Органические вещества

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ

Все организмы (кроме бактерий, сине-зеленых водорослей, вирусов и фагов) от одноклеточных зеленых водорослей и простейших до высших цветковых растений и млекопитающих имеют сложно устроенные клетки, которые называют ядерными (эукариотическими).

Основные признаки эукариот:

1.

Клетка разделена на цитоплазму и ядро;

2.

Большая часть ДНК сосредоточена в ядре. Именно ядерная ДНК отвечает за большую часть процессов жизнедеятельности клетки и за передачу наследственности дочерним клеткам;

3.

Ядерная ДНК расчленена на несколько нитей, не замкнутых в кольцо;

4.

Эти нити линейно вытянуты внутри хромосом, отчетливо видных в процессе митоза;

5.

Всегда есть митохондрии (у зеленых растений есть еще и пластиды);

6.

Есть митоз;

7.

Свойственен половой процесс;

8.

Перекомбинация наследственного материала обеспечивается мейозом и половым процессом;

9.

Образуются гаметы;

10.

Есть настоящие жгутики;

11.

Характерны пищеварительные вакуоли;

12.

Не способны к фиксации свободного азота.

Эукариоты делятся на три царства: растений, грибов, животных.

Еще в начале XX в. русские ботаники А. С. Фаминцин и К. С. Мережковский выдвинули гипотезу о том, что клетка зеленых растений (эукариот) получила пластиды в результате симбиоза бесхлорофилльной клетки с клетками сине-зеленых. Эта гипотеза симбиогенетического происхождения клетки эукариот вновь привлекла внимание в середине XXв. Помимо ядерной ДНК небольшое ее количество обнаружено в митохондриях, пластидах, центриолях, в основании жгутиков.

Электронно-микроскопическое сравнение строения жгутиков и центриолей говорит о несомненности их родства. В основе этих органелл всегда находится одиннадцать трубочек, девять из которых расположены по окружности и две лежат в центре. Установлено, что внеядерная ДНК жгутиков и центриолей способна самостоятельно редуплицироваться. Оказалось, что ДНК митохондрий, пластид, по-видимому, и жгутиков, а также центриолей имеет нитчатую структуру, связанную в кольцо, как у типичных прокариот. Все эти факты позволили в конце 60-х годов вновь вернуться к гипотезе симбиогенетического происхождения клетки эукариот.

Названную гипотезу разработала американская исследовательница Л. Маргулис. Согласно этой гипотезе первичная клетка крупной прокариотической бактерии, вступив в симбиоз с клетками сине-зеленых, приобрела пластиды. Симбиоз с гетеротрофными прокариотическими клетками привел к их преобразованию в митохондрии. Симбиоз со спирохетоподобными бактериями мог привести к возникновению жгутиков и т. д. Биохимические, генетические, электронно-микроскопические данные последних лет делают гипотезу Л. Маргулис все более обоснованной. В любом случае, двойственная природа ДНК ядра и ДНК цитоплазматических органелл и удивительное сходство последней с ДНК прокариот свидетельствует о том, что симбиоз сыграл выдающуюся роль в возникновении клетки эукариот.

Перейти на страницу:
1 2 3 4 5 6 7