celulele Evolution

EVOLUȚIA CELULELOR

Se crede că forma ancestrală a fost o celulă procariotă celulă primitivă, care a apărut în urmă cu aproximativ 3,5-109 de ani. Celulele de acest tip pentru a asigura existența și diferite de multiplicare mai întâi folosind molecule organice de origine biologică. Cu toate acestea, mai târziu, în celulele procariote primitive au început să se dezvolte mecanisme de sinteză și de aprovizionare cu energie. Primele celule procariote au sisteme catalitice cele mai simple, care rezultă în furnizarea de energie pe baza de fermentare. În anumite următoarele tipuri de celule procariote pornit de fermentare asupra respirației, care a contribuit la o producție mai eficientă a energiei. Astfel, schimbări evolutive în celulele procariote a trecut printr-o dezvoltare au diferite căi metabolice. genomul lor in curs de dezvoltare spre formarea de molecule ADN „naked“.

Schimbările evolutivi celulele eucariote au fost în direcția de creștere a diversității în formă, mărime, structura și funcțiile compartimentarea cu sisteme biochimice simultane și conservare este comun pentru toate celulele metabolismului aerob. Ei cred că celulele eucariote având în urmă cu mai puțin de 1 miliard de ani de la celule procariote, și patru ipoteze invocate pentru a explica originea lor.

Conform uneia dintre aceste ipoteze (ipoteza celulei simbioză), care este acum cea mai comuna, se presupune că celula eucariotă - această structură simbiotic constând din mai multe tipuri diferite de celule cu o membrană celulară comună. În special, să presupunem că plastidele celulele de plante verzi moderne sunt derivate din alge marine, strămoșii Ex din cianobacterii moderne și poate proveni din bacteriile aerobe la fotosinteza aerobic, iar mitocondriile celulelor eucariote care au intrat în simbioză cu celule anaerobe capabile de fotosinteză, ceea ce a condus la pentru a forma celule care pot exista într-o atmosferă de oxigen, precum și utilizarea oxigenului prin respirație. Relativ la miezul există opinia că aceasta este, de asemenea, un vestigiu al unora symbiot intracelular vechi, a pierdut după cotitură în citoplasmă celulei sale originale. În favoarea acestei ipoteze, potrivit datelor de pe relația simbiotică dintre unele organisme contemporane. De exemplu, unicelular chlorella alga verde (Chlorella) rezidă în citoplasmă verde Paramecium (Paramechim bursaria). Datorită capacității de a photosynthesize furnizează nutrienți parameciu. Mai mult, plastide și mitocondrii contin propriul sistem de informații genetice asupra sintezei proteinelor sub formă de ADN, ARNm, ARNr, ARNt și enzime asociate. Pentru cloroplaste, mitocondrii, celule procariote, caracterizate prin metode de reproducere similaritate (toate acestea sunt reproduse în mod egal prin simpla împărțire la jumătate). In cele din urma, mutația genelor mitocondriale sunt independente de mutatii gene nucleare.

Conform unei alte ipoteze cred că celula eucariotă a evoluat din celulele procariote care conțin mai multe gene care sunt atașate la membrana celulară. Ca rezultat, invaginations membranei celulare formate mesosoma capabile inițial de fotosinteză. Mai târziu, cu toate acestea, a existat o

specializarea acestor organite, rezultând într-una dintre ele, care au pierdut funcția respiratorie și fotosintetic, dezvoltat în miez, în timp ce alții au dezvoltat aceste funcții devin mitocondriile la animale si plastidele din plante. In favoarea acestei ipoteze, potrivit datelor furnizate de dubla structura nucleare ale membranei, mitocondrii și plastide.

Conform celei de a treia ipoteză, bazată pe ideea că toate formele de viață sunt descendenti ancestrale anaerobe heterotrophs fermentative eucariotele sunt procariote sublinie bezstenochnyh (anaerob) care au dezvoltat capacitatea de endocitoza. Prin „ingestia“ de alte procariote, care le-a dat o putere metabolice în plus și că, în cele din urmă au degenerat într-un organelle, o celulă primitivă (eucariotelor) a devenit o celulă eucariotă. Astfel, procariotele vechi, simple și celule eucariote primitive.

Conform patra ipoteză este aceea că celulele eucariote originea din celule procariote contin multe gene, care au rupt în bucăți, care au dat naștere la structuri cu funcții diferite. Ulterior au trecut structuri de clonare cu funcții similare, după care au fost acoperite cu o membrană dublă, ceea ce a condus la formarea de nuclee, mitocondrii, iar mai târziu și rețeaua de membrană. In favoarea acestei ipoteze, potrivit datelor similaritatea codului genetic conținut în ADN-ul nuclear si mitocondrial, precum și similitudinea în reglarea funcției respiratorii a nucleului și mitocondrii.

Celulele eucariote Genomului dezvoltate ulterior în direcția de asociere a ADN-ului cu proteine ​​cromatinei si formarea de cromozomi și forme diferite și în cantități diferite. Specializarea cromatinei manifestată în formarea heterochromatin și eucromatină, și în formarea autozomi și cromozomi sexuali. În ceea ce privește numărul de cromozomi, care explică tendința lor de evoluție este încă dificil, deoarece multe organisme primitive conțin în celulele lor, un număr mai mare de cromozomi decât organismele care ocupă cel mai înalt stadiu evolutiv. Cu toate acestea, nici o îndoială că schimbările cantitative și structurale karyotypes în timpul evoluției joacă un rol important în speciație. În paralel cu aceasta, există o complicație a structurilor și funcțiilor componentelor celulare, dezvoltarea unor mecanisme de reglementare.

Fără îndoială semnificația evolutivă a mitozei. Se crede că precizia separării și distribuției de cromozomi, ca rezultat al mito-

Este o condiție pentru furnizarea multicellularity. Cu toate acestea, originea mitozei nu este suficientă explicație. Sugereaza doar că el a dezvoltat de la mitoză primitiv este un mecanism în care divergența de cromozomi replicate a avut loc după întindere și ruperea axului fără distrugerea membranei nucleare.

In multe organisme caracteristice apoptozei, care este definit program genetic in care celulele comite suicid. In bacterii, plasmide și apoptoza este controlată de către nucleu în organisme multicelulare - proteine ​​de mai multe gene. Apoptoza - este stocat proces evolutiv.

Probleme pentru discuție

1. Identificarea principalelor prevederi ale teoriei celulei. Ce crezi, care este rolul acestei teorii în biologie și medicină?

2. Care sunt dovada că celula este unitatea de bază a vieții?

3. Care sunt cele două procese care sunt comune tuturor organismelor vii.

4. Numele și descrie componentele sistemului membranei celulare.

5. CaracterizaŃi citoplasmatice organitele matrice și celulă.

6. Care este rolul nucleului celulei?

7. Care este rolul mitocondriilor?

8. stat determinarea ciclului celular și mitozei.

9. Care sunt lizozomii, și care este rolul lor?

10. Care este importanța enzimelor în celulele de trai?

11. Care sunt fazele mitozei și esența proceselor care au loc în aceste faze?

12. Care este forma de cromozomi în metafază și cum este determinat?

13. În care apare separarea fazelor și eliberarea centromere de cromatidelor soră?

14. Se determină ce parte din greutatea cade pe cromatina nucleului celulei (aproximativ), presupunând că diametrul miezului de 5 microni și o densitate de 1,1 g / cm3.

15. Presupunând că cromozomi umani constau din 15% din ADN, se determină greutatea tuturor cromozomilor sale celule diploide.

16. Ce se poate spune despre originea mitozei?

17. Care sunt diferențele fundamentale dintre procariote și eucariote, celule.

18. Ce știi despre compoziția elementară a celulei?

19. Ce se înțelege prin molecule biologice?

20. Ce ti se pare ca structura de proteine ​​si ceea ce știi despre funcția proteinei?

21. Cum înțelege originea procariote-celule?

22. Cum înțeleg originea celulelor eucariote?

23. Care este opinia dumneavoastră în ceea ce privește dezvoltarea genomului celulelor eucariote?

24. Ce știi despre amitosis?

25. Care sunt cauzele morții celulare? Ce este apoptoza?

26. Care sunt câteva metode de a studia celule?