Истинноядерные организмы - эукариоты (Eukaryota, Nuclearia).
Отличие эукариот от прокариот
Эукариоты - основная ветвь развития живой природы. Это огромная группа организмов (надцарство) очень рано, сразу после возникновения жизни, отделилась как от второй мощной ветви - прокариот, так и от тонкой, но не погибающей веточки - архебактерий.
Первая главная особенность эукариот, по которой они и получили название, - наличие настоящего ядра: генетический аппарат эукариотной клетки защищен оболочкой, схожей с мембраной самой клетки. Связь ядра и цитоплазмы осуществляется через особые отверстия - поры. ( По-латински ядро - "нуклеус", по-гречески - "карион". От этих слов происходят многие биологические термины, например: нуклеиновые кислоты, кариология и т.д.)
Ядро - не единственный признак, отличающий эукариотную клетку от прокариотной. Не менее важен второй признак: превращения, которые претерпевает генетический аппарат эукариот в течение жизни.
Как правило, эукариотные организмы проходят в развитии две стадии. Их называют гаплофазой и диплофазой. В гаплофазе генетический аппарат клетки одинарный гаплоидный (от греческого "гаплос" - единичный, одинокий). При переходе в диплофазу две гаплоидные клетки сливаются, и генетический аппарат становится диплоидным ("двойным"). После нескольких делений в диплофазе клетка опять становится гаплоидной.
Для чего же возникла эта смена фаз?
Во время совместного существования в диплофазе генетические аппараты обмениваются генами, вследствие чего новое поколение будет иметь измененную наследственность. Этот процесс - генератор разнообразия, позволяющий эукариотным клеткам выжить в изменяющемся мире. Он называется половым процессом. Чаще употребляют не совсем правильное выражение "половое размножение", так как он часто (но не всегда) по времени совпадает с размножением.
У примитивных организмов сливаются, образуя диплофазу, обычные клетки. Но уже на самых ранних стадиях развития жизни появляются специальные половые клетки - гаметы. Обычно ядра исходной клетки делятся несколько раз, вокруг каждого обособляется кусочек цитоплазмы, и она распадается на несколько одинаковых, как правило, снабженных жгутиками гамет, которые расплываются подальше друг от друга. При встрече гаметы сливаются, образуя диплоидную клетку - зиготу.
Тут возникает противоречие. Больше шансов выжить у крупной гаметы (макрогаметы) с большим запасом питательных веществ, которые она принесет зиготе. А больше шансов расселиться у мелких, быстро плавающих гамет (микрогамет). Поэтому возникло "разделение труда". От одинаковых гамет - изогамии (стадии одинаковых половых клеток) эукариоты перешли к анизогамии, когда они различаются по величине и микрогаметы сливаются только с макрогаметами. Завершающая стадия - оогамия, когда макрогамета становится неподвижной, теряет жгутики. Здесь можно говорить о настоящих женских половых клетках - яйцеклетках и мужских половых клетках - сперматозоидах (спермиях).
Третье важнейшее отличие эукариотных клеток - включенные в их цитоплазму и сохранившие значительную самостоятельность окруженные мембраной органеллы (маленькие органы). У всех эукариот имеются митохондрии. Это "энергетические станции" клетки, в них идет синетз вещества, аккумулирующего энергию, - аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).
У растений кроме митохондрий имеются еще и пластиды, в частности хлоропласты (от греческого "хлорос" - зеленый) - органы, в которых идет синтез органики за счет энергии солнечных лучей.
И митохондрии, и хлоропласты похожи на бактерии: первые на каких-то аэробных, дышащих кислородом, вторые - на сине-зеленых - цианобактерий. Органеллы размножаются делением и имеют свой генетический аппарат, очень похожий на бактериальный. Поэтому сейчас распространено мнение, что это потомки прокариот, которые стали размножаться в цитоплазме других клеток, поставляя им энергию и органику как "плату за приют". Такие отношения называются симбиозом. Вообще в цитоплазме крупных эукариотных клеток часто попадаются другие одноклеточные организмы, но обычно это нахлебники или даже опасные паразиты. Предки органелл, как бы заключив с хозяйскими клетками договор о сотрудничестве, выиграли сами и дали мощный толчок развитию эукариот.
Четвертый признак, по которому отличаются эукариоты от прокариот, - строение клеточных жгутиков. Бактериальные жгутики имеют простое строение: это тонкие (15-20 нм) полые нити, сложенные молекулами белка - флагеллина; вращаются они с помощью "мотора" - базального тельца в мембране. Это тельце получает энергию из разности электрических потенциалов на поверхности мембраны.
Все эукариотные жгутики построены по типу 9+2, они покрыты мембраной, к которой прилегают 9 двойных сократимых микротрубочек плюс 2 одиночные микротрубочки в центре. Эукариотные жгутики - химические "машины", они используют энергию АТФ.
У всех эукариотных организмов, кроме низших, имеется стремление к многоклеточности, когда клетки образуют скопления, агрегаты, в которых выполняют разные обязанности, разные функции. Бактерии также образуют колонии, но без "разделения труда", только у цианобактерий одни клетки в колонии дышат кислородом и синтезируют органику за счет фотосинтеза, а другие, защищенные оболочкой от кислорода, питаются этой органикой, а взамен поставляют фотосинтезирующим связанный азот (ион аммония NH4+).
Огромное надцарство эукариот делится на три основных царства: грибов, растений и животных.
Раньше грибы обычно включали в царство растений (считалось, что способность к фотосинтезу они потеряли вторично). Выделяли также отдельное царство простейших - одноклеточных эукариот. Однако это не царство, а, скорее, стадия. Известны одноклеточные грибы, животные и растения. Многоклеточность, кооперация клеток в крупные организмы, возникала неоднократно.
Некоторые простейшие не примкнули к большим царствам и продолжают развиваться самостоятельно. Строго говоря, эти ветви живой природы следовало бы выделить в отдельные царства, но тогда их будет чересчур много.
Ресурс: Виртуальная школа БАКАЙ
Статья: Истинноядерные организмы - эукариоты (Eukaryota, Nuclearia).
Опубликовано:27/04/1999
Автор:ВШБ
Читателей:4402
Статья: Истинноядерные организмы - эукариоты (Eukaryota, Nuclearia).
Опубликовано:27/04/1999
Автор:ВШБ
Читателей:4402
