuniciowa cząsteczka DNA, zawierająca większość materiału genetycznego komórki (tzw. nukleoid), nie tworzy kompleksu z białkami histonowymi (tzw. chromatyną ). Do prokariotów zaliczają się bakterie, w tym sinice (niebiesko-zielone algi) i archeony. Potomkami komórek prokariotycznych są organelle komórek eukariotycznych - mitochondria i plastydy.

Prokariota dzielą się na 2 taksony w randze domeny (nadkrólestwa): Bacteria i Archaea.

Charakterystyka prokariota:

· Brak jasno określonego rdzenia;

· Obecność wici, plazmidów i wakuoli gazowych;

· Struktury, w których zachodzi fotosynteza;

· Formy reprodukcji- metoda bezpłciowa, zachodzi proces pseudoseksualny, w wyniku którego następuje jedynie wymiana informacji genetycznej, bez zwiększania liczby komórek;

· Rozmiar rybosomu- lata 70. (na podstawie współczynnika sedymentacji wyróżnia się także inne rodzaje rybosomów, a także podcząstki i biopolimery tworzące rybosomy).

Eukarionty lub nuklearny (od greckiego εύ- - dobry i κάρυον - rdzeń) - domena (superkrólestwo) organizmów żywych, których komórki zawierają jądra. Wszystkie organizmy z wyjątkiem bakterii i archeonów są organizmami jądrowymi (wirusy i wiroidy również nie są eukariontami, ale nie wszyscy biolodzy uważają je za organizmy żywe).

Zwierzęta, rośliny, grzyby i grupy organizmów zwane łącznie protistami to organizmy eukariotyczne. Mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe, ale wszystkie mają wspólną strukturę komórkową. Uważa się, że wszystkie te bardzo odmienne organizmy mają wspólne pochodzenie, dlatego grupę nuklearną uważa się za najwyższy rangą takson monofiletyczny. Według najczęstszych hipotez eukarionty pojawiły się 1,5-2 miliardy lat temu.

Komórki eukariotyczne są średnio znacznie większe niż komórki prokariotyczne, różnica w objętości sięga tysięcy razy. Komórki eukariotyczne obejmują kilkanaście różnych typów struktur zwanych organellami (lub organellami, co jednak nieco wypacza pierwotne znaczenie tego terminu), z których wiele jest oddzielonych od cytoplazmy jedną lub większą liczbą błon (w komórkach prokariotycznych, organelle otoczone błoną są rzadkie). Jądro to część komórki otoczona u eukariontów podwójną błoną (dwie membrany elementarne) i zawierająca materiał genetyczny: cząsteczki DNA „upakowane” w chromosomy. Zwykle jest jedno jądro, ale zdarzają się również komórki wielojądrowe.

Archeony (od starożytnego greckiego ἀρχαῖος „wieczny, starożytny, nieskazitelny, stary”) - domena organizmów żywych (wg systemu trzech domen Carla Woese, wraz z bakteriami i eukariontami). Archaea to jednokomórkowe mikroorganizmy, które nie mają jądra ani żadnych organelli błonowych.

Wcześniej archeony łączono z bakteriami grupa ogólna, zwane prokariotami (lub królestwem Drobyanka) i nazywano je archebakteriami, ale obecnie ta klasyfikacja jest uważana za przestarzałą: ustalono, że archeony mają własną niezależną historię ewolucyjną i charakteryzują się wieloma cechami biochemicznymi, które odróżniają je od innych form życia.

Obecnie archeony dzieli się na 5 typów. Spośród tych grup najlepiej zbadane są crenarchaeota i euryarchaeota. Klasyfikacja archeonów pozostaje trudna, ponieważ zdecydowana większość z nich nigdy nie była hodowana w laboratorium i została zidentyfikowana jedynie poprzez analizę kwasy nukleinowe z próbek pobranych z ich siedlisk.

Archaea i bakterie są bardzo podobne pod względem wielkości i kształtu komórek, chociaż niektóre archeony mają raczej nietypowe kształty, na przykład komórki Haloquadratum walsbyi są płaskie i kwadratowe. Pomimo zewnętrznego podobieństwa do bakterii, niektóre geny i szlaki metaboliczne archeonów zbliżają je do eukariontów (w szczególności enzymy katalizujące procesy transkrypcji i translacji).

19A Główne etapy cykl komórkowy. Apoptoza, jej przyczyny.

Rozwój zwierzęcia (pierwszy etap): zygota (zapłodnione jajo) dzieli się na blastomery, które tworzą blastulę.

Blastula niewiele różni się od zygoty, ponieważ komórki tylko dzielą się i nie rosną.

W drugim etapie (gastrulacja) poprzez wgłobienie ściany kulki komórkowej (blastula) tworzy się jama, w której tworzą się listki zarodkowe (ekto-, endoderma i mezoderma (nie wszystkie)).

Dalsze różnicowanie komórek: najpierw z ektodermy - system nerwowy(neurula), następnie skóra, a z endodermy - trawiennej, mezodermy - mięśnie, kości, układ krążenia i układ wydalniczy itp. Częściej jednak narządy rozwijają się z kilku listków zarodkowych.

Po gastrulacji – etap rozwoju embrionalnego. Jest to złożona sekwencja rozwoju narządów i tkanek; jeśli najpierw ważniejsza jest regulacja przez cytoplazmę zygoty, wówczas rozpoczyna się stopniowa różnicowa ekspresja genów komórek rozrodczych.

Apoptoza- fizjologiczna śmierć komórek żywego organizmu.