Eukarióták

Eukarióták ( elavult  eukarióták ; lat.  Eukaryota a másik görögből εὖ- „jó; teljesen” [2] + κάρυον „dió; mag”), vagy nukleáris  - az élő szervezetek tartománya (szuperbirodalom) , amelyek sejtjei tartalmaznak sejtmagot . Az eukarióták különösen állatok , gombák és növények . A sejtmaggal nem rendelkező szervezeteket ( baktériumok és archaeák ) prokariótáknak nevezzük . A vírusok és viroidok nem prokarióták és nem eukarióták; sőt még az a kérdés is vitatható, hogy élő szervezeteknek tekintsük-e őket.

Leírás

Az állatok , növények , gombák és a protistáknak nevezett  szervezetcsoport mind eukarióta szervezetek. Lehetnek egysejtűek és többsejtűek , de mindegyiknek közös a sejtterve. Úgy gondolják, hogy ezeknek az eltérő szervezeteknek közös az eredete, ezért a nukleáris csoportot a legmagasabb rangú monofiletikus taxonnak tekintik . A leggyakoribb hipotézisek szerint az eukarióták 1,6-2,1 milliárd éve jelentek meg [3] . Az eukarióták evolúciójában fontos szerepet játszott a szimbiogenezis  - egy eukarióta sejt, amely nyilvánvalóan már rendelkezik sejtmaggal és képes a fagocitózisra , és az e sejt által elnyelt baktériumok - a mitokondriumok és plasztiszok  prekurzorai - közötti szimbiózis .

Az eukarióta sejt szerkezete

Az eukarióta sejtek átlagosan sokkal nagyobbak, mint a prokarióta sejtek , a térfogatkülönbség eléri a több ezerszeresét. Az eukarióta sejtek körülbelül egy tucat különböző típusú, organellumként ismert szerkezetet foglalnak magukban (a tudományos irodalomban kevésbé használt elnevezés [1. közlemény] az organellumok), amelyek közül sokat egy vagy több membrán választ el a citoplazmától (prokarióta sejtekben, a membránnal körülvett belső organellumok ritkák). A sejtmag az eukariótákban kettős membránnal (két elemi membránnal) körülvett sejtrész, amely genetikai anyagot: kromoszómákba „csomagolt” DNS- molekulákat tartalmaz . A mag általában egy, de vannak többmagvú sejtek is.

Felosztás királyságokra

Számos lehetőség van az eukarióta tartomány birodalmakra való felosztására. Elsőként a növények és állatok birodalmát különböztették meg . Ezután izolálták a gombák birodalmát , amely a legtöbb biológus szerint biokémiai tulajdonságai miatt nem sorolható be egyik birodalomhoz sem. Emellett egyes szerzők megkülönböztetik a protisták vagy protozoonok és a kromisták birodalmát . Egyes rendszerek akár 20 királyságot is tartalmazhatnak. A Thomas Cavalier-Smith rendszer szerint minden eukarióta két monofiletikus taxonra ( altartományokra ) oszlik - unikontra (Unikonta) és bikontra (Bikonta). Az eukarióták, például a Collodictyon és a Diphylleia rotans helyzetét még nem határozták meg.

Az eukarióták és a prokarióták közötti különbségek

Az eukarióták legfontosabb, alapvető tulajdonsága a genetikai apparátus sejtben való elhelyezkedésével kapcsolatos. Minden eukarióta genetikai apparátusa a sejtmagban található, és a nukleáris burok védi. Az eukarióta DNS lineáris (prokariótákban a DNS kör alakú, és a sejt egy speciális területén található - a nukleoidban , amelyet nem választ el membrán a citoplazma többi részétől). Hisztonfehérjékhez és más kromoszómális fehérjékhez kapcsolódik, amelyekkel a baktériumok nem rendelkeznek.

Az eukarióták életciklusában általában két magfázis van (haplofázis és diplofázis). Az első fázist egy haploid (egyetlen) kromoszómakészlet jellemzi, majd összeolvadva két haploid sejt (vagy két sejtmag) egy kettős (diploid) kromoszómakészletet tartalmazó diploid sejtet (magot) alkot . Néha a következő osztódáskor, és gyakrabban több osztódás után a sejt ismét haploid lesz. Az ilyen életciklus és általában a diploiditás nem jellemző a prokariótákra.

A harmadik, talán legérdekesebb különbség az eukarióta sejtekben található speciális organellumok jelenléte, amelyek saját genetikai apparátussal rendelkeznek, osztódással szaporodnak és membránnal vannak körülvéve. Ezek az organellumok a mitokondriumok és a plasztidok . Szerkezetükben és élettevékenységükben feltűnően hasonlítanak a baktériumokhoz . Ez a körülmény késztette a modern tudósokat arra az ötletre, hogy az ilyen organizmusok olyan baktériumok leszármazottai, amelyek szimbiotikus kapcsolatba léptek az eukariótákkal. A prokariótákra kis számú organellum jellemző, és egyiket sem veszi körül kettős membrán. A prokarióta sejtekben nincs endoplazmatikus retikulum, Golgi-készülék vagy lizoszómák.

Egy másik fontos különbség a prokarióták és az eukarióták között az endocitózis jelenléte az eukariótákban , beleértve a fagocitózist számos csoportban . A fagocitózis ( szó szerint  " sejt általi evés") az eukarióta sejtek azon képessége, hogy megragadják, membránvezikulába zárják és megemésztik a különféle szilárd részecskéket. Ez a folyamat fontos védelmi funkciót lát el a szervezetben. Először I. I. Mechnikov fedezte fel tengeri csillag közelében. A fagocitózis megjelenése eukariótákban nagy valószínűséggel az átlagos méretekhez kapcsolódik (a méretbeli különbségekről alább). A prokarióta sejtek mérete összemérhetetlenül kisebb, ezért az eukarióták evolúciós fejlődése során szembesültek azzal a problémával, hogy a szervezetet nagy mennyiségű táplálékkal látják el. Ennek következtében az eukarióták között jelennek meg az első igazi, mozgékony ragadozók .

A legtöbb baktérium sejtfala eltér az eukarióta sejtfaltól (nem minden eukarióta rendelkezik ilyennel). A prokariótákban ez egy erős szerkezet, főként mureinból áll (az archaeában pszeudomurein). A murein szerkezete olyan, hogy minden sejtet egy speciális hálózsák vesz körül, amely egy hatalmas molekula. Az eukarióták közül sok protistáknak , gombáknak és növényeknek van sejtfala . A gombákban kitinből és glükánokból áll , alacsonyabb rendű növényekben - cellulózból és glikoproteinekből , kovasavakból sejtfalat szintetizálnak a kovamoszatok, magasabb rendű növényekben cellulózból, hemicellulózból és pektinből áll . Nyilvánvalóan a nagyobb eukarióta sejtek számára lehetetlenné vált egyetlen molekulából kellően erős sejtfal létrehozása. Ez a körülmény arra kényszerítheti őket, hogy más anyagot használjanak a sejtfalhoz. Egy másik magyarázat, hogy az eukarióták közös őse a ragadozásra való átmenet kapcsán elvesztette sejtfalát, majd a murein szintéziséért felelős gének is elvesztek . Amikor néhány eukarióta visszatért az ozmotróf táplálkozáshoz , a sejtfal újra megjelent, de más biokémiai alapon.

A baktériumok anyagcseréje is változatos. Általában négyféle táplálkozás létezik, és mindegyik megtalálható a baktériumok között. Ezek fotoautotróf, fotoheterotróf, kemoautotróf, kemoheterotróf (fototróf a napfény energiáját, kemotróf kémiai energiát használnak fel). Az eukarióták viszont vagy maguk szintetizálnak energiát a napfényből, vagy ilyen eredetű kész energiát használnak fel. Ennek oka lehet, hogy az eukarióták között megjelentek a ragadozók, amelyek energiaszintetizálásának szükségessége megszűnt.

Egy másik különbség a flagella szerkezete . Baktériumokban a flagellák üreges, 15-20 nm átmérőjű filamentumok , amelyek flagellin fehérjéből állnak . Az eukarióta flagellák szerkezete sokkal bonyolultabb. Ezek egy membránnal körülvett sejtkinövés, és kilenc pár perifériás mikrotubulusból és két mikrotubulusból álló citoszkeletont (axonémet) tartalmaznak a közepén. A forgó prokarióta flagellákkal ellentétben az eukarióta flagellák hajlottak vagy tekercseltek.

Az általunk vizsgált két élőlénycsoport, mint már említettük, nagyban különbözik átlagos méretükben. Egy prokarióta sejt átmérője általában 0,5-10 mikron , amikor ugyanaz az indikátor az eukariótákban 10-100 mikron , egy ilyen sejt térfogata 1000-10 000 - szer nagyobb, mint a prokariótáé.

A prokarióták riboszómái kicsik (70S-típusúak). Az eukarióta sejtek a citoplazmában található nagyobb 80S típusú riboszómákat és a mitokondriumokban és plasztidokban elhelyezkedő prokarióta típusú 70-es riboszómákat is tartalmaznak.

Nyilvánvalóan ezeknek a csoportoknak az előfordulási ideje is eltérő. Az első prokarióták mintegy 3,5 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek az evolúció folyamatában, amelyekből mintegy 1,2 milliárd éve fejlődtek ki az eukarióta szervezetek.

Lásd még

Jegyzetek

  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  // The revised Journalot Classification of // az eukarióta mikrobiológiáról. - 2012. - Kt. 59. sz. 5. - P. 429-493. - doi : 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x . — PMID 23020233 .
  2. ↑ Biológiai kifejezések. Az "eukarióta" szó jelentése
  3. ↑ Knoll, Andrew H.; Javaux EJ; Hewitt D.; Cohen P. Eukarióta szervezetek a proterozoikus óceánokban  (neopr.)  // A Royal Society filozófiai tranzakciói B. - 2006. - június 29. ( 361. évf. , 1470. sz.). - S. 1023-1038 . - doi : 10.1098/rstb.2006.1843 . — PMID 16754612 .

Hozzászólások:

  1. ↑ Az irodalmi adatbázisokban (elibrary.ru, books.google.ru stb.) történő kereséskor az "organellumok" kifejezést részesítjük előnyben.

Irodalom

Az idegen nyelvű irodalomért lásd ennek a Wikipédia-cikknek a nyelvi szakaszait.

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Taxonómia
Bibliográfiai katalógusokban