Eukaryootit

Eukaryootit ( vanhentuneet  eukaryootit ; lat.  Eukaryota toisesta kreikasta εὖ - "hyvä; täysin" [2] + κάρυον "pähkinä; ydin"), tai ydin  - elävien organismien alue (supervaltakunta) , jonka solut sisältävät ytimen . Eukaryootit ovat erityisesti eläimiä , sieniä ja kasveja . Organismeja, joilla ei ole ydintä ( bakteerit ja arkeat ), kutsutaan prokaryooteiksi . Virukset ja viroidit eivät ole prokaryootteja eivätkä eukaryootteja; Lisäksi jopa kysymys siitä, pitääkö niitä elävinä organismeina, on kiistanalainen.

Kuvaus

Eläimet , kasvit , sienet ja organismiryhmä, jota kutsutaan yhteisesti protisteiksi ,  ovat kaikki eukaryoottisia organismeja. Ne voivat olla yksisoluisia ja monisoluisia , mutta kaikilla on yhteinen solusuunnitelma. Uskotaan, että kaikilla näillä erilaisilla organismeilla on yhteinen alkuperä, joten ydinryhmää pidetään korkeimman tason monofyleettisenä taksonina . Yleisimpien hypoteesien mukaan eukaryootit ilmestyivät 1,6–2,1 miljardia vuotta sitten [3] . Tärkeä rooli eukaryoottien evoluutiossa oli symbiogeneesillä  - symbioosilla eukaryoottisolun, jolla ilmeisesti on jo ydin ja joka kykenee fagosytoosiin , ja tämän solun absorboimien bakteerien välillä - mitokondrioiden ja plastidien  esiasteet .

Eukaryoottisolun rakenne

Eukaryoottisolut ovat keskimäärin paljon suurempia kuin prokaryoottisolut , tilavuusero on tuhansia kertoja. Eukaryoottisoluihin kuuluu noin tusina erityyppistä rakenteita, jotka tunnetaan organelleina (toinen tieteellisessä kirjallisuudessa harvemmin käytetty nimi [comm. 1] on organellit), joista monet on erotettu sytoplasmasta yhdellä tai useammalla kalvolla (prokaryoottisoluissa, kalvon ympäröimät sisäiset organellit ovat harvinaisia). Ydin on osa solua, jota ympäröi eukaryooteissa kaksoiskalvo (kaksi alkuainekalvoa) ja joka sisältää geneettistä materiaalia: DNA -molekyylejä, jotka on "pakattu" kromosomeihin . Ydin on yleensä yksi, mutta on myös monitumaisia ​​soluja.

Jako kuningaskuntiin

On olemassa useita vaihtoehtoja eukaryoottisen alueen jakamiseen valtakuntiin. Kasvien ja eläinten valtakunnat erotettiin ensimmäisenä . Sitten sienivaltakunta eristettiin , jota useimpien biologien mukaan ei voida luokitella mihinkään näistä valtakunnista biokemiallisten ominaisuuksien vuoksi. Jotkut kirjoittajat erottavat myös protistien tai alkueläinten valtakunnat ja kromistit . Joissakin järjestelmissä on jopa 20 valtakuntaa. Thomas Cavalier-Smithin järjestelmän mukaan kaikki eukaryootit on jaettu kahteen monofyleettiseen taksoniin ( alidomeeneihin ) - unikonteihin (Unikonta) ja bikonteihin (Bikonta). Eukaryoottien, kuten Collodictyonin ja Diphylleia rotansin , sijaintia ei ole vielä määritetty.

Erot eukaryoottien ja prokaryoottien välillä

Eukaryoottien tärkein perusominaisuus liittyy geneettisen laitteen sijaintiin solussa. Kaikkien eukaryoottien geneettinen laite sijaitsee ytimessä, ja sitä suojaa ydinvaippa. Eukaryoottinen DNA on lineaarinen (prokaryooteissa DNA on pyöreä ja sijaitsee solun erityisellä alueella - nukleoidissa , jota kalvo ei erota muusta sytoplasmasta). Se liittyy histoniproteiineihin ja muihin kromosomaalisiin proteiineihin, joita bakteereissa ei ole.

Eukaryoottien elinkaaressa on yleensä kaksi ydinvaihetta (haplofaasi ja diplofaasi). Ensimmäiselle vaiheelle on tunnusomaista haploidi (yksi) kromosomisarja, sitten sulautuessaan kaksi haploidista solua (tai kaksi ydintä) muodostavat diploidisen solun (ytimen), joka sisältää kaksinkertaisen (diploidisen) kromosomijoukon . Joskus seuraavassa jakautumisessa ja useammin usean jakautumisen jälkeen solusta tulee jälleen haploidi. Tällainen elinkaari ja yleensä diploidia eivät ole tyypillisiä prokaryooteille.

Kolmas, ehkä mielenkiintoisin ero on erityisten organellien läsnäolo eukaryoottisoluissa, joilla on oma geneettinen laite, jotka lisääntyvät jakautumalla ja joita ympäröi kalvo. Nämä organellit ovat mitokondrioita ja plastideja . Rakenteeltaan ja elintärkeästi ne ovat hämmästyttävän samanlaisia ​​kuin bakteerit . Tämä seikka sai nykyajan tutkijat ajattelemaan, että tällaiset organismit ovat bakteerien jälkeläisiä, jotka ovat tulleet symbioottiseen suhteeseen eukaryoottien kanssa. Prokaryooteille on ominaista pieni määrä organelleja, eikä yksikään niistä ole kaksoiskalvon ympäröimä. Prokaryoottisoluissa ei ole endoplasmista retikulumia, Golgi-laitteistoa tai lysosomeja.

Toinen tärkeä ero prokaryoottien ja eukaryoottien välillä on endosytoosin esiintyminen eukaryooteissa , mukaan lukien fagosytoosi monissa ryhmissä . Fagosytoosi ( kirjaimellisesti  - "solun syöminen") on eukaryoottisolujen kyky vangita, sulkea kalvovesikkeliin ja sulattaa erilaisia ​​kiinteitä hiukkasia. Tämä prosessi tarjoaa tärkeän suojatoiminnon kehossa. Sen löysi ensimmäisenä I. I. Mechnikov meritähtien läheltä. Fagosytoosin esiintyminen eukaryooteissa liittyy todennäköisimmin keskimääräisiin kokoihin (lisätietoja kokoeroista alla). Prokaryoottisten solujen koko on suhteettoman pienempi, ja siksi eukaryoottien evoluutiokehitysprosessissa he kohtasivat ongelman toimittaa keholle suuri määrä ruokaa. Tämän seurauksena ensimmäiset todelliset, liikkuvat saalistajat ilmestyvät eukaryoottien joukkoon .

Useimmilla bakteereilla on erilainen soluseinä kuin eukaryootti (kaikilla eukaryooteilla ei ole sitä). Prokaryooteilla tämä on vahva rakenne, joka koostuu pääasiassa mureiinista (arkeoissa pseudomureiini). Mureiinin rakenne on sellainen, että jokaista solua ympäröi erityinen verkkopussi, joka on yksi valtava molekyyli. Eukaryoottien joukossa monilla protisteilla , sienillä ja kasveilla on soluseinä . Sienissä se koostuu kitiinistä ja glukaaneista , alemmissa kasveissa - selluloosasta ja glykoproteiineista , piimaat syntetisoivat soluseinän piihapoista, korkeammissa kasveissa se koostuu selluloosasta, hemiselluloosasta ja pektiinistä . Ilmeisesti suuremmille eukaryoottisoluille on tullut mahdottomaksi luoda riittävän vahva soluseinä yhdestä molekyylistä. Tämä seikka voi pakottaa heidät käyttämään eri materiaalia soluseinämään. Toinen selitys on, että eukaryoottien yhteinen esi-isä menetti saalistukseen siirtymisen yhteydessä soluseinämänsä, jolloin myös mureiinin synteesistä vastaavat geenit menetettiin . Kun jotkut eukaryootit palasivat osmotrofiseen ravintoon , soluseinä ilmestyi uudelleen, mutta eri biokemiallisin perustein.

Myös bakteerien aineenvaihdunta on vaihtelevaa. Yleisesti ottaen ravitsemustyyppejä on neljä, ja ne kaikki löytyvät bakteereista. Nämä ovat fotoautotrofisia, fotoheterotrofisia, kemoautotrofisia, kemoheterotrofisia (fototrofinen käyttää auringonvalon energiaa, kemotrofinen käyttö kemiallista energiaa). Eukaryootit puolestaan ​​joko syntetisoivat energiaa auringonvalosta itse tai käyttävät tätä alkuperää olevaa valmista energiaa. Tämä voi johtua petoeläinten ilmestymisestä eukaryoottien joukkoon, joiden energian syntetisointitarve on kadonnut.

Toinen ero on flagellan rakenne . Bakteereissa flagellat ovat onttoja filamentteja , joiden halkaisija on 15–20 nm , jotka on valmistettu flagelliiniproteiinista . Eukaryoottisten lippujen rakenne on paljon monimutkaisempi. Ne ovat solukasvustoa, jota ympäröi kalvo, ja ne sisältävät sytoskeleton (aksoneemin), jossa on yhdeksän paria perifeerisiä mikrotubuluksia ja kaksi mikrotubulusta keskellä. Toisin kuin pyörivät prokaryoottiset siimot, eukaryoottiset siimot ovat taipuneita tai kierrettyjä.

Nämä kaksi organismiryhmää, joita tarkastelemme, eroavat suuresti keskimääräiseltä koostaan, kuten jo mainittiin. Prokaryoottisolun halkaisija on yleensä 0,5-10 mikronia , kun sama indikaattori eukaryooteissa on vastaavasti 10-100 mikronia , tällaisen solun tilavuus on 1000-10 000 kertaa suurempi kuin prokaryoottisen solun .

Prokaryoottien ribosomit ovat pieniä (70S-tyyppisiä). Eukaryoottisolut sisältävät sekä suurempia 80S-tyypin ribosomeja, jotka sijaitsevat sytoplasmassa , että prokaryoottityyppisiä 70-luvun ribosomeja, jotka sijaitsevat mitokondrioissa ja plastideissa.

Ilmeisesti myös näiden ryhmien esiintymisaika vaihtelee. Ensimmäiset prokaryootit syntyivät evoluutioprosessissa noin 3,5 miljardia vuotta sitten, josta eukaryoottiset organismit kehittyivät noin 1,2 miljardia vuotta sitten.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Adl S. M., Simpson A. G., Lane C. E., Lukeš J., Bass D., Bowser S. S., Brown M. W., Burki F., Dunthorn M., Hampl V., Heiss A., Hoppenrath M., Lara E., Le Gall L., Lynn D. H., McManus H., Mitchell E. A., Mozley-Stanridge S. E., Parfrey L. W., Pawlowski J., Rueckert S., Shadwick R. S., Schoch C. L., Smirnov A., Spiegel F. W.  The Revised Journalot Classification of  // Eukaryotic Microbiology. - 2012. - Vol. 59, nro. 5. - s. 429-493. - doi : 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x . — PMID 23020233 .
  2. ↑ Biologiset termit. Sanan "eukaryootti" merkitys
  3. ↑ Knoll, Andrew H.; Javaux EJ; Hewitt D.; Cohen P. Eukaryoottiset organismit proterotsoisissa valtamerissä  (neopr.)  // Philosophical Transactions of the Royal Society B . - 2006. - 29. kesäkuuta ( nide 361 , nro 1470 ). - S. 1023-1038 . - doi : 10.1098/rstb.2006.1843 . — PMID 16754612 .

Kommentit:

  1. ↑ Kun haet kirjallisuustietokannoista (elibrary.ru, books.google.ru jne.), termiä "organellit" suositellaan.

Kirjallisuus

Katso vieraiden kielten kirjallisuus tämän Wikipedia-artikkelin kieliosista.

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Taksonomia
Bibliografisissa luetteloissa