Vývoj buniek

Obraz s vysokým rozlíšením jednobunkového organizmu

Čo je vývoj buniek?

Ten Vývoj buniek Predstavuje všetky fyzikálne a chemické zmeny, ktoré vznikli vysoko organizovanými a komplexnými štruktúrami, ktoré poznáme ako „bunky“. Napriek tomu, že v tejto súvislosti sa však uskutočnilo veľa dohadov, stále nie je známe, ako sa formovali.

Bunky sú základnými základnými jednotkami všetkých živých bytostí na Zemi. V prírode existujú dva typy výrazne odlišných buniek: prokaryotické bunky a eukaryotické bunky.

Prokaryotické bunky nemajú vnútorné membránové systémy a vždy tvoria jednobunkové organizmy, medzitým sú eukaryotické bunky zložitejšie, pretože majú vnútorné membránové kompartmenty a môžu tvoriť živé bytosti jednobunkové aj multikulárne.

Aj keď sa môžu veľmi líšiť, všetky bunky sa vyznačujú obklopenými membránou, za to, že majú vnútorné molekuly genetického materiálu, ktoré poskytujú potrebné informácie na vytvorenie všetkých bunkových zložiek a množené, aby vznikli inej bunke.

Hlavnou dôležitou úlohou pre evolučných biológov je demonštrácia vývoja dvoch základných aspektov pre život bunky:

• Ako sa vytvoril mechanizmus samoobsluhy molekúl, ako je sebestačnosť deoxyribonukleovej (DNA, genetický materiál) (genetický materiál)?
• Ako vznikli bunkové membrány, aby oddelili metabolizmus pri tvorbe prvých buniek od prostredia?

Obe problémy zostávajú dnes otvorené, pretože evoluční biológovia v tomto ohľade urobili iba niektoré závery, bez úspechu z hľadiska experimentálnej demonštrácie.

Ako vznikli bunky?

Najpríjemnejšie teórie naznačujú, že začiatok vývoja buniek sa vyskytol s pôvodom molekúl typu nukleovej kyseliny schopné replikovať (DNA a RNA).

Môže vám slúžiť: mikrofilamenty: charakteristiky, štruktúra, funkcie, patológia

Tieto hypotézy, ktoré sú známe ako „svet RNA“, „prvotný vývar“ alebo „primitívny vývar“, sú založené na skutočnosti, že polyméry kyseliny ribonukleovej (RNA) boli pozorované s autokatalytickou kapacitou na výrobu nových krátkych fragmentov RNA RNA RNA.

Veľká prizmatická jar v Yellowstone. Predpokladá sa, že táto atmosféra pri vysokých teplotách by bola podobná ako prvotné prostredie suchozemského mora

Podľa týchto teórií je pravdepodobné, že sa v celej svojej histórii mnohokrát na Zemi, kyseliny ribonukleových, nukleotidov, aminokyseliny, jednoduché cukry a niektoré fosfované zlúčeniny.

Aj keď určite mnohé z týchto zlúčenín degradovaných bez toho, aby sa oveľa ďalej presahovali, v súčasnosti sa predpokladá, že by to mohlo byť v prípade, že molekuly so schopnosťou replikovať boli prijaté na lipidové „bubliny“ a mohli by pokračovať v autokatalytickej aktivite z „potravín“ získaných od „potravín“. ďalšie molekuly, ktoré boli tiež zamknuté v týchto bublinách.

Navrhuje sa, aby sa tieto bubliny následne mohli rozdeliť na dva kvôli silám povrchového napätia, čím sa každá „dcéra“ zachováva svoju vnútornú autokatalytickú aktivitu. Komplexizácia týchto bublín mohla zahŕňať schopnosť kŕmiť sa zo slnečného žiarenia a niektorých zlúčenín sýtených.

Tieto „pred -laulárne“ procesy by sa mali vyskytnúť na Zemi počas stoviek miliónov rokov, počas ktorých boli pravdepodobne pochádzajú rôzne „protokéleles“ a zanikli sa, a pozitívne si vybrali tých, ktorí sú schopní reprodukovať a kŕmiť efektívne efektívne.

Protocent, ktorý je výsledkom prírodného výberu pôsobiaceho po stovky miliónov rokov, by teda boli predkovia alebo najprimitívnejšie formy ultra komplexných a organizovaných buniek, ktoré poznáme dnes, ktoré tvoria všetky živé bytosti.

Vývoj prokaryotických buniek

Ilustrácia 2D prokaryotickej bunky

Pravdepodobne prvými produktmi bunkového pôvodu boli prokaryotické, prokaryotické alebo baktériové bunky, ako sú bežne známe; Predpokladá sa, že obývali pôdu asi dve miliardy rokov pred všetkými eukaryotickými organizmami.

Môže vám slúžiť: Koľko buniek má ľudské telo?

Počas týchto dvoch miliárd rokov prvé prokaryotické organizmy neustále transformovali pozemský povrch a atmosféru. Tieto mikroorganizmy špecializovali ich metabolizmus, aby získali energiu zo zlúčenín, ktoré v tom čase oplývali planéte.

Táto „špecializácia“ bola možná vďaka vývoju metabolických procesov, ako je fermentácia, fotosyntéza, fixácia atmosférického dusíka a použitie kyslíka pri dýchaní atď. Tieto zručnosti vyvinuté baktériami boli možné iba vďaka trom hlavným procesom:

• Prenos informácií z jedného organizmu do druhého dedičstvom genetických informácií molekúl: kyselina deoxyribonukleová (DNA) a kyselina ribonukleová (RNA); čo im umožnilo časom rozvíjať kópie seba samých.
• Horizontálny prenos genetického materiálu prostredníctvom malých molekúl DNA, ktoré sú známe ako plazmidy, ktoré umožňujú baktériám prispôsobiť sa nepriaznivým podmienkam prostredia v krátkom časovom období.
• Úzka alebo symbióza spolupráca, ktorá sa mohla vyskytnúť medzi baktériami s rôznymi charakteristikami, čo im pravdepodobne umožnilo.

Všetky tieto charakteristiky spolu s úzkou spoluprácou medzi baktériami boli s najväčšou pravdepodobnosťou vznikli eukaryotickým bunkám.

Eukaryotický vývoj buniek

V súčasnosti stále existujú pochybnosti o pôvode eukaryotických buniek. Najprijateľnejšou hypotézou vedcov je však „endosimbióza“, ktorá vznikla z objavu molekúl kyseliny deoxyribonukleovej (DNA) v mitochondriách eukaryotických buniek.

Môže vám slúžiť: Cinetocoro: Čo je, tréning, funkcie

S týmito informáciami evoluční biológovia vyvodili, že potomkovia baktérií, ktoré žili pred viac ako tromi miliardami rokov v primitívnych oceánoch, nejako zlúčili alebo pohltili ďalšie mikroorganizmy.

Zdá sa, že je to „podporované“ charakteristikami mitochondrie delenia, ktoré sú reprodukované priamo binárnym štiepením a niekedy iné ako bunkové delenie eukaryotických buniek.

Predpokladá sa, že prehltnutý organizmus bol prvým „protomitocondry“ eukaryotov a že telu poskytlo, že Engullo a systém odstraňovania odpadu a zdroj energie z kyslíka, zatiaľ čo „protomitocondria“ získala jedlo a prístrešie.

Tento mechanizmus „endosimbiózy“ je opísaný ako náhly evolučný mechanizmus, ktorý by sa v niekoľkých prípadoch mohol stať úspešne a natrvalo.

Symbióza medzi mikroorganizmami na vytvorenie nových organizmov je pravdepodobne najdôležitejšou silou zmeny na Zemi a pri vykonávaní miliónov rokov by mohla vytvoriť veľkú rozmanitosť spôsobov, ktoré pozorujeme vo všetkých eukaryotických bunkách.

Vývoj buniek pôsobí už dlho; Naopak, vedci majú iba niekoľko desaťročí zameraných na odpovede na problémy súvisiace s týmto procesom a mnohí sa domnievajú, že je pravdepodobné, že pred koncom 21. storočia je možné dosiahnuť experimentálnu demonštráciu vývoja buniek.

Odkazy

1. Gould, s. J. (1994). Vývoj života na zemi. Scientific American, 271 (4), 84-91.
2. Gould, s. J. (Devätnásť deväťdesiatpäť). 'Čo je život?„Ako problém v histórii.
3. Šedá, m. W. (2017). Lynn Margulis a hypotéza endosymbionnt: o 50 rokov neskôr. Molekulárna biológia bunky, 28 (10), 1285-1287.
4. Margulis, L., & Chapman, M. J. (1998). Endosymbioss: cyklický a trvalý vo vývoji. Trendy v mikrobiológii, 6 (9), 342-345.
5. Martin, w. F., Garg, s., & Zimorski, V. (2015). Endosymbiotické teórie pre pôvod eukaryote. Filozofické transakcie Kráľovskej spoločnosti B: Biological Sciences, 370 (1678), 20140330.