Cellutveckling

Högupplöst bild av en encellulär organisme

Vad är cellutveckling?

De Cellutveckling Det representerar alla fysiska och kemiska förändringar som gav upphov till de mycket organiserade och komplexa strukturer som vi känner som "celler". Trots att många antaganden har gjorts i detta avseende är det fortfarande inte känt exakt hur de bildade.

Celler är de grundläggande grundenheterna för alla levande varelser på jorden. Det finns två typer av markant olika celler i naturen: prokaryota celler och eukaryota celler.

Prokaryota celler saknar inre membran -system och bildar alltid encelliga organismer, under tiden är eukaryota celler mer komplexa, eftersom de har inre membranformiga fack och kan bilda levande varelser både encelliga och multicellulära.

Även om de kan vara mycket olika, kännetecknas alla celler av att vara omgiven av ett membran, för att ha inre genetiska materialmolekyler som ger nödvändig information för att producera alla cellulära komponenter och multiplicera för att ge upphov till en annan cell.

Den viktigaste viktiga uppgiften för evolutionära biologer är demonstrationen av utvecklingen av två grundläggande aspekter för cellliv:

• Hur bildade mekanismen för självreplikation av molekyler såsom deoxyribonukleinsyra (DNA, genetiskt material) självreplikation (genetiskt material)?
• Hur uppstod cellmembranen för att separera ämnesomsättningen vid bildning av de första cellerna från miljön?

Båda frågorna förblir öppna idag, eftersom evolutionära biologer bara har gjort några slutsatser i detta avseende, utan någon framgång med tanke på den experimentella demonstrationen.

Hur härstammade cellerna?

De mest accepterade teorierna föreslår att början av cellutveckling inträffade med ursprunget till molekyler av nukleinsyratyp som kan replikera (DNA och RNA).

Kan tjäna dig: mikrofilament: egenskaper, struktur, funktioner, patologi

Dessa hypoteser, tillsammans kända som "RNA: s värld", den "primära buljongen" eller den "primitiva buljongen", är baserade på det faktum att ribonukleinsyranpolymerer (RNA) har observerats med autokatalytisk kapacitet för att producera nya korta fragment RNA.

Grand Prismatic Spring i Yellowstone. Man tror att denna atmosfär vid höga temperaturer skulle likna den primära miljön i markhavs

Enligt dessa teorier är det troligt att många gånger på jorden, under dess historia, ribonukleinsyror, nukleotider, aminosyror, enkla sockerarter och vissa fosfaterade föreningar har bildats.

Även om många av dessa föreningar säkert bryts ned utan att överskrida mycket längre, tror det för närvarande att det kunde ha varit fallet att molekyler med förmågan att replikera antogs till lipid "bubblor" och kunde fortsätta med deras autokatalytiska aktivitet från "mat" som erhållits från från Andra molekyler som också var inlåsta i dessa bubblor.

Det föreslås att dessa bubblor därefter kan delas upp i två på grund av ytspänningskrafter och upprätthålla varje "dotter" sin interna autokatalytiska aktivitet. Komplexiseringen av dessa bubblor kunde ha involverat förmågan att mata från solljus och vissa kolsyrade föreningar.

Dessa "pre -laululära" processer borde ha inträffat på jorden under hundratals miljoner år, under vilka olika "protocéleles" troligen har sitt ursprung och släcktes, positivt valde de som kan reproducera och mata effektivt.

Således skulle protocen till följd av naturligt urval som verkar i hundratals miljoner år vara förfäder eller de mest primitiva formerna av ultrakomplex och organiserade celler som vi känner idag, som bildar alla levande varelser.

Utveckling av prokaryota celler

Illustration av en 2D -prokaryot cell

Förmodligen var de första produkterna av cellurst prokaryota, prokaryota eller bakterieceller, som de ofta är kända; Det tros att de bebod marken ungefär två miljarder år innan alla eukaryota organismer.

Kan tjäna dig: hur många celler har människokroppen?

Under de två miljarder åren förvandlade de första prokaryota organismerna kontinuerligt markytan och atmosfären. Dessa mikroorganismer specialiserade sin metabolism för att få energi från de föreningar som överflödade på planeten vid den tiden.

Denna "specialisering" var möjlig tack vare utvecklingen av metaboliska processer såsom fermentering, fotosyntes, fixering av atmosfäriskt kväve och användning av syre vid andning etc. Dessa färdigheter utvecklade av bakterier var bara möjliga tack vare tre huvudprocesser:

• Överföring av information från en organisme till en annan genom arv av genetisk informationsmolekyler: deoxyribonukleinsyra (DNA) och ribonukleinsyra (RNA); vilket tillät dem att utveckla kopior av sig själva över tid.
• Den horisontella överföringen av genetiskt material genom små DNA.
• Det smala eller symbiossamarbete som kunde ha inträffat mellan bakterier med olika egenskaper, vilket möjligen tillät dem.

Alla dessa egenskaper, tillsammans med det nära samarbetet mellan bakterier, var det som troligen gav upphov till eukaryota celler.

Eukaryota cellutveckling

För närvarande finns det fortfarande tvivel om ursprunget till eukaryota celler. Den mest accepterade hypotesen från forskare är emellertid den "endosimbios", som uppstod från upptäckten av deoxyribonukleinsyra (DNA) syramolekyler i mitokondrierna i eukaryota celler.

Kan tjäna dig: Cinetocoro: Vad är, utbildning, funktioner

Med denna information slutade evolutionära biologer att ättlingarna till bakterierna som levde mer eller mindre tre miljarder år sedan i de primitiva haven, på något sätt slog de samman eller uppslukade andra mikroorganismer.

Detta verkar "stöds" av egenskaperna hos mitokondriedivisionen, som reproduceras direkt av binär klyvning och ibland andra än celldelningen i eukaryota celler.

Det tros att den sväljda organismen var den första "protomitocondry" av eukaryoter, och att den gav kroppen att Engullo ett avfallssystem och en energikälla från syre, medan "protomitocondria" fick mat och skydd och skydd och skydd och skydd och skydd.

Denna "endosimbios" -mekanism beskrivs som en abrupt evolutionär mekanism, som i några få fall kan hända framgångsrikt och permanent.

Symbioen mellan mikroorganismer för att bilda nya organismer är kanske den viktigaste förändringskraften på jorden och genomfördes i miljoner år, kunde ha skapat den stora mångfalden av sätt som vi observerar i alla eukaryota celler.

Cellutvecklingen har agerat länge; Däremot har forskare bara några decennier som är inriktade på att svara på frågor relaterade till denna process och många anser att det är troligt att den experimentella demonstrationen av cellutvecklingen kan nås innan 2000 -talet.

Referenser

1. Gould, s. J. (1994). Livets utveckling på jorden. Scientific American, 271 (4), 84-91.
2. Gould, s. J. (nittonhundranittiofem). 'Vad är livet?'Som ett problem i historien.
3. Grå, m. W. (2017). Lynn Margulis och endosymbionnt -hypotesen: 50 år senare. Molekylärbiologi av cellen, 28 (10), 1285-1287.
4. Margulis, l., & Chapman, m. J. (1998). Endosymbiosses: Cyklisk och permanent i evolution. Trender i mikrobiologi, 6 (9), 342-345.
5. Martin, W. F., Garg, s., & Zimorski, V. (2015). Endosymbiotiska teorier för eukaryot ursprung. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biologiska vetenskaper, 370 (1678), 20140330.