A SEJTEK EVOLÚCIÓJÁNAK ELMÉLETEI - BIOLÓGIA - 2026

Az evolúciós sejt elmélete magyarázat, amely megpróbálja megérteni, mikor és hogyan alakultak ki a sejtek. Általában eukarióta sejtekre vonatkoznak, azaz olyanokra, amelyek sejtmagját egy sejtmembrán választja el, ahol a genetikai anyagot tartalmazzák.

A prokarióta sejtektől eltérően, amelyek egyszerűbbek és körülbelül 3,7 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg a Földön, az eukarióta sejtek sokkal összetettebbek, nagyobbak és újabban jelennek meg.

Egysejtű szervezet nagyfelbontású képe. A YouTube-on keresztül.

Mivel az eukarióta sejtek képezik a legtöbb élőlény, például növények és állatok alapját, számos elméletet fejlesztettek ki származásukról és megjelenésük okáról.

Az első sejtek kifejlesztése

Az első sejtek legalább 3,7 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg, mintegy 750 millió évvel a Föld kialakulása után. Bár nem tudjuk biztosan, hogyan jelentek meg az első sejtek, pontosan tudjuk, hogyan fejlődtek ki.

Az első cellák kialakulásáról az egyik leginkább elfogadott elmélet a következő: figyelembe véve a korai Föld légköri körülményeit, az energiakisülés a szerves molekulák spontán kialakulását okozhatja.

Ezt Stanley Miller 1950-es kísérletei bizonyították, amelyek során sikerült szerves molekulákat előállítani hidrogénből, metánból és ammóniából.

Később kialakultak az első komplex szerves molekulák (más néven makromolekulák). Ezen molekulák evolúciójának egy pontján a környezetéből származó anyagok felhasználásával alakult ki az első, amely képes replikálni magát. Aztán először egy sejt született.

Ezek az első cellák eleinte szabadon megismételhetők voltak, tekintettel a verseny hiányára az általuk használt üzemanyagért. Mivel azonban számuk jelentősen megnőtt (pontosan a verseny hiánya miatt), a sejteknek hamarosan kifinomultabbá kellett válniuk a szaporodás folytatása érdekében. Így kezdődött meg az evolúció folyamata.

Sejttípusok és fejlődésük

Sok éven keresztül azt hitték, hogy csak kétféle sejt létezik: a prokarióta (ami szó szerint "mag nélkül") és a bonyolultabb, később kezdett eukarióta. Az utóbbi két évszázadban azonban olyan sejttípusokat is azonosítottak, amelyek nem felelnek meg a másik kettő egyikének sem.

Ezeket a sejteket a 90-es évek óta "archaea" néven ismerték, ami szó szerint "ősi". Ilyen módon ma három domain osztályozási rendszerét használják: Archaea, baktériumok és Eucaria.

Archaea sejtek

Az Archaea (más néven Archaea) sejtmag nélküli, sejtek, amelyek nagyon hasonlóak a baktériumokhoz, de olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek miatt független organizmusoknak tekinthetők.

Mint minden más sejt, ezek mikroszkopikus szervezetek. Sejtfaluk nagyon ellenálló, amely lehetővé teszi számukra, hogy extrém környezetben éljenek (akár űrben lévő aszteroidákon is, bármilyen légkör védelme nélkül).

Táplálkozásuk szintén nagyon különbözik, mivel oxigén helyett szervetlen vegyületeket, például hidrogént, szén-dioxidot vagy ként használnak ki.

Prokarióta sejtek (baktériumok)

A prokarióta sejtek a legegyszerűbbek a három típus közül. Csak egy sejtmembrán van, amely körülveszi a sejt belsejét. Belül megtalálhatjuk a citoplazmában szuszpendált genetikai anyagot, valamint néhány riboszómát (a sejtben energiát generáló organellák).

A prokarióta sejteket annak ellenére, hogy sokféle típusúak, baktériumnak kell besorolni. A környezethez való hatékonyabb alkalmazkodás érdekében sokuknak vannak más kiegészítései is, például a szabad mozgáshoz szükséges flagella vagy a kapszula ragacsos fala, amely lehetővé teszi számukra, hogy más szervezetekhez tapadjanak.

Eukarióta sejtek

Az eukarióta sejtek a legösszetettebb és legnagyobb a három típus közül. Leginkább abban különböznek a prokariótáktól és az archaétól, hogy maguk vannak, ahol a DNS-t tárolják. Ezen túlmenően többféle sejtes organellája van, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy különféle típusú funkciókat hajtsanak végre.

Az eukarióta sejtek képezik a Földön létező komplex élet alapját. Emiatt a tudósok évtizedek óta tanulmányozzák annak eredetét, és kifejlesztették a sejtek fejlődésének úgynevezett endosimbiotikus elméletét.

A sejtek evolúciójának endoszimbiotikus elmélete

Az eukarióta sejtek sokkal fejlettebbek, mint az archaea vagy a baktériumok. Csak néhány évtizeddel ezelőtt talált kielégítő magyarázatot megjelenésének: az endosimbiotikus elméletre.

Ez az elmélet azon hasonlóságokon alapul, amelyek az eukarióta sejtek mitokondriumainak és kloroplasztjainak a baktériumokkal vannak, mind formájukban, mind funkciójukban.

Ezért a védekező tudósok azt javasolják, hogy az evolúció egy bizonyos pontján egy nagy sejt felszívja egy baktériumot, és elkezdi felhasználni a túléléshez és a szaporodáshoz szükséges energia kinyeréséhez.

Eközben a felszívódott baktériumok nagyobb valószínűséggel hagyják el az utódokat, valamint nagyobb biztonságot kapnak, ha egy nagyobb sejtben vannak. Ezért szimbiotikus kapcsolat alakult ki; ezért az elmélet neve.

A evolúció millió éve után a mitokondriumok és a kloroplasztok, amelyek korábban független baktériumok voltak, specializálódtak. Ezért a cellán kívül már nem élhetnek tovább.

Bizonyítékok az endosimbiotikus elméletre

A hétköznapi nyelvben az "elmélet" szót használjuk egy olyan tény leírására, amely nem tényeken alapul. A tudomány világában az elmélet azonban egy kísérlet és megfigyelés által megerősített jelenség magyarázata.

Az endosimbiotikus elmélet sem kivétel. Számos nyom vezet arra, hogy gondolkodjunk úgy, hogy az állati és növényi sejtek így keletkeztek. Ezen bizonyítékok némelyike ​​a következő:

• A mitokondriumoknak és a kloroplasztoknak megvan a saját DNS-e → Ez a kétféle organellák csak azok, amelyeknek citoplazmájában található a DNS, és elválasztva vannak a sejt fő DNS-jétől.
• Mindkét szerv szaporodik önmagában → Mivel saját DNS-sel rendelkeznek, a kloroplasztok és a mitokondriumok replikálódhatnak a sejttől függetlenül, és irányíthatják a megosztásukat.
• Sejtmembránuk van. → A sejtek többi tagjától eltérően, mind a mitokondriumok, mind a kloroplasztok kettős sejtmembránnal rendelkeznek, amely elválasztja őket a többi résztől. Az ilyen típusú membrán a baktériumokban is megtalálható.

Irodalom

1. "Prokarióta sejtek": Khan Akadémia. Beszerzés dátuma: 2018. január 17, a Khan Academy-ről: es.khanacademy.org.
2. "Különbségek az eukarióta és a prokarióta sejtek között": különbség a. Beolvasva: 2018. január 17-én, a Különbség a közt: különbség-entre.com webhelyről.
3. "A prokariótáktól az eukariótáig": Az evolúció megértése. Beolvasva: 2018. január 17-én, az evolúció megértése webhelyről: evolution.berkeley.edu.
4. "A sejtek eredete és alakulása" az NCBI-ben. Beérkezett: 2018. január 17-én, az NCBI-től: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "A sejt evolúciója": Tanulja meg a genetikát. Beérkezés: 2018. január 17-én a Learn Genetics oldalról: Learn.genetics.utah.edu.