Происхождение эукариотических клеток
Другие рефераты
КУРСОВАЯ РАБОТА
по биологии
тема:
“Происхождение эукариотических
клеток”
Выполнила: Сурова Вера
10-В класс,школа N55
Проверила: Струкова Н.А.
г.Рязань 1999 год
ПЛАН
1 . Симбиотическая теория :
1.1 Фундаментальное разграничение между прокариотами и
эукариотами ;
2. Прокариотические организмы ;
3. Эукариотические клетки ;
4. Митохондрии и пластиды ;
5. Способность эукариот к фотосинтезу ;
2. Предшественники жизни ;
3. Ферментирующие организмы :
1. Источники энергии ранних клеток ;
2. Метаногенез как источник энергии ;
3. Цианобактерии и хлорооксибактерии ;
4. Фотосинтез и воздух ;
5. Ассоциации и эукариоты :
1. Теории последовательных симбиозов ;
2. Симбиотическое приобретение подвижности ;
3. Эукариоты – фотосинтетики ;
6. Взгляд на эволюцию клетки :
6.1 Гипотеза прямой филиации ;
2. Гипотеза : от цианобактерий к водорослям ;
3. Совместимость 2 –х гипотез : прямой филиации и
эндосимбиоза ;
7. Выводы ;
8. Литература .
ТЕОРИЯ ЭНДОСИМБИОЗА
Все живые организмы на Земле обычно делят на прокари-от
и эукариот . Главной особенностью прокариот в отличие от эукариот
является отсутствие у них полноценного клеточного ядра , покрытого
мембраной . Клетки прокариот имеют очень не-большие размеры порядка
1 мкм . Объем эукариотических клеток, содержащих полноценное ядро, в
800 – 1000 раз больше объема клеток прокариот . В связи с этим
клеткам – эукариотам необходим для выполнения жизненных функций
гораздо больший мембранный аппарат . Действительно , в эукариотической
клетке выявлены субклеточные структуры , окруженные незави-симыми от
плазмалеммы и друг от друга мембранами . Эти структуры называются
органеллами . Каждой органелле : митохондрии , хлоропласту , ядру ,
лизосомам , аппарату Гольджи и т. д . присущи свои специфические
функции в жизни клетки .
С помощью молекулярно – биологических подходов получены убедительные
доказательства того ,что все живые существа должны быть разделены
на 3 надцарства : бактерии , археи и эукариоты . Бактерии и археи
возникли на Земле от общего предка - так называемого прогенота -
около 4 млрд лет назад , а эукариоты по данным палеонтологов
появились на Земле через 500 млн лет после прокариот . Наиболее
популярной и достаточно обоснованной идеей происхождения
эукариотических клеток , в настоящее время являктся идея
многократного эндосимбиоза различных прокариот . По представлениям
известных микробиологов А. Клюйвера и К. Ван Ниля , именно у древних
прокариот произошел отбор клеток с наиболее экономичными и
зачастую полифункциональными биохи-мическими реакциями , ставшими
основой важнейших путей метаболизма .
Симбиотическая теория происхождения и эволюции клеток основана
на двух концепциях , новых для биологии .Согласно первой из этих
концепций, самое фундаментальное разграни-чение в живой природе - это
разграничение между прокариотами и эукариотами ,т.е. между бактериями
и организмами, состоящими из клеток с истинными ядрами -
протистами , животными , грибами и растениями . Вторая концепция
состоит в том , что источником некоторых частей эукариотических
клеток была эволюция симбиозов , т.е. формирование постоянных
ассоциаций между организмами разных видов . Предполагается , что три
класса органелл - митохондрии , реснички и фотосинтезирующие пластиды
– произошли от свободно живущих бактерий , которые в результате
симбиоза были в определенной последовательности включены в состав
клеток прокариот - хозяев . Эта теория в большой мере опирается
на неодарвинистские представления , развитые генетиками, экологами
, цитологами и другими учеными , которые связали Менделевскую
генетику с дар-виновской идеей естественного отбора .Она опирается
также на совершенно новые или недавно возрожденные научные направ-
ления : на молекулярную биологию ,особенно на данные о структуре
белков и последовательности аминокислот , на микро палеонтологию ,
изучающую наиболее ранние следы жизни на Земле , и даже на физику
и химию атмосферы , поскольку эти науки имеют отношение к газам
биологического происхсждения . Все организмы, состоящие из клеток,
могут быть сгруппиро-ваны в пять царств : царство прокариот
(Monera, куда относятся бактерии ) и четыре царства эукариот
(Protoctista, Animalia, Fungi , Plantae). Протоктисты- это
эукариотические организмы, не относящиеся к животным, грибам или
растениям. В царство протоктистов входят водоросли , протозои,
слизевики и другие эукариотические организмы неясной
принадлежности . Протисты определены более ограничительно- как
однокле-точные эукариоты . Таким образом , царство Protoctista
включает не только протистов – одноклеточных эукариот , но и их
ближай-ших многоклеточных потомков, таких как красные и бурые
водоросли ,а также многие микроорганизмы ,сходные с грибами ,например
хитридиевые . Согласно традиционному представ-лению о прямой
филиации , такие клеточные органеллы , как митохондрии и пластиды ,
возникли путем компартментализации самой клетки .
НЕСКОЛЬКО ПРОКАРИОТ ОБРАЗУЮТ
ОДНУ ЭУКАРИОТУ
Клетки - это ограниченные мембранами системы , наименьшие из
биологических единиц , способных к саморепродукции . Даже
мельчайшие клетки содержат гены в форме молекул ДНК (одной или
нескольких ) и белоксинтезирующий аппарат , состоящий из нескольких
типов РНК и множества белков. Все клетки содержат рибосомы –
тельца диаметром около 0,02 мкм , состоящие из РНК по меньшей
мере трех типов , и примерно пятидесяти различных белков.
Прокариотичесие организмы – наименьшие биологические единицы ,
которые удовлетворяют этому определению клетки . У них нет ядер .
С другой стороны , одиночные эукариотические ( имеющие ядро )
клетки в известном смысле вообще не являются единицами . Это
комплексы различных белоксинтезирующих единиц ( ну-клеоцитоплазмы
, митохондрий и пластид ) , тип и число которых варьирует в
зависимости от видовой принадлежности . Таким образом , согласно
этой теории , эукариотические клетки возникли в
результате кооперации первоначально независимых элементов,
объединившихся в определенном порядке . Тэйлор назвал такое
представление о раздельном происхождении и развитии частей
эукариотической клетки и их последующем объединении - теорией
последовательных эндосимбиозов . Условия высокой температуры и
кислотности привели к выработке в нуклеоцитоплазме особого
класса белков - гистонов - для защиты ее ДНК . Митохондрии
были способны расщеплять трехуглеродные соединения до углекислоты
и воды . Симбиотическая ассоци-ация нуклеоцитоплазмы и
митохондрий начала изменяться в сторону усиления их взаимной
зависимости . Этот комплекс включил в себя двигательные органеллы
- реснички и жгутики . За этой трансформацией последовало
морфогенетическое преобразование , которое состояло в развитии
выраженных клеточных асимметрий . С интеграцией взаимозависимых
нуклеоцитоплазмы, митохондрий, ундулиподий - завершилось создание
полигеномной структуры эукариотической клетки. Первая эукариотическая
клетка была гетеротрофной. Она питалась готовыми органическими
соединениями. У этих эукариот возникли процессы митоза, а затем и мейоза.
И наконец , приобретение эукариотами способности к фотосинтезу , имело
место в процессе становления основной эукариотической организации и после
его завершения- последнее событие в зтой эпопее. Симбиозы становились более
и более интегрированными . В настоящее время зависимость каждой
органеллы от продуктов метаболизма других органелл стала
настолько полной , что только современные методы анализа позволяют
проследить метаболические пути исходных партнеров . Эукариоты
разнообразны по своему строению , но метаболически они остаются
единообразными . Метаболические ухищрения эукариот были разработаны
различными бактериями еще до того времени , когда они
объединились, превратившись в хозяина и его органеллы . Прокариоты
достигли большого разнообразия в способах получения энергии и в
тонкостях биосинтеза . Они оставили след своего существования
задолго до того , как на основе эукариотической клетки
сформировались такие крупные организмы , как животные , обладающие
скелетом .
Схема происхождения эукариотических клеток путем симбиоза
[pic]
ПРЕДШЕСТВЕННИКИ ЖИЗНИ
Предки нынешних организмов возникли более трех милли-ардов
лет назад из органических соединений , образовавшихся на
поверхности Земли . Привлекательность этой концепции отчасти
связана с ее доступностью для проверки .
С. Миллер и Х.. Юри показали , что при атмосферных усло-виях ,
имевших место на юной Земле , могут образовываться
амино
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
