Eukarionty — definicja, budowa komórki i przykłady
Eukarionty — definicja, budowa komórki i przykłady: dowiedz się, czym są komórki eukariotyczne, ich organelle, ewolucja i przykłady: zwierzęta, rośliny, grzyby, protisty.
Eukarionty to organizmy z komórkami o złożonej strukturze — mogą to być wielokomórkowe organizmy, jak i pojedyncze komórki o skomplikowanej budowie. W komórkach tych materiał genetyczny jest uporządkowany w postaci chromosomów umieszczonych w wydzielonym jądrze komórkowym. Eukarionty cechuje także obecność wyspecjalizowanych organelli komórkowych (np. mitochondriów, u roślin chloroplastów), rozwiniętego cytoszkieletu oraz mechanizmów podziału komórki takich jak mitoza i mejoza.
Galeria obrazów
10 ObrazyPrzykłady i różnorodność
Do eukariontów należą Zwierzęta, rośliny, algi i grzyby. Wśród organizmów jednokomórkowych również występują eukarionty — to protistów (np. ameby, pierwotniaki, niektóre glony). Organizmy prostsze, pozbawione jądra i wielu organelli, to bakterie i archaiki; takie organizmy określa się łącznie jako prokaryotami.
Budowa komórki eukariotycznej
- Jądro komórkowe — otoczone błoną jądrową, zawiera chromosomy i jest centrum kontroli procesów genetycznych.
- Organella — mitochondria (produkcja energii), siateczka śródplazmatyczna, aparat Golgiego; w komórkach roślinnych także chloroplasty (fotosynteza).
- Cytoszkielet — włókna białkowe (mikrotubule, filamenty pośrednie, mikrofilamenty) umożliwiające utrzymanie kształtu komórki, transport wewnątrzkomórkowy i podziały komórkowe.
- Błona komórkowa — półprzepuszczalna, z białkami i lipidami odpowiedzialnymi za komunikację i transport substancji.
Różnice między eukariontami a prokariotami
Podstawowe rozróżnienie polega na obecności jądra i organelli błonowych u eukariontów oraz ich braku u prokariotów. Eukarionty zwykle mają większe komórki, bardziej złożone cykle życiowe (np. przemienne fazy rozmnażania płciowego i bezpłciowego) oraz skomplikowane mechanizmy regulacyjne. Prokaryoty natomiast mają prostszą organizację, mniejszy genom w postaci kolistej cząsteczki DNA i często szybkie tempo reprodukcji.
Ewolucja i najstarsze skamieniałości
Eukarionty pojawiły się w eonie proterozoicznym. Do najstarszych prawdopodobnych eukariontów zalicza się Grypania — zwinięte, nierozgałęzione włókna osiągające do 30 mm długości. Najstarsze skamieniałości Grypanii znaleziono w kopalni żelaza w pobliżu Michigan; początkowo datowano je na 2100 milionów lat, późniejsze analizy przesunęły to oszacowanie do około 1874 milionów lat. Grypania przetrwała aż do ery mezoproterozoicznej.
Inną starożytną grupą są akritarchy, interpretowane jako cysty lub stadia rozwojowe planktonu glonów; występowały już około 1400 milionów lat temu. p57
Hipoteza endosymbiotyczna wyjaśnia pojawienie się mitochondriów i chloroplastów jako skutku włączenia przez wczesne eukarionty prokariotycznych symbiontów, co miało kluczowe znaczenie dla ewolucji złożonych komórek.
Klasyfikacja
Klasyfikacja eukariontów jest nadal przedmiotem badań i debat — zaproponowano wiele różnych taksonomii. Nowoczesne systemy zwykle wyróżniają kilka głównych grup (w praktyce często mówi się o kilku "supergrupach" lub "królestwach"), przy czym liczba i przynależność niektórych linii ciągle ulega korektom. Wspólnym elementem jest jednak uznanie kilku dużych jednostek taksonomicznych zamiast klasycznej, prostej listy królestw; wszystkie aktualne propozycje porządkują różnorodność eukariontów, ale różnią się co do szczegółów i zakresu poszczególnych grup.
Podsumowując, eukarionty to niezwykle zróżnicowana i ewolucyjnie zaawansowana grupa organizmów charakteryzująca się obecnością jądra, wyspecjalizowanych organelli i złożonych mechanizmów komórkowych, co pozwoliło im opanować niemal wszystkie środowiska Ziemi.
Struktura
Komórki eukariotyczne są zwykle znacznie większe niż prokarioty. Mogą być nawet 10-krotnie większe niż prokarioty. Komórki eukariotyczne mają wiele różnych błon wewnętrznych i struktur, zwanych organelami. Posiadają również szkielet cytologiczny. Cykoszkielet składa się z mikrotubulek i mikrofilmów. Te części są bardzo ważne w kształcie komórki. Eukariotyczne DNA umieszczane jest w wiązkach zwanych chromosomami, które podczas podziału komórki rozdzielane są wrzecionem mikrotubulkowym. Większość eukariontów ma jakiś rodzaj rozmnażania płciowego poprzez zapłodnienie, którego prokaryoty nie wykorzystują.
Prokarioty nie mają płci, ale mogą przekazywać DNA innym bakteriom. Ich podział komórek jest aseksualny. Koniugacja bakteryjna jest wtedy, gdy bakterie przenoszą element genetyczny (często plazmid lub transpozon) z jednego do drugiego.
Eukarionty posiadają zestawy chromosomów liniowych zlokalizowanych w jądrze, a liczba chromosomów jest zazwyczaj typowa dla każdego gatunku.
Membrana wewnętrzna
W komórkach eukariotycznych jest wiele rzeczy z błonami wokół nich. Wszystkie razem nazywane są systemem endomembranowym. Proste worki, zwane pęcherzykami lub wakuolami, są czasami tworzone przez pączkowanie innych błon, tak jak dzieci tworzą bąbelki z ich zabawek. Wiele komórek pobiera pokarm i inne rzeczy za pomocą czegoś, co nazywa się endocytozą. W endocytozie błona najbliższa zewnętrznej wygina się do wewnątrz, a następnie szczypie, aby utworzyć pęcherzyk. Wiele innych organelli, które mają membrany prawdopodobnie zaczęły się jako pęcherzyki.
Jądro jest otoczone dwiema membranami, w których znajdują się otwory umożliwiające wchodzenie i wychodzenie z niego. W kopercie nuklearnej wystają z niej rzeczy, które wyglądają jak rury i prześcieradła. Są one nazywane siateczką endoplazmatyczną, która często jest skrócona do ER. ER działa z ruchomymi białkami i pozwala im dojrzewać.
Ostry dyżur składa się z dwóch części, surowego dyżuru i gładkiego dyżuru. Ostry dyżur ma przymocowane rybosomy. Białka wytworzone przez rybosomy dołączone do surowego ostrego ostrego dyżuru trafiają do wnętrza surowego ostrego dyżuru, zwanego światłem. Następnie przechodzą one zazwyczaj do pęcherzyków, które rosną i odrywają się od gładkiego ostrego objawu. W większości eukariontów, pęcherzyki z białkami wewnątrz łączą się ze stosami spłaszczonych pęcherzyków zwanych ciałami Golgi, gdzie białka wewnątrz są ponownie zmieniane.
Czasami pęcherzyki są zmieniane, więc mogą zrobić jedną rzecz bardzo dobrze. Nazywa się to specjalizacją, czyli różnicowaniem. Na przykład, lizosomy mają enzymy wewnątrz nich, które rozkładają jedzenie pochodzi z wakuoli spożywczych, a nadtlenosomy mają enzymy, które rozkładają nadtlenek, trucizna, więc nie jest już trujący.
Wiele pierwotniaków posiada skurczowe wakuole, które mogą zapalić się lub oderwać od zewnętrznej membrany. Skurczowe pęcherzyki są często wykorzystywane do pozyskiwania i pozbywania się niepotrzebnej wody. Ekstremalne pęcherzyki wystrzeliwują rzeczy, które sprawiają, że drapieżniki odchodzą lub łapią pokarm. W organizmach wielokomórkowych hormony są często wytwarzane w pęcherzykach. W skomplikowanych roślinach, większość wnętrza komórki roślinnej jest pochłaniana przez centralną wakuolę. Ta centralna wakuola jest główną rzeczą, która utrzymuje ciśnienie osmotyczne, dzięki czemu komórka może utrzymać swój kształt.
Pochodzenie
Ponieważ organelle komórkowe eukariontów mają różne (polifilotyczne) pochodzenie, powstaje pytanie, czy grupa jest jednorodną kladą, czy nie. Pewne jest, że protiści nie są. Organelle komórkowe są wyspecjalizowanymi jednostkami pełniącymi ściśle określone funkcje, jak mitochondria i plastidy. Obecnie jest dość jasne, że wszystkie lub większość tych organelli ma swoje źródło w niegdyś niezależnych prokarytach (bakteriach lub archaikach), a komórka eukaryota jest "wspólnotą mikroorganizmów" współpracującą w "małżeństwie z rozsądku". Pierwsze takie wydarzenia miały miejsce między starożytnymi bakteriami, które produkowały klasę dwumembranową znaną jako bakterie gram-ujemne. Ponieważ bakterie gram-ujemne obejmują sinice, było to pierwsze z kilku takich wydarzeń w historii eukariontów.
Rola Archaea
Ostatnie badania pokazują, że "znany repertuar białek "eukariotycznych" w Archaea [wskazują], że archeologiczna komórka gospodarza zawierała już wiele kluczowych składników, które regulują złożoność komórek eukariotycznych".
Taksonomia
Protista to grupa różnych jednokomórkowych organizmów. Zaproponowano dokładniejsze taksonomie, ale naukowcy wciąż o nich dyskutują. Z tego powodu Protista jest nadal użyteczna w rozmowie o tych organizmach. Jeden z nowoczesnych schematów klasyfikacji Eukarji jest następujący:
| Opisthokonts | Zwierzęta, grzyby, choanoflagelaty, itp. |
| Większość ameboidów lobozowych i form śluzowych | |
| Rhizaria | Foraminifery, Radiolaria i różne inne ameboidalne pierwotniaki |
| Wykopaliska | Różne pierwotniaki biczowe |
| Archaeplastida (lub Primoplantae) | Rośliny lądowe, glony zielone, glony czerwone i glaukofity |
| Heterokonty, Haptofity, Kryptomonady i Alveolaty. |
W 2005 r. wyrażono jednak wątpliwości co do tego, czy niektóre z tych supergrup były monofiletyczne, zwłaszcza Chromalveolata, a w przeglądzie z 2006 r. odnotowano brak dowodów na istnienie kilku z rzekomych sześciu supergrup.
Eukarja może być zjednoczona tylko w tym sensie, że komórki są wspólnotą wywodzącą się z bakterii i archaiki; opinie są różne. Podobnie jak Protista, Eukarja może być zespołem polifilitycznym, choć użytecznym. Jednak, jak wspomniano powyżej, wszystkie gałęzie Eukarji prowadzą rozmnażanie płciowe. To, oraz ogólna organizacja jądra, są cechami definiującymi. Te dwa punkty są głównym dowodem na pochodzenie monofiletyczne.
Powiązane strony
- Linia czasu życia
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest eukariota?
O: Eukariota to organizm o złożonych komórkach lub pojedyncza komórka o złożonej strukturze. W tych komórkach materiał genetyczny jest zorganizowany w chromosomy w jądrze komórkowym. Zwierzęta, rośliny, algi i grzyby to przykłady eukariontów.
P: Czym różnią się eukarionty od prokariotów?
O: Prokarioty to prostsze organizmy, takie jak bakterie i archaidy, które nie mają jąder i innych złożonych struktur komórkowych. Eukarionty mają bardziej złożone komórki z jądrami i innymi strukturami komórkowymi.
P: Kiedy rozwinęły się eukarionty?
O: Eukarionty wyewoluowały w erze proterozoicznej, czyli około 2 miliardów lat temu.
P: Co to jest Grypania?
O: Grypania jest uważana za najstarszego znanego prawdopodobnego eukariota, który był zwiniętym, nierozgałęzionym włóknem o długości do 30 mm, znalezionym w pobliżu Negaunee, Michigan, około 1,874 miliarda lat temu.
P: Co to są akritarchy?
O: Uważa się, że akritarchy są cystami lub stadiami rozrodczymi planktonu algowego, znalezionymi około 1,4 miliarda lat temu w erze mezoproterozoicznej.
P: Czy DNA istnieje w eukariontach?
O: Tak, DNA istnieje w eukariontach, ponieważ są to organizmy, które noszą go w swoich komórkach.
P: Ile królestw proponuje współczesna klasyfikacja Euakryota?
O: Współczesne wersje klasyfikacji Euakryoty nie są zgodne co do tego, ile powinno być królestw, ale generalnie zgadzają się, że w tej dziedzinie organizmów powinno być wiele królestw
Źródła
- linkinghub.elsevier.com : "Tracing back EFL gene evolution in the cryptomonads-haptophytes assemblage: separate origins of EFL genes in haptophytes, photosynthetic cryptomonads, and goniomonads"
- doi.org : 10.1016/j.gene.2008.05.010
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 18585873
- doi.org : 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x
- ncbi.nlm.nih.gov : 3483872
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 23020233
- paru.cas.cz : "The revised classification of eukaryotes"
- rstb.royalsocietypublishing.org : rstb.royalsocietypublishing.org/content/361/1470/1023
- sciencemag.org : sciencemag.org/content/257/5067/232
- cjes.geoscienceworld.org : cjes.geoscienceworld.org/content/39/6/999.abstract
- ncbi.nlm.nih.gov : Genetics: conjugation. In: Baron's medical microbiology (Baron S.
- nature.com : nature.com/articles/nature21031
- onlinelibrary.wiley.com : onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x/abstract;jsessionid=04596CC4…
- ncbi.nlm.nih.gov : "Phylogenomics reshuffles the eukaryotic supergroups"
Powiązane artykuły
Autor
AlegsaOnline.com Eukarionty — definicja, budowa komórki i przykłady Leandro Alegsa
URL: https://pl.alegsaonline.com/art/32507

