Ewolucja komórki

Obraz o wysokiej rozdzielczości organizmu jednokomórkowego

Co to jest ewolucja komórki?

Ewolucja komórki Reprezentuje wszystkie zmiany fizyczne i chemiczne, które spowodowały wysoce zorganizowane i złożone struktury, które znamy jako „komórki”. Jednak pomimo faktu, że w tym względzie dokonano wielu przypuszczeń, nadal nie wiadomo dokładnie, jak się uformowały.

Komórki są podstawowymi podstawowymi jednostkami wszystkich żywych istot na ziemi. Istnieją dwa rodzaje wyraźnie różnych komórek w naturze: komórki prokariotyczne i komórki eukariotyczne.

Komórki prokariotyczne nie mają wewnętrznych układów błonowych i zawsze tworzą organizmy jednokomórkowe, tymczasem komórki eukariotyczne są bardziej złożone, ponieważ mają wewnętrzne przedziały błoniaste i mogą tworzyć żywe istoty zarówno jednokomórkowe, jak i wielokomórkowe.

Chociaż mogą być bardzo różne, wszystkie komórki charakteryzują się otoczeniem membraną, ponieważ mają wewnętrzne cząsteczki materiału genetycznego, które dostarczają niezbędnych informacji do wytworzenia wszystkich składników komórkowych i mnożących się, aby uzyskać inną komórkę.

Głównym ważnym zadaniem dla biologów ewolucyjnych jest demonstracja ewolucji dwóch podstawowych aspektów życia komórkowego:

• Jak powstał mechanizm samoreplikacji cząsteczek, takich jak kwas deoksyrybonukleinowy (DNA, materiał genetyczny) samoreplikacja (materiał genetyczny)?
• Jak powstały błony komórkowe w celu oddzielenia metabolizmu w tworzeniu pierwszych komórek od środowiska?

Obie kwestie pozostają otwarte dzisiaj, ponieważ biolodzy ewolucyjni wyciągnęli tylko pewne wnioski w tym zakresie, bez żadnego sukcesu z punktu widzenia eksperymentalnej demonstracji.

Jak powstały komórki?

Najbardziej akceptowane teorie sugerują, że początek ewolucji komórek wystąpił wraz z pochodzeniem cząsteczek typu kwasu nukleinowego zdolnego do replikacji (DNA i RNA).

Może ci służyć: mikrofilamenty: cechy, struktura, funkcje, patologia

Te hipotezy, wspólnie znane jako „świat RNA”, „Bulion pierwotny” lub „prymitywny bulion”, opierają się na fakcie, że polimery kwasu rybonukleinowego (RNA) zaobserwowano z autokatalityczną zdolnością do wytwarzania nowych krótkich fragmentów RNA RNA.

Grand Prismatic Spring w Yellowstone. Uważa się, że ta atmosfera w wysokich temperaturach byłaby podobna do pierwotnego środowiska morza ziemskiego

Zgodnie z tymi teoriami jest prawdopodobne, że wiele razy na ziemi powstały kwasy rybonukleinowe, nukleotydy, aminokwasy, proste cukry i niektóre związki fosforowane.

Chociaż z pewnością wiele z tych związków zdegradowano bez dalszego przekraczania, obecnie uważa się, że mogło być tak, że cząsteczki z zdolnością do replikacji zostały przyjęte do lipidowych „bąbelków” i mogły kontynuować ich aktywność autokatalityczną z „żywności” uzyskanej z uzyskanej z otrzymania z inne cząsteczki, które również zostały zamknięte w tych bąbelkach.

Proponuje się, aby następnie te bąbelki można podzielić na dwie z powodu sił napięcia powierzchniowego, utrzymując każdą „córkę” ich wewnętrzną aktywność autokatalityczną. Złożona tych pęcherzyków mogła obejmować zdolność karmienia ze światła słonecznego i niektórych związków gazowanych.

Te „przed -letarnowe” procesy powinny wystąpić na Ziemi przez setki milionów lat, podczas których różne „protoklele” były prawdopodobnie powstałe i galone, pozytywnie wybierając te zdolne do skutecznego rozmnażania i karmienia.

Zatem protoken wynikający z selekcji naturalnej działający przez setki milionów lat byłby przodkami lub najbardziej prymitywnymi formami ultra złożonych i zorganizowanych komórek, które znamy dzisiaj, które tworzą wszystkie żywe istoty.

Ewolucja komórek prokariotycznych

Ilustracja komórki prokariotycznej 2D

Prawdopodobnie pierwszymi produktami pochodzenia komórkowego były komórki prokariotyczne, prokariotyczne lub bakteryjne, ponieważ są one powszechnie znane; Uważa się, że zamieszkiwali ziemię około dwóch miliardów lat przed wszystkimi organizmami eukariotycznymi.

Może ci służyć: ile komórek ma ludzkie ciało?

W ciągu tych dwóch miliardów lat pierwsze organizmy prokariotyczne nieustannie przekształcały powierzchnię naziemną i atmosferę. Te mikroorganizmy wyspecjalizowały ich metabolizm, aby uzyskać energię ze związków, które w tym czasie obfitowały na planetę.

Ta „specjalizacja” była możliwa dzięki ewolucji procesów metabolicznych, takich jak fermentacja, fotosynteza, utrwalenie azotu atmosferycznego i stosowanie tlenu w oddychaniu itp. Umiejętności te opracowane przez bakterie były możliwe tylko dzięki trzem głównym procesom:

• Przeniesienie informacji z jednego organizmu do drugiego poprzez dziedziczenie cząsteczek informacji genetycznej: kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) i kwas rybonukleinowy (RNA); co pozwoliło im z czasem opracowywać kopie siebie.
• Poziome przeniesienie materiału genetycznego przez małe cząsteczki DNA, znane jako plazmidy, które pozwalają bakteriom dostosować się do niekorzystnych warunków środowiskowych w krótkim czasie.
• Współpraca wąska lub symbiozy, która mogłaby wystąpić między bakteriami o różnych cechach, co prawdopodobnie pozwoliło.

Wszystkie te cechy, wraz z bliską współpracą między bakteriami, było to, co najprawdopodobniej dało powstanie komórek eukariotycznych.

EKARZEM EOKARYTYCZNA Komórki

Obecnie istnieją wątpliwości co do pochodzenia komórek eukariotycznych. Jednak najbardziej akceptowaną hipotezą przez naukowców jest „endosimbioza”, która powstała w wyniku odkrycia cząsteczek kwasu kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA) w mitochondriach komórek eukariotycznych.

Może ci służyć: Cinetocoro: co to jest, trening, funkcje

Dzięki tym informacjom biolodzy ewolucyjni wywnioskowali, że potomkowie bakterii, które żyły mniej więcej trzy miliardy lat temu w prymitywnych oceanach, jakoś połączyli lub pochłaniali inne mikroorganizmy.

Wydaje się, że jest to „poparte” cechami podziału mitochondriów, które są odtwarzane bezpośrednio przez rozszczepienie binarne i czasami inne niż podział komórek komórkowych komórek eukariotycznych.

Uważa się, że połknięty organizm był pierwszym „protomitoddańską” eukariotów i że zapewniał organizmowi, że system usuwania odpadów Engullo i źródło energii z tlenu, podczas gdy „protomitokondria” zyskały jedzenie, schronienie i schronienie i schronienie.

Ten mechanizm „endosimbiozy” jest opisywany jako gwałtowny mechanizm ewolucyjny, który w kilku przypadkach może się zdarzyć pomyślnie i trwale.

Symbioza między mikroorganizmami w celu tworzenia nowych organizmów jest być może najważniejszą siłą zmian na ziemi i, przeprowadzana przez miliony lat, mogła stworzyć wielką różnorodność sposobów, które obserwujemy we wszystkich komórkach eukariotycznych.

Ewolucja komórek działa od dawna; W przeciwieństwie do tego, naukowcy mają tylko kilka dziesięcioleci na odpowiedzi na kwestie związane z tym procesem i wielu uważa, że ​​przed końcem XXI wieku można osiągnąć eksperymentalną demonstrację ewolucji komórek.

Bibliografia

1. Gould, s. J. (1994). Ewolucja życia na ziemi. Scientific American, 271 (4), 84-91.
2. Gould, s. J. (1995). 'Czym jest życie?„Jako problem w historii.
3. Gray, m. W. (2017). Lynn Margulis i hipoteza endosymbionnt: 50 lat później. Biologia molekularna komórki, 28 (10), 1285-1287.
4. Margulis, L., & Chapman, m. J. (1998). Endosymbiosses: cykliczne i trwałe w ewolucji. Trendy w mikrobiologii, 6 (9), 342-345.
5. Martin, w. F., Garg, s., I Zimorski, V. (2015). Endosymbiotyczne teorie pochodzenia eukariota. Transakcje filozoficzne Royal Society B: Biological Sciences, 370 (1678), 20140330.