Kõik on eukarüootsed organismid. Need võivad olla ühe- ja mitmerakulised, kuid neil kõigil on rakkude struktuuri jaoks ühine plaan. Arvatakse, et kõigil neil erinevatel organismidel on ühine päritolu, seetõttu peetakse tuumarühma kõrgeima astme monofüleetseks taksoniks. Kõige levinumate hüpoteeside kohaselt tekkisid eukarüootid 1,5–2 miljardit aastat tagasi. Olulist rolli eukarüootide evolutsioonis mängis sümbiogenees - sümbioos eukarüootsete rakkude vahel, millel ilmselt oli juba tuum ja mis on võimelised fagotsütoosiks, ning selle raku poolt imendunud bakterite - mitokondrite ja plastiidide eellaste - vahel.

Eukarüootse raku struktuur

Eukarüootsed rakud on keskmiselt palju suuremad kui prokarüootsed, mahu erinevus ulatub tuhandeid kordi. Eukarüootsed rakud hõlmavad kümmekond erinevat tüüpi struktuuri, mida nimetatakse organellideks (või organellideks, mis aga mõnevõrra moonutavad selle mõiste algupärast tähendust), millest paljusid eraldab tsütoplasmast üks või mitu membraani (prokarüootsetes rakkudes membraaniga ümbritsetud organellid on haruldased). Tuum on raku osa, mida ümbritseb eukarüootides topeltmembraan (kaks elementaarset membraani) ja mis sisaldab geneetilist materjali: kromosoomidesse "pakitud" DNA molekule. Tuum on tavaliselt üks, kuid leidub ka mitmetuumalisi rakke.

Jagunemine kuningriikideks

Eukarüootsete üliriigi kuningriikideks jagamiseks on mitu võimalust. Esimesed olid taimede ja loomade kuningriigid. Siis eraldati seente kuningriik, mida enamiku bioloogide arvates ei saa biokeemiliste omaduste tõttu ühelegi neist kuningriikidest omistada. Samuti eristavad mõned autorid algloomade kuningriike, müksomütseete, kromiste. Mõnel süsteemil on kuni 20 kuningriiki. Thomas Cavalier -Smithi süsteemi kohaselt jagunevad kõik eukarüootid kaheks monofüleetseks taksoniks - Unikonta ja Bikonta... Selliste eukarüootide positsioon nagu kollodeerimine ( Collodictyon) ja Diphylleia, praegu määratlemata.

Erinevused eukarüootide ja prokarüootide vahel

Eukarüootsete rakkude kõige olulisem, põhiomadus on seotud geneetilise aparaadi asukohaga rakus. Kõigi eukarüootide geneetiline aparaat asub tuumas ja on kaitstud tuumaümbrisega (kreeka keeles tähendab "eukarüoot", millel on tuum). Eukarüootne DNA on lineaarne (prokarüootides on DNA ringikujuline ja asub raku spetsiaalses piirkonnas - nukleoidis, mida ei eraldata ülejäänud tsütoplasmast membraaniga). See seondub valkudega, mida nimetatakse histoonideks, ja teiste kromosoomide valkudega, mida bakteritel pole.

Eukarüootide elutsüklis on tavaliselt kaks tuumafaasi (haplofaas ja diplofaas). Esimest faasi iseloomustab haploidne (üksik) kromosoomikomplekt, seejärel moodustavad kaks haploidset rakku (või kaks tuuma) diploidset rakku (tuuma), mis sisaldab kahekordset (diploidset) kromosoomikomplekti. Mõnikord järgmise jagunemise ajal ja sagedamini pärast mitut jagunemist muutub rakk uuesti haploidseks. Selline elutsükkel ja üldiselt diploidsus pole prokarüootidele tüüpiline.

Kolmas, võib -olla kõige huvitavam erinevus on spetsiaalsete organellide olemasolu eukarüootsetes rakkudes, millel on oma geneetiline aparaat, mis paljunevad jagunemisega ja on ümbritsetud membraaniga. Need organellid on mitokondrid ja plastiidid. Oma ülesehituse ja aktiivsuse poolest sarnanevad nad hämmastavalt bakteritega. See asjaolu ajendas kaasaegseid teadlasi arvama, et sellised organismid on bakterite järeltulijad, kes on sõlminud eukarüootidega sümbiootilise suhte. Prokarüoote iseloomustab väike arv organelle ja ükski neist pole ümbritsetud kahekordse membraaniga. Prokarüootide rakkudes puudub endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat, lüsosoomid.

Teine oluline erinevus prokarüootide ja eukarüootide vahel on endotsütoosi esinemine eukarüootides, sealhulgas fagotsütoos paljudes rühmades. Fagotsütoos (sõna otseses mõttes "raku poolt söömine") viitab eukarüootsete rakkude võimele hõivata, ümbritseda membraanvesikulaat ja seedida mitmesuguseid tahkeid osakesi. See protsess tagab kehas olulise kaitsefunktsiooni. Selle avastas esmakordselt I. I. Mechnikov meretähtede juures. Fagotsütoosi ilmnemine eukarüootides on tõenäoliselt seotud keskmiste suurustega (lisaks on suuruse erinevusi üksikasjalikumalt kirjeldatud). Prokarüootsete rakkude suurus on mõõtmatult väiksem ja seetõttu seisid nad eukarüootide evolutsioonilise arengu käigus silmitsi probleemiga varustada keha suure hulga toiduga. Selle tulemusena ilmuvad eukarüootide hulka esimesed tõelised, liikuvad kiskjad.

Enamikul bakteritel on rakusein, mis erineb eukarüootsest (mitte kõigil eukarüootidel). Prokarüootides on see tugev struktuur, mis koosneb peamiselt mureiinist (arheas, pseudomureiinist). Mureini struktuur on selline, et iga rakku ümbritseb spetsiaalne võrkkott, mis on üks tohutu molekul. Eukarüootide hulgas on paljudel protistidel, seentel ja taimedel rakusein. Seentes koosneb see kitiinist ja glükaanidest, madalamates taimedes tselluloosist ja glükoproteiinidest, kobediatomid sünteesivad rakuseina ränihapetest, kõrgematel taimedel tselluloosist, hemitselluloosist ja pektiinist. Ilmselt muutus suuremate eukarüootsete rakkude puhul võimatuks luua rakusein ühest tugeva tugevusega molekulist. See asjaolu võib sundida eukarüoote kasutama rakuseina jaoks erinevat materjali. Teine seletus on see, et eukarüootide ühine esivanem kaotas seoses röövloomadele üleminekuga rakuseina ja siis ka mureiini sünteesi eest vastutavad geenid. Kui osa eukarüoote naasis osmotroofse toitumise juurde, ilmus rakusein uuesti, kuid erineval biokeemilisel alusel.

Ka bakterite ainevahetus on mitmekesine. Üldiselt on nelja tüüpi toitu ja kõik on leitud bakterite hulgast. Need on fotoautotroofsed, fotoheterotroofsed, kemoautotroofsed, kemoheterotroofsed (fototroofsed kasutavad päikesevalguse energiat, kemotroofsed kasutavad keemilist energiat). Eukarüootid kas sünteesivad energiat päikesevalgusest ise või kasutavad seda päritolu valmisenergiat. See võib olla tingitud röövloomade ilmumisest eukarüootide hulka, mille jaoks on vajadus energia sünteesimiseks kadunud.

Teine erinevus on flagella struktuur. Bakterites on need õhukesed - ainult 15-20 nm läbimõõduga. Need on flagelliini valgu õõnsad niidid. Eukarüootsete flagellate struktuur on palju keerulisem. Need on membraaniga ümbritsetud rakkude väljakasv ja sisaldavad üheksa paari perifeersete mikrotuubulite ja kahe mikrotuubulite keskel tsütoskeleti (aksoneemi). Erinevalt pöörlevatest prokarüootsetest flagellatest paindub või väänleb eukarüootne lipuke.

Nagu juba mainitud, on kaks vaadeldavat organismirühma ka oma keskmise suuruse poolest väga erinevad. Prokarüootsete rakkude läbimõõt on tavaliselt 0,5–10 µm, samas kui eukarüootides on sama näitaja 10–100 µm. Sellise raku maht on 1000–10000 korda suurem kui prokarüootsel rakul.

Prokarüootide ribosoomid on väikesed (70S-tüüpi). Eukarüootsed rakud sisaldavad nii suuremaid 80S-tüüpi ribosoome, mis asuvad tsütoplasmas, kui ka 70ndate prokarüootset tüüpi ribosoome, mis asuvad mitokondrites ja plastiidides.

Ilmselt on erinev ka nende rühmade tekkimise aeg. Esimesed prokarüootid tekkisid evolutsiooniprotsessis umbes 3,5 miljardit aastat tagasi, millest eukarüootsed organismid arenesid välja umbes 1,2 miljardit aastat tagasi.

Vaata ka

Väliskirjandus

1. Bisby FA, ​​Roskov YR, Ruggiero MA, Orrell TM, Paglinawan LE jt. Liikide 2000 ja ITIS elukataloog: 2007. aasta kontrollnimekiri. Liigid 2000. Välja otsitud jaan. 2007.21, 2008
2. Patterson DJ. Eukarüootide mitmekesisus. Olen Nat. 1999
3. Stechmann A, Cavalier-Smith T. Eukarüootipuu juurdumine tuletatud geenifusiooni abil. Teadus. 2002
4. Richards TA, Cavalier-Smith T. Müosiini domeeni areng ja eukarüootide esmane lahknemine. Loodus. 2005
5. Stechmann A, Cavalier-Smith T. Eukarüootide fülogeneetiline analüüs, kasutades kuumašoki valku Hsp90. J Mol Evol. 2003
6. Makiuchi T, Nara T, Annoura T, Hashimoto T, Aoki T. Mitmete sõltumatute geenifusiooni sündmuste esinemine pürimidiini biosünteesi viienda ja kuuenda ensüümi jaoks erinevates eukarüootsetes rühmades. Geen. 2007
7. Kim E, Simpson AGB, Graham LE. Apusomonaadide evolutsioonilised suhted tuletati 6 tuumaga kodeeritud geeni taksonirikasest analüüsist. Mol Biol Evol. 2006
8. Nozaki H, Matsuzaki M, Misumi O, Kuroiwa H, Higashiyama T jt. Primitiivsete punavetikate Cyanidioschyzon merolae (Cyanidiales, Rhodophyta) CAD kompleksi filogeneetilised tagajärjed. J Phycol. 2005
9. Adl SM, Simpson AGB, Farmer MA, Andersen RA, Anderson OR jt. Eukarüootide uus kõrgema taseme klassifikatsioon rõhuga protistide taksonoomiale. J Eukaryot Microbiol. 2005
10. Keeling PJ, Burger G, Durnford DG, Lang BF, Lee RW jt. Eukarüootide puu. Trendid Ecol Evol. 2005
11. Simpson AGB, Roger AJ. Eukarüootide tõelised "kuningriigid". Curr Biol. 2004
12. Parfrey LW, Barbero E, Lasser E, Dunthorn M, Bhattacharya D jt. Toetuse hindamine eukarüootsete mitmekesisuse praegusele klassifikatsioonile. PLoS Genet. 2006
13. Burki F, Shalchian-Tabrizi K, Minge M, Skjaeveland A, Nikolaev SI jt. Fülogenoomika muudab eukarüootsed superrühmad ümber. PLOS ONE. 2007
14. Bodyl A. Kas plastiidiga seotud tegelased toetavad kromalveolaadi hüpoteesi? J Phycol. 2005
15. Stiller JW, Riley J, saal BD. Kas punased vetikad on taimed? Kolme olulise molekulaarse andmekogumi kriitiline hindamine. J Mol Evol. 2001
16. Grzebyk D, Katz ME, Knoll AH, Quigg A, Raven JA jt. Vastus kommentaarile "Kaasaegse eukarüootse fütoplanktoni areng". Teadus. 2004
17. Yoon HS, Grant J, Tekle YI, Wu M, Chaon BC jt. Laia valimiga eukarüootide mitmegeenilised puud. BMC Evol Biol. 2008
18. Jarvis P, Soll M. Toc, Tic ja kloroplastvalkude import. Biochim Biophys Acta. 2001
19. Marin B, Nowack ECM, Melkonian M. Plastiid valmistamisel: esmane endosümbioos. Protist. 2005
20. Nowack ECM, Melkonian M, Glockner G. Paulinella kromatofooride genoomi järjestus heidab valgust eukarüootide fotosünteesi omandamisele. Curr Biol. 2008
21. Theissen U, Martin W. Erinevus organellide ja endosümbiontide vahel. Curr Biol. 2006
22. Bhattacharya D, Archibald JM. Erinevus organellide ja endosümbiontide vahel - vastus Theissenile ja Martinile. Curr Biol. 2006
23. Okamoto N, Inouye I. Katablefariidid on Cryptophyta kauge sõsarühm: ettepanek Katablepharidophyta divisio nova / Kathablepharida phylum novum, mis põhineb SSU rDNA-l ja beeta-tubuliini fülogeneesil. Protist. 2005
24. Andersen RA. Heterokontide ja haptofüütide vetikate bioloogia ja süstemaatika. Olen J Bot. 2004
25. Cavalier-Smith T. Valkude ja lipiidide sihtimise põhimõtted sekundaarses sümbiogeneesis: euglenoid, dinoflagellate ja sporozoan plastid päritolu ja eukarüootide sugupuu. J Eukaryot Microbiol. 1999
26. Graham LE, Wilcox LW. Vetikad. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall; 2000
27. Schnepf E, Elbrachter M. Dinophyte kloroplastid ja fülogenees: ülevaade. Grana. 1999
28. Kohler S, Delwiche CF, Denny PW, Tilney LG, Webster P jt. Tõenäoliselt roheliste vetikate päritolu plastiid apikompleksani parasiitides. Teadus. 1997
29. Kohler S. Apicomplexa mitme membraaniga seotud struktuurid: I. Toxoplasma gondii apicoplasti arhitektuur. Parasitol Res. 2005
30. Hopkins J, Fowler R, Krishna S, Wilson I, Mitchell G jt. Plastid Plasmodium falciparum aseksuaalsetes vereastmetes: kolmemõõtmeline ultrastruktuuriline analüüs. Protist. 1999
31. Tomova C, Geerts WJC, Muller-Reichert T, Entzeroth R, Humbel BM. Uus arusaam Sarcocystise apikoplastist ülekandeelektronomograafia abil. Biol Cell. 2006
32. Moore RB, Obornik M, Janouskovec J, Chrudimsky T, Vancova M jt. Fotosünteetiline alveolaat, mis on tihedalt seotud apikompleksaani parasiitidega. Loodus. 2008
33. Stiller JW, Reel DC, Johnson JC. Läbi vaadatud üks plastide päritolu: organellide genoomi sisu ühtlane areng. J Phycol. 2003
34. Larkum AWD, Lockhart PJ, Howe CJ. Plastide ostmine. Trends Plant Sci. 2007
35. McFadden GI, van Dooren GG. Evolutsioon: punavetikate genoom kinnitab kõigi plastiidide ühist päritolu. Curr Biol. 2004
36. Stiller JW, saal BD. Punaste vetikate päritolu: mõju plasmiidi evolutsioonile Proc Natl Acad Sci U S A. 1997
37. Sanchez-Puerta MV, Bachvaroff TR, Delwiche CF. Nisu sortimine sõkaldest klorofülli c sisaldavate plastiidide mitme geeni analüüsides. Mol Phylogenet Evol. 2007
38. Falkowski PG, Katz ME, Knoll AH, Quigg A, Raven JA jt. Kaasaegse eukarüootse fütoplanktoni areng. Teadus. 2004
39. Kiire NM, Kissinger JC, Roos DS, Keeling PJ. Tuumaga kodeeritud, plastiidile suunatud geenid viitavad apikompleksaani ja dinoflagellaadi plastiidide ühele ühisele päritolule. Mol Biol Evol. 2001
40. Bucknam J, Boucher Y, Bapteste E. Fülogeneetiliste suhete ümberlükkamine. Biol Direct. 2006
41. Gupta RS, Golding GB. HSP70 geeni areng ja selle mõju arhebakterite, eubakterite ja eukarüootide vahelistele suhetele. J Mol Evol. 1993
42. Gupta RS, Singh B. 70 kD kuumašoki valgujärjestuste fülogeneetiline analüüs viitab eukarüootsete rakkude tuuma kimäärsele päritolule. Curr Biol. 1994
43. Gomez-Lorenzo MG, Spahn CMT, Agrawal RK, Grassucci RA, Penczek P jt. EF2 kolmemõõtmeline krüielektronmikroskoopia lokaliseerimine Saccharomyces cerevisiae 80S ribosoomis 17,5 angstromi eraldusvõimega. EMBO J. 2000
44. Jorgensen R, Merrill AR, Andersen GR. Translatsiooni pikenemisteguri elu ja surm 2. Biochem Soc Trans. 2006
45. Moreira D, Le Guyader H, Philippe H. Punaste vetikate päritolu ja kloroplastide areng. Loodus. 2000
46. Germot a, Philippe H. Eukarüootsete fülogeneeside kriitiline analüüs: HSP70 perekonnal põhinev juhtumiuuring. J Eukaryot Microbiol. 1999
47. Philippe H, Delsuc F, Brinkmann H, Lartillot N. Phylogenomics. Annu Rev Ecol Evol Syst. 2005
48. Wiens JJ. Puuduvad andmed ja filogeneetiliste analüüside ülesehitus. J Biomed Inform. 2006
49. Philippe H, Snell EA, Bapteste E, Lopez P, Holland PWH jt. Eukarüootide fülogenoomika: puuduvate andmete mõju suurtele joondustele. Mol Biol Evol. 2004
50. Patroon NJ, Inagaki Y, Keeling PJ. Mitmed geenifülogeneesid toetavad krüptomonaadi ja haptofüütide perekonnaliikmete monofiiliat. Curr Biol. 2007
51. Hackett JD, Yoon HS, Li S, Reyes-Prieto A, Rummele SE jt. Fülogenoomiline analüüs toetab krüptofüütide ja haptofüütide monofiiliat ning Rhizaria seostamist kromalveolaatidega. Mol Biol Evol. 2007
52. McFadden GI. Primaarne ja sekundaarne endosümbioos ning plastiidide päritolu. J Phycol. 2001
53. Rodriguez-Ezpeleta N, Brinkmann H, Burey SC, Roure B, Burger G jt. Esmaste fotosünteesivate eukarüootide monofaalia: rohelised taimed, punased vetikad ja glaukoofüüdid. Curr Biol. 2005
54. Nosenko T, Bhattacharya D. Horisontaalne geeniülekanne kromalveolaatides. BMC Evol Biol. 2007
55. Lane CE, van den Heuvel K, Korera C, Curtis BA, Parsons BJ jt. Hemiselmis andersenii nukleomorfne genoom näitab täielikku introni kadu ja tihenemist kui valgu struktuuri ja funktsiooni. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007
56. Douglas S, Zauner S, Fraunholz M, Beaton M, Penny S jt. Orjastatud vetikatuuma tugevalt vähenenud genoom. Loodus. 2001
57. Vørs N. Merelise heterotroofse lipulaeva Leucocryptos marina (Braaud) lihunik 1967 (Kathablepharidaceae / Kathablepharidae) ultrastruktuur ja autekoloogia, kus arutatakse perekondi Leucocryptos ja Katablepharis / Kathablepharis. Eur J Protistol. 1992
58. McFadden GI, Gilson PR, Hill DRA. Goniomonas: ribosomaalsed RNA järjestused näitavad, et see fagotroofne lipulaat on krüptomonaatide peremeeskomponendi lähisugulane. Eur J Phycol. 1994
59. Maddison WP. Geenipuud liigipuudes. Syst Biol. 1997
60. Stiller JW. Plastiidide endosümbioos, genoomi areng ja roheliste taimede päritolu. Trends Plant Sci. 2007
61. Steiner JM, Yusa F, Pompe JA, Loffelhardt W. Homoloogsed valkude impordi masinad kloroplastides ja tsüanellides. Taim J. 2005
62. Stoebe B, Kowallik KV. Geeniklastri analüüs kloroplastide genoomikas. Trendid Genet. 1999
63. Durnford DG, Deane JA, Tan S, McFadden GI, Gantt E, et al. Eukarüootsete valgust koguvate antennivalkude filogeneetiline hindamine, millel on mõju plastiidide arengule. J Mol Evol. 1999
64. Rissler HM, Durnford DG. Uue karotenoidirikka valgu eraldamine Cyanophora paradoxas, mis on immunoloogiliselt seotud fotosünteetiliste eukarüootide valguse kogumise kompleksidega. Plant Cell Physiol. 2005
65. Stoebe B, Martin W, Kowallik KV. Valku kodeerivate geenide jaotus ja nomenklatuur 12 järjestatud kloroplasti genoomis. Plant Mol Biol Rep. 1998
66. Loffelhardt W, Bohnert HJ, Bryant DA. Cyanophora paradoxa cyanelle genoomi (Glaucocystophyceae) täielik järjestus. Plant Syst Evol. 1997
67. O "Kelly C. Eukarüootsete vetikarühmade suhted teiste protistidega. In: Berner T, toimetaja. Mikrovetikate ultrastruktuur. Boca Raton, FL: CRC Press; 1993.
68. Stiller JW, Harrell L. RNA polümeraasi II suurim allüksus Glaucocystophyta'st: funktsionaalsed piirangud ja lühikese haru väljajätmine sügavas eukarüootses fülogeneesis. BMC Evol Biol. 2005
69. Baldauf SL, Roger AJ, Wenk-Siefert I, Doolittle WF. Eukarüootide kuningriigi taseme fülogenees, mis põhineb kombineeritud valguandmetel. Teadus. 2000
70. Burger G, Saint-Louis D, hall MW, Lang BF. Punase vetika Porphyra purpurea mitokondriaalse DNA täielik järjestus: tsüanobakterite intronid ja punaste ja roheliste vetikate jagatud esivanemad. Taimerakk. 1999
71. Secq MPO, Goer SL, Stam WT, Olsen JL. Kolme pruunvetika (Heterokonta: Phaeophyceae) Dictyota dichotoma, Fucus vesiculosus ja Desmarestia viridis täielikud mitokondriaalsed genoomid. Curr Genet. 2006
72. Kim E, Lane CE, Curtis BA, Kozera C, Bowman S jt. Hemiselmis andersenii CCMP644 (Cryptophyceae) mitokondriaalse genoomi täielik järjestus ja analüüs. BMC genoomika. 2008
73. Gibbs SP. Mõne vetikarühma kloroplastid võisid areneda endosümbiootilistest eukarüootsetest vetikatest. Ann N Y Acad Sci. 1981
74. Rumpho ME, Summer EJ, Manhart JR. Päikeseenergial töötavad mereliblikad. Molluskite / vetikate kloroplastide sümbioos. Plant Physiol. 2000
75. Leander BS, Keeling PJ. Morfostaas alveolaatide evolutsioonis. Trendid Ecol Evol. 2003
76. Moriya M, Nakayama T, Inouye I. Stramenopiilide uus klass, Placididea classis nova: Placidia cafeteriopsis gen. et sp nov. Protist. 2002
77. Kim E, Archibald JM. Plastiidide ja nende genoomide mitmekesisus ja areng. Teoses: Sandelius AS, Aronsson H, toimetajad. Kloroplast: suhtlemine keskkonnaga. Heidelberg: Springer; 2008
78. Harper JT, Keeling PJ. Tuuma kodeeritud, plastiidile suunatud glütseraldehüüd-3-fosfaatdehüdrogenaas (GAPDH) näitab kromalveolaatplastiidide ühte päritolu. Mol Biol Evol. 2003
79. Takishita K, Ishida KI, Maruyama. Protist. 2004
80. Takishita K, Kawachi M, Noel MH, Matsumoto T, Kakizoe N jt. Plastiidide ja glütseraldehüüd-3-fosfaatdehüdrogenaasi geenide päritolu rohelise värvi dinoflagellaadis Lepidodinium chlorophorum. Geen. 2008
81. Martin W, Rujan T, Richly E, Hansen A, Cornelsen S jt. Arabidopsise, tsüanobakterite ja kloroplastide genoomide evolutsiooniline analüüs näitab plastide fülogeneesi ja tuhandeid tsüanobakterite geene tuumas. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002
82. Ohta N, Matsuzaki M, Misumi O, Miyagishima S, Nozaki H jt. Üherakulise punavetika Cyanidioschyzon merolae plastiidi genoomi täielik järjestus ja analüüs. DNA Res. 2003
83. Bachvaroff TR, Puerta MVS, Delwiche CF. Klorofüll c-d sisaldavad plastiidisuhted, mis põhinevad mitme geeni andmekogumi analüüsidel kõigi nelja kromalveolaadi liini abil. Mol Biol Evol. 2005
84. Bodyl A, Moszczynski K. Kas peridiiniplastiid arenes välja tertsiaarse endosümbioosi kaudu? Hüpotees. Eur J Phycol. 2006
85. Lee RE, Kugrens P. Katablepharis ovalis, värvitu lipulaat, millel on huvitavad tsütoloogilised omadused. J Phycol. 1991
86. Lee RE, Kugrens P, Mylnikov AP. Kahe Katablepharis (Cryptophyceae) tüve lipulaaraparaadi struktuur. Br Phycol J. 1992
87. Clay B, Kugrens P. Salapäraste kathablepharidide süstemaatika, sealhulgas tüübi liikide EM -iseloomustus, Kathablepharis phoenikoston ja uued tähelepanekud K. remigera com. nov. Protist. 1999
88. Domozych DS, Wells B, Shaw PJ. Skaala biogenees rohevetikates Mesostigma viride. Protoplasma. 1992
89. Domozych DS, Stewart KD, Mattox KR. Rakuseina areng Tetraselmis: Golgi aparaadi roll ja rakuväline seinakomplekt. J Cell Sci. 1981
90. Gupta RS. Valkude fülogeneesid ja allkirjajärjestused: arhebakterite, eubakterite ja eukarüootide evolutsiooniliste suhete ümberhindamine. Microbiol Mol Biol Rev. 1998
91. Boorstein WR, Ziegelhoffer T, Craig EA. HSP70 mitmegeenilise perekonna molekulaarne areng. J Mol Evol. 1994
92. Maddison DR, Maddison WP. MacClade 4: fülogeneesi ja iseloomu evolutsiooni analüüs. Sunderland, MA: Sinauer Associates Inc; 2001
93. Inagaki Y, Simpson AGB, Dacks JB, Roger AJ. Fülogeneetilisi esemeid võib põhjustada leutsiini, seriini ja arginiini koodoni kasutamise heterogeensus: juhtumiuuringuna pärineb dinoflagellaadi plastid. Syst Biol. 2004
94. Stamatakis A. RAxML-VI-HPC: maksimaalsel tõenäosusel põhinevad filogeneetilised analüüsid tuhandete taksonite ja segamudelitega. Bioinformaatika. 2006
95. Lartillot N, Brinkmann H, Philippe H. Pikaharuliste atraktiivsete esemete pärssimine loomade fülogeneesis, kasutades saidi heterogeenset mudelit. BMC Evol Biol. 2007
96. Abascal F, Zardoya R, Posada D. ProtTest: valkude evolutsiooni parimate mudelite valik. Bioinformaatika. 2005
97. Schmidt HA, Strimmer K, Vingron M, von Haeseler A. TREE-PUZZLE: maksimaalse tõenäosusega fülogeneetiline analüüs, kasutades kvartette ja paralleelset andmetöötlust. Bioinformaatika. 2002
98. Desper R, Gascuel O. Kiire ja täpne fülogeneesi rekonstrueerimise algoritm, mis põhineb minimaalse evolutsiooni põhimõttel. J Comput Biol. 2002
99. Felsenstein J. Seattle: Washingtoni ülikooli genoomiteaduste osakond; 2005

Kirjandus vene keeles

1. Galitski V.A. Eukarüootsete rakkude teke ja apoptoosi päritolu // Tsitologiya, 2005, köide 47, väljaanne. 2, lk. 103-120.
2. Bioloogiline entsüklopeediline sõnaraamat / toimetanud M. S. Gilyarov. - M., 1989.
3. Mirabdullajev I.M. Eukarüootide päritolu probleem // Successes sovr. biol. 1989a. T. 107. S. 341-356.
4. Markov A.V. Eukarüootide päritolu probleem // Paleontological Journal 2 (2005): 3-12.
5. B. M. Mednikov. Bioloogia: eluvormid ja tasemed. - Haridus, 1995.
6. D. Taylor, N. Green, W. Stout. Bioloogia (kolmes köites)
7. V. V. Malakhov. Eukarüootsete organismide evolutsiooni peamised etapid. 2003
8. M. A. Fedonkin. Elu geokeemilise aluse kitsenemine ja biosfääri eukarüotiseerumine: põhjuslik seos. 2003
9. S. V. Šestakov. Bioloogilise evolutsiooni varajastest etappidest genoomika seisukohast. 2003
10. A. V. Markov Eukarüootide päritolu probleem
11. A. V. Markov, A. M. Kulikov. Eukarüootide päritolu: järeldused valkude homoloogiate analüüsist kolmes eluslooduse kuningriigis
12. G. A. Zavarzin. Mikroobikoosluste areng.
13. N. A. Kolchanov. Regulatiivsete geneetiliste süsteemide areng.
14. A. Ju Rozanov, M. A. Fedonkin. Eukarüootide esmase biotoobi probleem. 1994.
15. Yu.F.Bogdanov, S.Ya.Dadashev, T.M. Grishaeva. Drosophila, Brenneri nematoodi ja Arabidopsise võrdlev genoomika ja proteoomika. Funktsionaalselt sarnaste geenide ja meiootiliste kromosoomide sünapsivalkude tuvastamine
16. Ermilova E.V., Zalutskaja Zh.M., Lapina T.V. Mikroorganismide liikuvus ja käitumine T.2: Eukarüootid
17. Grenner D., Murray R., Meyes P., Rodwell W. Inimese biokeemia

Araabia bulgaaria hiina horvaadi tšehhi taani hollandi inglise eesti soome prantsuse saksa kreeka heebrea hindi ungari islandi indoneesia itaalia jaapani korea läti leedu malagassi norra pärsia poola portugali rumeenia vene serbia slovaki sloveeni hispaania rootsi tai türgi vietnami

Eukarüootid

Wikipediast, tasuta entsüklopeediast

Tüüpilise loomaraku skeem. Märgitud organellid (organellid) 1. Tuumad 2. Tuumad 3. Ribosoomid 4. Vesiikulid 5. Kare (teraline) endoplasmaatiline retikulum 6. Golgi aparaat 7. Rakusein 8. Sile (agranulaarne) endoplasmaatiline retikulum 9. Mitokondrid 10. Vakuool 11. Hüaloplasm 12. Lüsosoom 13. Centrosoom (Centriole)

Eukarüootid või Tuumaenergia(lat. Eucaryota kreeka keelest. εύ- - hea ja κάρυον - tuum) - elusorganismide superkuningriik, mille rakud sisaldavad tuuma. Kõik organismid, välja arvatud bakterid ja arheiad, on tuumarelvad.

Eukarüootse raku struktuur

Eukarüootsed rakud on keskmiselt palju suuremad kui prokarüootsed, mahu erinevus ulatub tuhandeid kordi. Eukarüootsed rakud hõlmavad kümmekond erinevat tüüpi struktuuri, mida nimetatakse organellideks (või organellideks, mis aga mõnevõrra moonutavad selle mõiste algupärast tähendust), millest paljusid eraldab tsütoplasmast üks või mitu membraani. Prokarüootsed rakud sisaldavad alati rakumembraani, ribosoome (oluliselt erinevad eukarüootsetest ribosoomidest) ja geneetilist materjali - bakterite kromosoomi ehk genofoori, kuid membraaniga ümbritsetud siseorganeleid esineb harva. Tuum on raku osa, mida ümbritseb eukarüootides topeltmembraan (kaks elementaarset membraani) ja mis sisaldab geneetilist materjali: kromosoomidesse "pakitud" DNA molekule. Tuum on tavaliselt üks, kuid leidub ka mitmetuumalisi rakke.

Jagunemine kuningriikideks

Eukarüootsete üliriigi kuningriikideks jagamiseks on mitu võimalust. Esimesed olid taimede ja loomade kuningriigid. Siis eraldati seente kuningriik, mida enamiku bioloogide arvates ei saa biokeemiliste omaduste tõttu ühelegi neist kuningriikidest omistada. Samuti eristavad mõned autorid algloomade kuningriike, müksomütseete, kromiste. Mõnel süsteemil on kuni 20 kuningriiki. Thomas Cavalier -Smithi süsteemi kohaselt jagunevad kõik eukarüootid kaheks monofüleetseks taksoniks - Unikonta ja Bikonta.

Erinevused eukarüootide ja prokarüootide vahel

Eukarüootsete rakkude kõige olulisem, põhiomadus on seotud geneetilise aparaadi asukohaga rakus. Kõigi eukarüootide geneetiline aparaat asub tuumas ja on kaitstud tuumaümbrisega (kreeka keeles tähendab "eukarüoot", millel on tuum). Eukarüootne DNA on lineaarne (prokarüootides on DNA ringikujuline ja asub raku spetsiaalses piirkonnas - nukleoidis, mida ei eraldata ülejäänud tsütoplasmast membraaniga). See seondub valkudega, mida nimetatakse histoonideks, ja teiste kromosoomide valkudega, mida bakteritel pole.

Eukarüootide elutsüklis on tavaliselt kaks tuumafaasi (haplofaas ja diplofaas). Esimest faasi iseloomustab haploidne (üksik) kromosoomikomplekt, seejärel moodustavad kaks haploidset rakku (või kaks tuuma) diploidset rakku (tuuma), mis sisaldab kahekordset (diploidset) kromosoomikomplekti. Mõnikord järgmise jagunemise ajal ja sagedamini pärast mitut jagunemist muutub rakk uuesti haploidseks. Selline elutsükkel ja üldiselt diploidsus pole prokarüootidele tüüpiline.

Kolmas, võib -olla kõige huvitavam erinevus on spetsiaalsete organellide olemasolu eukarüootsetes rakkudes, millel on oma geneetiline aparaat, mis paljunevad jagunemisega ja on ümbritsetud membraaniga. Need organellid on mitokondrid ja plastiidid. Oma ülesehituse ja aktiivsuse poolest sarnanevad nad hämmastavalt bakteritega. See asjaolu ajendas kaasaegseid teadlasi arvama, et sellised organismid on bakterite järeltulijad, kes on sõlminud eukarüootidega sümbiootilise suhte. Prokarüoote iseloomustab väike arv organelle ja ükski neist pole ümbritsetud kahekordse membraaniga. Prokarüootide rakkudes puudub endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat, lüsosoomid.

Teine oluline erinevus prokarüootide ja eukarüootide vahel on endotsütoosi esinemine eukarüootides, sealhulgas fagotsütoos paljudes rühmades. Fagotsütoos (sõna otseses mõttes "raku poolt söömine") on eukarüootsete rakkude võime hõivata, sulgedes membraanvesikuli ja seedides mitmesuguseid tahkeid osakesi. See protsess tagab kehas olulise kaitsefunktsiooni. Selle avastas esmakordselt I.I. Mechnikov meritähe juures. Fagotsütoosi ilmnemine eukarüootides on tõenäoliselt seotud keskmiste suurustega (lisaks on suuruse erinevusi üksikasjalikumalt kirjeldatud). Prokarüootsete rakkude suurus on mõõtmatult väiksem ja seetõttu seisid nad eukarüootide evolutsioonilise arengu käigus silmitsi probleemiga varustada keha suure hulga toiduga. Selle tulemusena ilmuvad eukarüootide hulka esimesed tõelised, liikuvad kiskjad.

Enamikul bakteritel on rakusein, mis erineb eukarüootsest (mitte kõigil eukarüootidel). Prokarüootides on see tugev struktuur, mis koosneb peamiselt mureiinist (arheas, pseudomureiinist). Mureini struktuur on selline, et iga rakku ümbritseb spetsiaalne võrkkott, mis on üks tohutu molekul. Eukarüootide hulgas on paljudel protistidel, seentel ja taimedel rakusein. Seentes koosneb see kitiinist ja glükaanidest, madalamates taimedes tselluloosist ja glükoproteiinidest, kobediatomid sünteesivad rakuseina ränihapetest, kõrgematel taimedel tselluloosist, hemitselluloosist ja pektiinist. Ilmselt muutus suuremate eukarüootsete rakkude puhul võimatuks luua rakusein ühest tugeva tugevusega molekulist. See asjaolu võib sundida eukarüoote kasutama rakuseina jaoks erinevat materjali. Teine seletus on see, et eukarüootide ühine esivanem kaotas seoses röövloomadele üleminekuga rakuseina ja siis ka mureiini sünteesi eest vastutavad geenid. Kui osa eukarüoote naasis osmotroofse toitumise juurde, ilmus rakusein uuesti, kuid erineval biokeemilisel alusel.

Ka bakterite ainevahetus on mitmekesine. Üldiselt on nelja tüüpi toitu ja kõik on leitud bakterite hulgast. Need on fotoautotroofsed, fotoheterotroofsed, kemoautotroofsed, kemoheterotroofsed (fototroofsed kasutavad päikesevalguse energiat, kemotroofsed kasutavad keemilist energiat). Eukarüootid kas sünteesivad energiat päikesevalgusest ise või kasutavad seda päritolu valmisenergiat. See võib olla tingitud kiskjate ilmumisest eukarüootide hulka, vajadusest sünteesida energiat, mille jaoks see kadus.

Teine erinevus on flagella struktuur. Bakterites on need õhukesed - ainult 15-20 nm läbimõõduga. Need on flagelliini valgu õõnsad niidid. Eukarüootsete flagellate struktuur on palju keerulisem. Need on membraaniga ümbritsetud rakkude väljakasv ja sisaldavad üheksa paari perifeersete mikrotuubulite ja kahe mikrotuubulite keskel tsütoskeleti (aksoneemi). Erinevalt pöörlevatest prokarüootsetest flagellatest paindub või väänleb eukarüootne lipuke. Nagu juba mainitud, on kaks vaadeldavat organismirühma ka oma keskmise suuruse poolest väga erinevad. Prokarüootsete rakkude läbimõõt on tavaliselt 0,5–10 mikronit, samas kui eukarüootide puhul on sama näitaja 10–100 mikronit. Sellise raku maht on 1000-10000 korda suurem kui prokarüootsel. Prokarüootides on ribosoomid väikesed (70S-tüüpi). Eukarüootides on ribosoomid suuremad (80S-tüüpi).

Kõik elusorganismid võib sõltuvalt rakkude põhistruktuurist jagada kahte rühma (prokarüootid või eukarüootid). Prokarüootid on elusorganismid, mis koosnevad rakkudest, millel puudub rakutuum ja membraanorgaanid. Eukarüootid on elusorganismid, mis sisaldavad tuuma ja membraani organelle.

Rakk on meie elu ja elusolendite tänapäevase määratluse põhiline ehitusplokk. Rakke peetakse elu põhilisteks ehitusplokkideks ja neid kasutatakse "elusana" olemise määratlemiseks.

Heidame pilgu ühele elu definitsioonile: „Elusolendid on keemilised organisatsioonid, mis koosnevad rakkudest, mis suudavad paljuneda” (Keaton, 1986). See määratlus põhineb kahel teoorial - rakuteoorial ja biogeneesi teoorial. esmakordselt pakkusid 1830. aastate lõpus välja Saksa teadlased Matthias Jakob Schleiden ja Theodor Schwann. Nad väitsid, et kõik elusolendid koosnevad rakkudest. Rudolf Virchowi 1858. aastal välja pakutud biogeneesi teooria väidab, et kõik elusrakud tekivad olemasolevatest (elusatest) rakkudest ega saa spontaanselt ilmuda eluta mateeriast.

Rakkude komponendid on ümbritsetud membraaniga, mis toimib tõkkena välismaailma ja raku sisemiste komponentide vahel. Rakumembraan on selektiivne barjäär, mis tähendab, et see laseb läbi teatud kemikaale, mis säilitavad rakkude toimimiseks vajaliku tasakaalu.

Rakumembraan reguleerib kemikaalide liikumist rakust rakku järgmistel viisidel:

• difusioon (aine molekulide kalduvus minimeerida kontsentratsiooni, see tähendab molekulide liikumist piirkonnast, kus on rohkem kõrge kontsentratsioon madalama kontsentratsiooniga ala suunas kuni tasandusmomendini);
• osmoos (lahusti molekulide liikumine läbi osaliselt läbilaskva membraani, et ühtlustada lahustunud aine kontsentratsioon, mis ei suuda läbi membraani liikuda);
• selektiivne transport (membraanikanalite ja pumpade abil).

Prokarüootid on organismid, mis koosnevad rakkudest, millel pole rakutuuma ega ühtegi membraanorganiili. See tähendab, et prokarüootide geneetilise materjali DNA ei ole tuumas seotud. Lisaks on prokarüootide DNA vähem struktureeritud kui eukarüootidel. Prokarüootides on DNA üheahelaline. Eukarüootne DNA on organiseeritud kromosoomideks. Enamik prokarüoote koosneb ainult ühest rakust (üherakuline), kuid on ka mitu mitmerakulist. Teadlased jagavad prokarüootid kahte rühma: ja.

Tüüpiline prokarüootne rakk sisaldab:

• plasma (raku) membraan;
• tsütoplasma;
• ribosoomid;
• flagella ja jõi;
• nukleoidne;
• plasmiidid;

Eukarüootid

Eukarüootid on elusorganismid, mille rakud sisaldavad tuuma ja membraani organelle. Geneetiline materjal eukarüootides asub see tuumas ja DNA on organiseeritud kromosoomideks. Eukarüootsed organismid võivad olla ühe- või mitmerakulised. on eukarüootid. Eukarüootide hulka kuuluvad ka taimed, seened ja algloomad.

Tüüpiline eukarüootne rakk sisaldab:

• nukleool;

Alates hetkest, kui Maast sai täisväärtuslik planeet, hakkas sellel tasapisi tekkima elu. Esiteks ilmusid rakud - kõigi elusolendite ehitusmaterjal. Praegu vaadeldud eluvormide mitmekesisus mitte ainult ei rõõmusta silma, vaid paneb mõtlema ka evolutsiooniprotsesside keerukusele. Vaatamata organismide erinevusele sarnanevad rakud, millest nad koosnevad. Kuid teadlased leidsid ikkagi erinevusi ja jagasid need kahte laia rühma: prokarüootid ja eukarüootid. Samal ajal liigitatakse viirused eraldi ja teadus ei saa veel kindlaks teha, kas tegemist on elusorganismidega.

Mikrokosmos meie seas

Nüüd elavad inimesed suures maailmas, teades, et läheduses on väike universum, mis kubiseb erinevatest mikroorganismidest: mõned neist on inimestele lojaalsed, teised on ohtlikud.

See puudutab bakterite elu mitmekesisust. Bakterid kuuluvad prokarüootidesse. Keerulisemad eukarüootid on skemaatiliselt jagatud mitmeks kuningriigiks: taimed, loomad, seened ja lima hallitusseened.

Baktereid (prokarüoote) eristavad järgmised omadused:

• üksik tuumavaba rakk (nukleoidide moodustumine);
• binaarne lõhustumise;
• kuju, suuruse erinevus;
• organellide olemasolu või puudumine.

Prokarüootsed bakterid jagunevad keerduvateks (vibrioosadeks), vardakujulisteks (batsillideks), korgitseritaolisteks (spirillae) ja sfäärilisteks (kookideks). Rakud liiguvad kas koos limaga või flagella abil.

Evolutsiooni lipulaev

Prokarüootid on osutunud esimesteks. Kui tõlkida sõna kreeka keelest, siis on "prokarüootid" rakud, millel puudub tuum.

Kuid sellises kategoorilises määratluses on vaja teha mõningaid muudatusi. Prokarüootid sisaldavad tuumaga sarnaseid struktuure, millel puuduvad membraanid ja mida leidub tsütoplasma vedelikus. Selliseid vormimata tuumasid nimetatakse nukleoidideks. Need sisaldavad tagasihoidlikku kogust raku geneetilist teavet.

Lihtsaimad rakud ilmusid umbes 35 miljonit sajandit tagasi. Selle fantastilise näitaja järgi võib väita, et prokarüootid on toonase noore Maa esimene elusolend.

Veel. Mahukam. Keerulisem

Pöördudes iidsete kreeklaste teadmiste poole, saate teada, et "eukarüoot" tähendab "tuuma omamist" ja see väide on täiesti tõsi.

Sellised rakud on kaasaegses mõttes arenenumad. Täisväärtusliku tuuma olemasolu mängib selles olulist rolli. Täielikult moodustunud tuum koos kahe membraanikihiga kaitseb usaldusväärselt selles sisalduvat geneetilist koodi. Osaliselt paiknevad DNA molekulid väljaspool tuuma, kloroplastides ja mitokondrites. Muuhulgas on eukarüootid suuruselt ja mahult palju suuremad kui tuumarelvavabad.

Eukarüootid ilmusid umbes kahe miljardi aasta pärast, pärast elementaarsete prokarüootide tekkimist. Võime öelda, et prokarüoote koheldakse nii, nagu oleksid nad tõeliselt tuumarelvade eellased.

Relvastatud mikroskoobiga

Prokarüootsed rakud ei ole mitte ainult palju väiksemad kui eukarüootid, vaid erinevad ka oma struktuuriliste omaduste poolest.

Prokarüootid ja eukarüootid erinevad oma struktuurilise keerukuse poolest, kus prokarüootne rakk on palju lihtsam.

1. Limaskestade kapsel. Kapsli funktsioonid on taandatud raku kaitsmisele: see kaitseb kuivamise ja antikehade toime eest. Koosneb peamiselt polüsahhariididest koos polüpeptiididega.
2. Raku sein. Tänu mureinile, millest see kest koosneb, eristatakse seda konstruktsioonikomponenti jäikuse poolest. Täidab kolmekordset funktsiooni: kaitsev, transportiv, fikseerib usaldusväärselt lahtri kuju ja terviklikkuse.
3. Rakuline protoplast. Protoplasti ja välise rakumembraani kasvu erinevuse tõttu tekivad invaginatsioonid - sisemised läbipainded. Sellised protsessid võimaldavad moodustada organoose, mida nimetatakse mesosoomideks. Nad täidavad olulisi rakulisi funktsioone. Kuigi ribosoomide ülesandeks on valkude sünteesimine.
4. Nukleoid. Piklik, ellipsoidne struktuur, mis toimib tuumana. See ei ole kuidagi tsütoplasmast eraldatud, mistõttu teadlased ei klassifitseeri seda täieõiguslikuks tuumaks. Väga väikesed osakesed võivad kanda täiendavat DNA -teavet - plasmiidid.
5. Valikulised organellid. Neid esindavad erinevad lisandid: väävel, polüfosfaadid, õli, glükogeen, polüsahhariidi terad. Samuti kuuluvad organellide hulka lipukesed, mis aitavad rakul liikuda, ja joodud - valgu lisamised, mis täidavad kinnitusfunktsiooni.

Kui me saame rääkida struktuuri lihtsusest, mis on rakendatav sellisele keerulisele elusstruktuurile nagu rakk, siis muidugi on prokarüootid lihtsad struktuurid.

Tõeliselt tuumaraku struktuur

Eukarüootidel on seevastu keeruline struktuur. Tekkides teadusmaailma eelduste kohaselt prokarüootide põhjal, sisaldavad need täiuslikumaid struktuure.

1. Membraan. Täidab selektiivset ja kaitsvat funktsiooni.
2. Rakusein või glükolix (loomadel). Seentes ja taimedes mängib see stabiliseerivat ja kuju säilitavat rolli. Koosneb vastavalt kitiinist ja tsellulooskiududest. Loomad jäävad ilma rakuseinata teiste mehhanismide toimel.
3. Tsütoplasma. Koosneb anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete lahusest üldnimetuse hüaloplasma all. Peamine keemiliste reaktsioonide läbiviimiseks vajalik komponent on valk.
4. Tuum. Raku kõige olulisem komponent. See salvestab kromosoomidele geneetilise teabe. Tuum on kaitstud kahe membraaniga.
5. Organoidid. Need asuvad hüaloplasma territooriumil ja neid esindavad paljud nimed. Kõige olulisemad komponendid: mitokondrid, Golgi kompleks, kloroplastid, lüsosoomid, ribosoomid.

Eukarüootne tuum võib jaguneda kahel viisil: mitoos ja meioos. See on raku arengu ja toimimise jaoks äärmiselt oluline.

Lühike analüüs

Kahe rühma erinevusi saab süstematiseerida ja kirjeldada kõigile arusaadavas keeles. Pealegi on prokarüootide ja eukarüootide rakud ilmselgelt erinevad.

Prokarüootide omadused

Pärast elektronmikroskoobi ilmumist sai võimalikuks eukarüootide ja prokarüootide eristamine, samuti nende üksikasjalikum uurimine.

Peamine erinevus tuumarakkude vahel on see, et prokarüootid on bakterid, mida leidub kõikjal: inimkehas, vees, õhus, taimedes. Mullas on palju baktereid. Nad elavad isegi tuumareaktorites!

Vaatamata oma väiksusele on prokarüootid kodeeritud geneetilise teabe hoidjad, mis mõjutavad organismide elutähtsat aktiivsust. Näiteks võivad plasmiidid, mis hõljuvad vabalt tsütoplasmaatilise kokteili vete vahel, sisaldada geeni, mis mõjutab bakterite resistentsust ravimite suhtes.

Lisaks ei takista organisatsiooni lihtsus bakterite õitsemist, aktiivset paljunemist koos keerukamate eukarüootidega.

Dilemma: kasu või kahju

Eukarüootide tähtsuses pole kahtlust: tänu neile on ilmnenud mitmesuguseid eluvorme. Kuid bakteritega pole kõik nii lihtne. Ühest küljest saavad inimesed tänu soolestiku mikroorganismidele edukalt toitu seedida, sünteesida ja omastada vitamiine. Samuti täidavad inimese nahka või limaskesti katvad prokarüootid kaitsefunktsiooni.

Mõned bakterid on vajalikud juustu, hapukoore ja hapukapsa tootmiseks. Huvitaval kombel on eraldatud bakterid, millel on antibiootikumitaoline toime.

Teisest küljest võivad teatud tuumavabad liigid põhjustada haigusi või rikkuda toitu. Nad on võimelised mitte ainult vabastama toksiine, vaid ka hävitama okupeeritud organismi rakke.

Seetõttu on võimatu kindlalt rääkida prokarüootide eelistest või kahjustustest: kõik sõltub nende tüüpidest. Kuid igal juhul võlgneb inimkond oma olemasolu nende väikseimate rakkude eest.

Kõik elusorganismid Maal on jagatud kahte rühma: prokarüootid ja eukarüootid.

• Eukarüootid on taimed, loomad ja seened.
• Prokarüootid on bakterid (sealhulgas tsüanobakterid, tuntud ka kui "sinivetikad").

Peamine erinevus

Prokarüootidel pole tuuma, ringikujuline DNA (ringikujuline kromosoom) asub otse tsütoplasmas (seda tsütoplasma lõiku nimetatakse nukleoidiks).

Eukarüootidel on kujuga tuum(pärilik teave [DNA] eraldatakse tsütoplasmast tuumaümbrisega).

Täiendavad erinevused

1) Kuna prokarüootidel pole tuuma, siis pole ka mitoosi / meioosi. Bakterid paljunevad, jagades kaheks ("otsene" jagunemine, erinevalt "kaudsest" - mitoos).

2) Prokarüootides on ribosoomid väikesed (70S) ja eukarüootides suured (80S).

3) Eukarüootidel on palju organelle: mitokondrid, endoplasmaatiline retikulum, rakukeskus jne. Membraani organellide asemel on prokarüootidel mesosoomid - plasmamembraani väljakasvud, mis sarnanevad mitokondriaalsete kristallidega.

4) Prokarüootne rakk on palju väiksem kui eukarüootne rakk: 10 korda läbimõõduga, 1000 korda mahuga.

Sarnasus

Kõigi elusorganismide (kõik eluslooduse kuningriigid) rakud sisaldavad plasmamembraani, tsütoplasmat ja ribosoome.

Valige see, mis on kõige õigem. VALI VALE VÄLJENDUS. Bakterid puuduvad
1) sugurakud
2) meioos ja viljastamine
3) mitokondrid ja rakukeskus
4) tsütoplasma ja tuumaine

Vastus

Valige see, mis on kõige õigem. Prokarüootsetes rakkudes toimuvad oksüdatsioonireaktsioonid
1) ribosoomid tsütoplasmas
2) plasmamembraani invasioonid
3) rakumembraanid
4) ringikujuline DNA molekul

Vastus

PROKARIOOTID
1. Valige kolm võimalust. Bakterirakk on klassifitseeritud prokarüootseteks rakkudeks
1) ei sisalda kestaga kaetud südamikku
2) on tsütoplasma
3) on üks DNA molekul tsütoplasmasse kastetud
4) sellel on välimine plasmamembraan
5) puuduvad mitokondrid
6) omab ribosoome, kus toimub valkude biosüntees

Vastus

2. Valige kolm võimalust. Miks klassifitseeritakse bakterid prokarüootideks?
1) sisaldavad rakus tuuma, eraldatuna tsütoplasmast
2) koosneb paljudest diferentseeritud rakkudest
3) omab ühte rõnga kromosoomi
4) puudub rakukeskus, Golgi kompleks ja mitokondrid
5) neil ei ole tsütoplasmast eraldatud tuuma
6) omavad tsütoplasmat ja plasmamembraani

Vastus

3. Valige kolm võimalust. Prokarüootset rakku iseloomustab kohalolek
1) ribosoomid
2) mitokondrid
3) kaunistatud südamik
4) plasmamembraan
5) endoplasmaatiline retikulum
6) üks ringikujuline DNA

Vastus

4. Valige kuuest kolm õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud. Prokarüootsetel rakkudel on
1) nukleoid DNA -ga
2) tõeline tuum
3) Golgi aparaat
4) homoloogsed kromosoomid
5) ribosoomid
6) rakumembraan

Vastus

A) membraanorganellide puudumine

B) ribosoomide puudumine tsütoplasmas

C) kahe või enama lineaarse struktuuriga kromosoomi moodustumine

PROCARIOOTID VÄLJA
1. Kõiki loetletud märke, välja arvatud kaks, kasutatakse prokarüootsete rakkude kirjeldamiseks. Tuvastage kaks märki, mis "langevad" üldloendist välja, ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud.
1) vormistatud tuuma puudumine selles
2) Tsütoplasma olemasolu
3) rakumembraani olemasolu
4) Mitokondrite olemasolu
5) endoplasmaatilise retikulumi olemasolu

Vastus

2. Kõik allpool loetletud märgid, välja arvatud kaks, iseloomustavad bakteriraku struktuuri. Tuvastage kaks märki, mis "langevad" üldloendist välja, ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud.
1) vormistatud tuuma puudumine
2) lüsosoomide olemasolu
3) tiheda kesta olemasolu
4) mitokondrite puudumine
5) ribosoomide puudumine

Vastus

3. Prokarüootide iseloomustamiseks kasutatakse allpool loetletud mõisteid, välja arvatud kaks. Määratlege kaks mõistet, mis "langevad" üldloendist välja, ja kirjutage üles numbrid, mille all need on tähistatud.
1) mitoos
2) vaidlus
3) sugurakk
4) nukleoid
5) mesosoom

Vastus

4. Bakteriraku struktuuri kirjeldamiseks kasutatakse kõiki järgmisi termineid, välja arvatud kaks. Tuvastage üldnimekirjast kaks välja langevat mõistet ja kirjutage üles numbrid, mille all need on tähistatud.
1) liikumatu tsütoplasma
2) ringikujuline DNA molekul
3) väikesed (70S) ribosoomid
4) fagotsütoosi võime
5) EPS olemasolu

Vastus

5. Valige kuuest kolm õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud. Prokarüootne rakk ei sisalda
1) tuumad
2) tsütoplasma
3) endoplasmaatiline retikulum
4) plasmamembraan
5) ribosoomid
6) plastiidid

Vastus

PROKARIOOTID - EURARIOOTID
1. Looge vastavus raku omaduste ja selle raku organisatsiooni tüübi vahel: 1) prokarüootne, 2) eukarüootne
A) rakukeskus osaleb jaotusvõlli moodustamises
B) tsütoplasmas on lüsosoomid
C) kromosoomi moodustab ringikujuline DNA
D) puuduvad membraanorgaanid
E) rakk jaguneb mitoosi teel
E) membraan moodustab mesosoomid

Vastus

2. Luua vastavus raku omaduste ja selle tüübi vahel: 1) prokarüootne, 2) eukarüootne
A) membraanorgaanid puuduvad
B) seal on mureiinist rakusein
C) pärilikku materjali esindab nukleoid
D) sisaldab ainult väikesi ribosoome
E) pärilikku materjali esindab lineaarne DNA
E) rakkude hingamine toimub mitokondrites

Vastus

3. Luua tunnuse ja organismirühma vastavus: 1) prokarüootid, 2) eukarüootid. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) südamiku puudumine
B) mitokondrite olemasolu
C) EPS puudumine
D) Golgi aparaadi olemasolu
E) lüsosoomide olemasolu
E) lineaarsed kromosoomid, mis koosnevad DNA -st ja proteiinist

Vastus

4. Luua vastavus organellide ja neid sisaldavate rakkude vahel: 1) prokarüootne, 2) eukarüootne. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) Golgi aparaat
B) lüsosoomid
C) mesosoomid
D) mitokondrid
E) nukleoid
E) EPS

Vastus

5. Luua vastavus rakkude ja nende omaduste vahel: 1) prokarüootne, 2) eukarüootne. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) DNA molekul on ümmargune
B) ainete imendumine fago- ja pinotsütoosiga
C) moodustada sugurakke
D) ribosoomid on väikesed
D) on membraani organellid
E) iseloomulik on otsene jaotus

Vastus

6. Luua vastavus rakkude ja nende omaduste vahel: 1) prokarüootne, 2) eukarüootne. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
1) eraldi südamiku olemasolu
2) eoste teke ebasoodsate keskkonnatingimuste talumiseks

3) päriliku materjali asukoht ainult suletud DNA -s

4) jagamine meioosi järgi
5) fagotsütoosi võime

6) puuduvad mitokondrid

Vastus

Tehke vastavust joonisel näidatud lahtrite omaduste ja tüüpide vahel. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) neil on mesosoomid
B) osmotroofne söömisviis
C) jaga mitoosi teel
D) on välja töötatud EPS
E) moodustada eoseid ebasoodsates tingimustes
E) omab mureiini kesta

Vastus

PROKARYOTID - EUKARYOTES ERINEVUSED
1. Valige kolm võimalust. Prokarüootsed rakud erinevad eukarüootsetest rakkudest
1) nukleoidi olemasolu tsütoplasmas
2) ribosoomide olemasolu tsütoplasmas
3) ATP süntees mitokondrites
4) endoplasmaatilise retikulumi olemasolu
5) morfoloogiliselt isoleeritud tuuma puudumine
6) plasmamembraani invaginatsioonide olemasolu, täites membraanorgaanide funktsiooni

Vastus

2. Valige kolm võimalust. Prokarüootsed rakud erinevad eukarüootsetest rakkudest
1) ribosoomide olemasolu
2) mitokondrite puudumine
3) vormistatud kerneli puudumine
4) plasmamembraani olemasolu
5) organellide liikumise puudumine
6) ühe rõngaskromosoomi olemasolu

Vastus

BAKTERIA - TAIMETE MÄRGID
1. Luua tunnuse ja kuningriigi vahel vastavus: 1) bakterid, 2) taimed. Kirjutage numbrid 1 ja 2 õigesse järjekorda.
A) kõik prokarüootide esindajad
B) kõik eukarüootide esindajad
B) võib jagada pooleks
D) on kudesid ja elundeid
D) on fotosid ja kemosünteetikat
E) kemosünteetikat ei esine

Vastus

2. Kehtestada vastavus organismide omaduste ja nende kuningriigi vahel: 1) bakterid, 2) taimed. Kirjutage numbrid 1 ja 2 õigesse järjekorda.
A) erinevad esindajad on võimelised fotosünteesima ja kemosünteesima
B) maismaa ökosüsteemides ületavad kõik teised biomassi rühmad
C) rakud jagunevad mitoosi ja meioosi abil
D) neil on plastiidid
E) rakuseinad tavaliselt tselluloosi ei sisalda
E) ilma mitokondriteta

Vastus

BAKTERIA - TAIMED Sarnasus
1. Valige kuuest kolm õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud. Bakterite ja taimede sarnasus seisneb selles
1) prokarüootsed organismid
2) moodustada eoseid ebasoodsates tingimustes
3) on rakuline keha
4) nende hulgas on autotroofe
5) on ärrituvus
6) on võimelised vegetatiivseks paljunemiseks

Vastus

2. Valige kuuest kolm õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need tabelisse märgitakse. Bakteri- ja taimerakkude sarnasus seisneb selles, et neil on
1) ribosoomid
2) plasmamembraan
3) kaunistatud tuum
4) rakusein
5) vakuoolid rakumahlaga
6) mitokondrid

Vastus

BAKTERIA - TAIMEDE ERINEVUSED
Valige kuuest kolm õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud. Bakterid, erinevalt madalamatest taimedest,
1) toitumise tüübi järgi on kemotroofid
2) moodustavad paljunemise ajal zoospoore
3) neil ei ole membraanorganeleid
4) talllus (thallus)
5) ebasoodsates tingimustes moodustavad eosed
6) sünteesida polüpeptiide ribosoomidel

Vastus

BAKTERIA - LOOMAMÄRGID
1. Looge vastavus märgi ja organismi vahel, kellele see on iseloomulik: 1) ripsmeline kinga, 2) siberi katku bacillus. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) rakul puudub tuumamembraan
B) moodustab eoseid väljaspool peremehe keha
C) rakk sisaldab moodustatud tuuma
D) ei oma Golgi aparaati
D) liigub ripsmete abil
E) on seedetrakti vakuool

Vastus

2. Luua vastavus organellide ja nende esinemise vahel rakkudes: 1) bakterid, 2) loomad. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) lüsosoomid
B) rakusein
B) tuum
D) Golgi aparaat
E) ringikujuline DNA
E) mesosoomid

Vastus

BAKTERIA - LOOMADE Sarnasus
Valige kuuest kolm õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud. Looma- ja bakterirakkude sarnasus seisneb selles, et neil on
1) ribosoomid
2) tsütoplasma
3) glükokalüks
4) mitokondrid
5) kaunistatud tuum
6) tsütoplasmaatiline membraan

Vastus

BAKTERIA - SEENEMÄRGID
1. Looge vastavus organismi tunnuse ja kuningriigi vahel, millele see on iseloomulik: 1) seened, 2) bakterid
A) DNA suletakse rõnga kujul
B) toitumise teel - autotroofid või heterotroofid
C) rakkudel on moodustatud tuum
D) DNA struktuur on lineaarne
E) rakuseinas on kitiin
E) tuumaine asub tsütoplasmas

Vastus

2. Luua vastavus organismide omaduste ja kuningriikide vahel, millele need on iseloomulikud: 1) seened, 2) bakterid. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) mükoriisa moodustumine kõrgemate taimede juurtega
B) rakuseina moodustumine kitiinist
C) keha seeneniidistiku kujul
D) paljunemine eostega
E) võime kemosünteesida
E) ringikujulise DNA asukoht nukleoidis

Vastus

3. Luua tunnuste ja organismide vastavus: 1) pärm, 2) E. coli. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) genoomi esindab üks ringikujuline DNA molekul
B) rakk on kaetud mureiinmembraaniga
C) jagatakse mitoosiga
D) toodab anaeroobsetes tingimustes etanooli
D) on flagella
E) ei sisalda membraani organelle

Vastus

BAKTERIA - SEENE Sarnasus
Valige kuuest kolm õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud. Bakterid, nagu seened,
1) moodustavad erilise kuningriigi
2) on ainult üherakulised organismid
3) paljuneda eoste kaudu
4) on lagundajad ökosüsteemis
5) võib siseneda sümbioosi
6) absorbeerida mullast aineid hüüfide abil

Vastus

BAKTERIA - SEENE VAHED
Valige kolm võimalust. Bakterid, erinevalt korgiseentest,
1) üherakulised organismid
2) mitmerakulised organismid
3) on rakkudes ribosoomid
4) ei oma mitokondreid
5) tuumaeelsed organismid
6) neil pole tsütoplasmat

Vastus

BAKTERIA - SEENED - TAIMED
Luua vastavus raku omaduste ja selle tüübi vahel: 1) bakteriaalne, 2) seen, 3) taim. Kirjutage numbrid 1, 2 ja 3 õiges järjekorras.
A) membraanorganellide puudumine
B) säilitusaine - tärklis
C) võime kemosünteesida
D) nukleoidi olemasolu
E) kitiini olemasolu rakuseinas

Vastus

BAKTERIA - LOOMAD - TAIMED
Luua vastavus rakkude märkide ja kuningriigi vahel: 1) taimed, 2) loomad, 3) bakterid. Kirjutage numbrid 1-3 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) hõlmab ainult üherakulisi organisme
B) rakud ei ole tuumarelvad
C) fotosüntees toimub kloroplastides
D) rakkudel puuduvad rakuseinad
E) rakkude varuaine on glükogeen
E) rakurühmad moodustavad mehaanilisi ja juhtivaid kudesid

Vastus

SEENED - BAKTERIA VAHED
Valige kolm võimalust. Mis vahe on seentel ja bakteritel?
1) moodustavad tuumaorganismide rühma (eukarüootid)
2) kuuluvad heterotroofsetesse organismidesse
3) paljuneda eostega
4) ühe- ja mitmerakulised organismid
5) hingamisel kasutatakse õhuhapnikku
6) osaleda ainete ringluses ökosüsteemis

Vastus

Vastus

Vastus

Analüüsige tabelit. Täitke tabeli tühjad lahtrid, kasutades loendis olevaid mõisteid ja termineid.
1) mitoos, meioos
2) ebasoodsate keskkonnatingimuste ülekandmine
3) teabe edastamine valgu esmase struktuuri kohta
4) kahe membraaniga organellid
5) kare endoplasmaatiline retikulum
6) väikesed ribosoomid

Vastus

Valige kuuest kolm õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud. Evolutsiooni käigus tekkisid erinevate kuningriikide organismid. Millised on kuningriigi omadused, mille esindaja on joonisel näidatud?
1) rakusein koosneb peamiselt mureiinist
2) kromatiin sisaldub tuumas
3) endoplasmaatiline retikulum on hästi arenenud
4) puuduvad mitokondrid
5) pärilikku teavet sisaldab ringikujuline DNA molekul
6) seedimine toimub lüsosoomides

Vastus

1. Joonisel näidatud lahtri kirjeldamiseks kasutatakse kõiki järgmisi termineid peale kahe. Tuvastage üldnimekirjast kaks välja langevat mõistet ja kirjutage üles numbrid, mille all need on tähistatud.
1) suletud DNA molekul
2) mesosoom
3) membraanorganellid
4) rakukeskus
5) nukleoid

Vastus

2. Joonisel näidatud lahtri kirjeldamiseks kasutatakse kõiki allpool loetletud funktsioone peale kahe. Tuvastage üldnimekirjast kaks välja langevat mõistet ja kirjutage üles numbrid, mille all need on tähistatud.
1) jagunemine mitoosi järgi
2) mureiini rakuseina olemasolu
3) nukleoidi olemasolu
4) membraanorganellide puudumine
5) ainete imendumine fago- ja pinotsütoosiga

Vastus

3. Joonisel näidatud lahtri kirjeldamiseks kasutatakse kõiki järgmisi termineid peale kahe. Tuvastage üldnimekirjast kaks välja langevat mõistet ja kirjutage üles numbrid, mille all need on tähistatud.
1) suletud DNA
2) mitoos
3) sugurakud
4) ribosoomid
5) nukleoid

Vastus

4. Joonisel näidatud lahtri kirjeldamiseks saab kasutada kõiki allpool loetletud funktsioone peale kahe. Tuvastage kaks märki, mis "langevad" üldloendist välja ja kirjutage numbrid, mille all need on märgitud.
1) on rakumembraan
2) on olemas Golgi aparaat
3) on mitu lineaarset kromosoomi
4) on ribosoomid
5) on rakusein

Vastus

5sat. Joonisel näidatud lahtri kirjeldamiseks saab kasutada kõiki allpool loetletud funktsioone peale kahe. Tuvastage kaks märki, mis "langevad" üldloendist välja ja kirjutage numbrid, mille all need on märgitud.
1) omavad lineaarseid kromosoome
2) iseloomulik on binaarne lõhustumine
3) on endoplasmaatiline retikulum
4) moodustab vaidluse
5) sisaldab väikseid ribosoome

Vastus

KOGU 6:
1) plasmiid
2) hingamine mitokondrites
3) pooleks

Prokarüootse DNA kirjeldamiseks võib kasutada kõiki allpool loetletud tunnuseid peale kahe. Tuvastage kaks üldloendist välja langevat märki ja pange kirja numbrid, mille all need on tähistatud.
1) sisaldab adeniini, guaniini, uratsiili ja tsütosiini
2) koosneb kahest ahelast
3) on lineaarse struktuuriga
4) ei ole seotud struktuurvalkudega
5) asub tsütoplasmas

Vastus

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019