Eukaryoter

Eukaryoter ( forældede  eukaryoter ; lat.  Eukaryota fra andet græsk εὖ- "god; fuldstændig" [2] + κάρυον "nød; kerne"), eller nuklear  - domænet (superkingdom) af levende organismer , hvis celler indeholder en kerne . Især eukaryoter er dyr , svampe og planter . Organismer, der ikke har en kerne ( bakterier og archaea ), kaldes prokaryoter . Vira og viroider er hverken prokaryoter eller eukaryoter; desuden kan selv spørgsmålet om, hvorvidt man betragter dem som levende organismer, diskuteres.

Beskrivelse

Dyr , planter , svampe og den gruppe af organismer, der tilsammen kaldes protister  , er alle eukaryote organismer. De kan være encellede og flercellede , men alle deler en fælles celleplan. Det antages, at alle disse forskellige organismer har en fælles oprindelse, så nukleargruppen betragtes som en monofyletisk taxon af højeste rang. Ifølge de mest almindelige hypoteser opstod eukaryoter for 1,6-2,1 milliarder år siden [3] . En vigtig rolle i udviklingen af ​​eukaryoter blev spillet af symbiogenese  - en symbiose mellem en eukaryot celle, der tilsyneladende allerede har en kerne og i stand til fagocytose , og bakterier absorberet af denne celle  - forstadier til mitokondrier og plastider .

Strukturen af ​​den eukaryote celle

Eukaryote celler er i gennemsnit meget større end prokaryote celler , forskellen i volumen når tusindvis af gange. Eukaryote celler omfatter omkring et dusin forskellige typer strukturer kendt som organeller (et andet navn, der er mindre almindeligt brugt i den videnskabelige litteratur [komm. 1] er organeller), hvoraf mange er adskilt fra cytoplasmaet af en eller flere membraner (i prokaryote celler, indre organeller omgivet af en membran, er sjældne). Kernen er en del af cellen omgivet af en dobbeltmembran (to elementære membraner) i eukaryoter og indeholder genetisk materiale: DNA- molekyler "pakket" ind i kromosomer . Kernen er normalt én, men der er også flerkernede celler.

Opdeling i kongeriger

Der er flere muligheder for at opdele det eukaryote domæne i kongeriger. Plante- og dyreriget var de første, der blev skelnet . Så blev svamperiget isoleret , som ifølge de fleste biologer ikke kan tildeles nogen af ​​disse riger på grund af biokemiske træk. Nogle forfattere skelner også mellem protisters eller protozoer og kromiskongeriger . Nogle systemer har op til 20 kongeriger. Ifølge Thomas Cavalier-Smith systemet er alle eukaryoter opdelt i to monofyletiske taxa ( underdomæner ) - unikonter (Unikonta) og bikonter (Bikonta). Positionen af ​​eukaryoter såsom Collodictyon og Diphylleia rotans er endnu ikke blevet bestemt.

Forskelle mellem eukaryoter og prokaryoter

Det vigtigste, grundlæggende træk ved eukaryoter er forbundet med placeringen af ​​det genetiske apparat i cellen. Det genetiske apparat for alle eukaryoter er placeret i kernen og er beskyttet af kernehylsteret. Eukaryot DNA er lineært (i prokaryoter er DNA cirkulært og er placeret i et særligt område af cellen - nukleoiden , som ikke er adskilt af en membran fra resten af ​​cytoplasmaet). Det er forbundet med histonproteiner og andre kromosomale proteiner , som bakterier ikke har.

I eukaryoters livscyklus er der normalt to nukleare faser (haplofase og diplofase). Den første fase er kendetegnet ved et haploid (enkelt) sæt kromosomer, derefter danner to haploide celler (eller to kerner) en diploid celle (kerne), der indeholder et dobbelt (diploid) sæt kromosomer . Nogle gange ved næste deling, og oftere efter flere delinger, bliver cellen igen haploid. En sådan livscyklus og generelt diploidi er ikke karakteristisk for prokaryoter.

Den tredje, måske den mest interessante, forskel er tilstedeværelsen af ​​specielle organeller i eukaryote celler, der har deres eget genetiske apparat, formerer sig ved deling og er omgivet af en membran. Disse organeller er mitokondrier og plastider . I deres struktur og vitale aktivitet minder de påfaldende meget om bakterier . Denne omstændighed fik moderne videnskabsmænd til den idé, at sådanne organismer er efterkommere af bakterier, der har indgået et symbiotisk forhold med eukaryoter. Prokaryoter er karakteriseret ved et lille antal organeller, og ingen af ​​dem er omgivet af en dobbeltmembran. I prokaryote celler er der ingen endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparat eller lysosomer.

En anden vigtig forskel mellem prokaryoter og eukaryoter er tilstedeværelsen af ​​endocytose i eukaryoter , herunder fagocytose i mange grupper . Fagocytose ( bogstaveligt talt  - "at spise af cellen") er eukaryote cellers evne til at fange, indeslutte i en membranvesikel og fordøje en række faste partikler. Denne proces giver en vigtig beskyttende funktion i kroppen. Det blev først opdaget af I. I. Mechnikov nær søstjerner. Forekomsten af ​​fagocytose i eukaryoter er højst sandsynligt forbundet med gennemsnitlige størrelser (mere om størrelsesforskelle nedenfor). Størrelsen af ​​prokaryote celler er urimeligt mindre, og derfor stod de i processen med eukaryoternes evolutionære udvikling over for problemet med at forsyne kroppen med en stor mængde mad. Som en konsekvens dukker de første rigtige mobile rovdyr op blandt eukaryoter .

De fleste bakterier har en cellevæg, der er forskellig fra den eukaryote (ikke alle eukaryoter har det). Hos prokaryoter er dette en stærk struktur, der hovedsageligt består af murein (i archaea, pseudomurein). Strukturen af ​​murein er sådan, at hver celle er omgivet af en speciel meshpose, som er ét enormt molekyle. Blandt eukaryoter har mange protister , svampe og planter en cellevæg . Hos svampe består den af ​​kitin og glukaner , i lavere planter - fra cellulose og glycoproteiner syntetiserer kiselalger en cellevæg fra kiselsyrer, i højere planter består den af ​​cellulose, hemicellulose og pektin . Tilsyneladende er det for større eukaryote celler blevet umuligt at skabe en tilstrækkelig stærk cellevæg fra et enkelt molekyle. Denne omstændighed kunne tvinge dem til at bruge et andet materiale til cellevæggen. En anden forklaring er, at eukaryoternes fælles forfader i forbindelse med overgangen til prædation mistede sin cellevæg, og så gik de gener, der var ansvarlige for syntesen af ​​murein , også tabt . Da nogle eukaryoter vendte tilbage til osmotrofisk ernæring , dukkede cellevæggen op igen, men på et andet biokemisk grundlag.

Omsætningen af ​​bakterier er også varieret. Generelt er der fire typer ernæring, og alle findes blandt bakterier. Disse er fotoautotrofe, fotoheterotrofe, kemoautotrofe, kemoheterotrofe (fototrofisk brug sollysets energi, kemotrofisk brug kemisk energi). Eukaryoter, på den anden side, syntetiserer enten selv energi fra sollys eller bruger færdiglavet energi af denne oprindelse. Dette kan skyldes udseendet af rovdyr blandt eukaryoter, hvor behovet for at syntetisere energi er forsvundet.

En anden forskel er flagellaens struktur . I bakterier er flageller hule filamenter 15-20 nm i diameter lavet af flagellinprotein . Strukturen af ​​eukaryote flageller er meget mere kompliceret. De er en celleudvækst omgivet af en membran og indeholder et cytoskelet (axoneme) af ni par perifere mikrotubuli og to mikrotubuli i midten. I modsætning til roterende prokaryote flageller er eukaryote flageller bøjet eller snoet.

De to grupper af organismer, vi overvejer, adskiller sig som allerede nævnt meget i deres gennemsnitlige størrelse. Diameteren af ​​en prokaryot celle er normalt 0,5 - 10 mikron , når den samme indikator i eukaryoter er henholdsvis 10 - 100 mikron , er volumenet af en sådan celle 1000 - 10.000 gange større end en prokaryot.

Ribosomer af prokaryoter er små (70S-type). Eukaryote celler indeholder både større 80S-type ribosomer placeret i cytoplasmaet og prokaryote-type 70'er ribosomer placeret i mitokondrier og plastider.

Tilsyneladende er tidspunktet for forekomsten af ​​disse grupper også forskelligt. De første prokaryoter opstod i evolutionsprocessen for omkring 3,5 milliarder år siden, hvorfra eukaryote organismer udviklede sig for omkring 1,2 milliarder år siden.

Se også

Noter

  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.   Den reviderede klassifikation af eukaryotes af eukaryotisk mikrobiologi. - 2012. - Bd. 59, nr. 5. - S. 429-493. - doi : 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x . — PMID 23020233 .
  2. ↑ Biologiske termer. Betydningen af ​​ordet "eukaryot"
  3. ↑ Knoll, Andrew H.; Javaux EJ; Hewitt D.; Cohen P. Eukaryotiske organismer i proterozoiske oceaner  (neopr.)  // Philosophical Transactions of the Royal Society B . - 2006. - 29. juni ( bd. 361 , nr. 1470 ). - S. 1023-1038 . - doi : 10.1098/rstb.2006.1843 . — PMID 16754612 .

Kommentarer:

  1. ↑ Ved søgning i litteraturdatabaser (elibrary.ru, books.google.ru osv.), foretrækkes udtrykket "organeller".

Litteratur

For litteratur på fremmedsprog, se sprogsektionerne i denne Wikipedia-artikel.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
Taksonomi
I bibliografiske kataloger