Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Charakteristiky všetkých buniek
- Prvá klasifikácia: tri domény života
- Archaea: Jednobunkové organizmy, ktoré sa darí v extrémnom prostredí
- Doména a kráľovstvo Archaea
- Baktérie: jednobunkové organizmy, ktoré sa daria vo viacerých prostrediach
- Baktérie neobsahujú samostatný jadro
- Doména a kráľovstvo baktérií
- Eukaryoty prosperujú všade
- Kingdoms Under Eukaryotes
- Najväčší jednobunkový organizmus
- Najmenší jednotlivý celulárny organizmus
- Jednobunkový eukaryot, ktorý porušuje pravidlá
Bunka je najmenší živý organizmus, ktorý obsahuje všetky rysy života, a všetok život na planéte začína ako jednobunkový organizmus. V súčasnosti existujú dva typy jednobunkových organizmov: prokaryotes a eukaryota, tie, ktoré neobsahujú osobitne definované jadro, a jadrá s jadrom chráneným bunkovou membránou. Vedci tvrdia, že prokaryoty sú najstaršou formou života, prvýkrát sa objavili asi 3,8 milióna rokov, zatiaľ čo eukaryoty sa objavili asi pred 2,7 miliardami rokov. Taxonómia jednobunkových organizmov patrí do jednej z troch hlavných oblastí života: eukaryoty, baktérie a archaea.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Biológovia klasifikujú všetky živé organizmy do troch oblastí života, počínajúc jednobunkovými až mnohobunkovými organizmami: archaea, baktérie a eukaryoty.
Charakteristiky všetkých buniek
Všetky jednobunkové a mnohobunkové organizmy zdieľajú tieto základy:
Prvá klasifikácia: tri domény života
Pred rokom 1969 biológovia klasifikovali bunkový život do dvoch kráľovstiev: rastlín a zvierat. Po rokoch 1969 až 1990 sa vedci dohodli na systéme klasifikácie piatich kráľovstiev, medzi ktoré patrila monéra (baktérie), protisti, rastliny, huby a zvieratá. Ale Dr. Carl Woese (1928 - 2012), predtým profesor na Katedre mikrobiológie na University of Illinois, v roku 1990 navrhol novú štruktúru klasifikácie jednobunkových organizmov a mnohobunkových jednotiek, ktorá pozostáva z troch domén, archaea, baktérií a eukaryoty, rozdelené do šiestich kráľovstiev. Väčšina vedcov teraz používa túto taxonómiu alebo systém klasifikácie.
Archaea: Jednobunkové organizmy, ktoré sa darí v extrémnom prostredí
Archaea sa darí v extrémnych prostrediach, ktoré boli predtým považované za neudržateľné pre život: hlbokomorské hydrotermálne prieduchy, horúce pramene, Mŕtve more, rybníky s vyparovaním solí a kyslé jazerá. Pred návrhom Dr. Woesesovci vedci najskôr identifikovali archaea ako archaebaktérie - staroveké jednobunkové baktérie - pretože vyzerali ako prokaryotické baktérie, jednobunkové organizmy, ktorým chýba samostatné jadro alebo organely viazané na membránu. Ďalšie štúdie Dr. Woeseho, jeho kolegov a ďalších vedcov ich viedli k tomu, aby si uvedomili, že tieto starodávne baktérie boli užšie spojené s eukaryotmi kvôli biochemickým vlastnostiam, ktoré vykazujú. Vedci a vedci tiež objavili archaea žijúci v ľudskom tráviacom trakte a koži.
Doména a kráľovstvo Archaea
Archaea zdieľa charakteristiky prokaryotov a eukaryotov, a preto existujú vo zvláštnom vetve medzi baktériami a eukaryotmi vo fylogenetickom strome života. Keď vedci zistili, že archaebaktérie neboli starými baktériami, premenovali ich na archaea. Nasledujúce vlastnosti definujú archaea jednobunkové organizmy:
Medzi hlavné klasifikácie archaea patrí Crenarchaeota, euryarchaeota a korarchaeota, ako aj navrhované ďalšie členenie nanoarchaeota a navrhované thaumarchaeota. Jednotlivé klasifikácie označujú typy prostredí, v ktorých vedci a vedci nachádzajú tieto jednobunkové organizmy. Crenarchaeota žije v prostrediach s extrémnou kyslosťou a teplotou a oxiduje amoniak; euryarchaeota zahŕňa organizmy, ktoré oxidujú metán a milujú soľ v hlbokomorskom prostredí, ďalšie euryarchaeota, ktoré produkujú metán ako odpad, a korarchaeota, kategóriu archaea, ktorá tiež žije v prostredí s vysokou teplotou.
Nanoarchaeota sa líši od ostatných archaea v tom, že žijú na vrchole iného archaean organizmus zvaný Ignicoccus, Medzi podtypy korarchaeoty a nanoarchaeoty patria methanogensorganizmy, ktoré produkujú plynný metán ako vedľajší produkt tráviacich alebo energetických procesov; halophiles alebo soľ milujúci archaea; teplomilné, organizmy, ktoré sa darí pri extrémne vysokých teplotách; a psychrofil, organizmy archaea, ktoré žijú v extrémne chladných podmienkach.
Baktérie: jednobunkové organizmy, ktoré sa daria vo viacerých prostrediach
Baktérie žijú a prosperujú všade na planéte: na vrchoch hôr, v spodnej časti najhlbších oceánov na svete, vo vnútri tráviacich traktov ľudí i zvierat, dokonca aj v zamrznutých skalách a ľade severných a južných pólov. Baktérie sa môžu šíriť v priebehu rokov široko a ďaleko, pretože môžu dlhodobo spať.
Baktérie neobsahujú samostatný jadro
Baktérie existujú ako vedúce živé bytosti na planéte, ktoré tu boli najmenej tri štvrtiny histórie vývoja planét. Sú známe svojou schopnosťou prispôsobiť sa väčšine biotopov na planéte. Zatiaľ čo niektoré baktérie spôsobujú virulentné ochorenia u zvierat, rastlín a ľudí, väčšina baktérií funguje ako „prospešné“ látky v prostredí s metabolickými procesmi, ktoré udržujú vyššie formy života.
Iné formy baktérií pracujú v spojení s rastlinami a bezstavovcami (zvieratá bez chrbtovej kosti) v symbiotických vzťahoch, ktoré vykonávajú dôležité funkcie. Bez týchto jednobunkových organizmov by sa odumreté rastliny a zvieratá rozpadli dlhšie a pôda by prestala byť úrodná. Vedci a vedci používajú niektoré baktérie v chemikáliách, drogách, antibiotikách a dokonca aj pri príprave potravín, ako sú kyslá kapusta, jogurt a kefír a nakladaná zelenina. Ako jednoduché jednobunkové organizmy majú bakteriálne bunky charakteristické vlastnosti:
Doména a kráľovstvo baktérií
Vedci klasifikujú väčšinu baktérií do troch skupín na základe toho, ako reagujú na kyslík vo forme plynu. aerobická baktérie prospievajú v kyslíkovom prostredí a vyžadujú, aby kyslík žil. anaeróbne baktérie nemajú radi plynný kyslík; príkladom týchto baktérií by mohli byť baktérie žijúce v sedimentoch hlboko pod vodou alebo baktérie spôsobujúce otravu potravinami na báze baktérií. A konečne, fakultatívne anaeróby sú baktérie, ktoré uprednostňujú prítomnosť kyslíka v ich rastúcich prostrediach, ale môžu bez neho žiť.
Vedci však tiež klasifikujú baktérie podľa spôsobu, akým získavajú energiu: heterotrophs a autotrophs, Autotrofy, podobne ako rastliny poháňané svetelnou energiou (nazývané fotoautotrofné), vytvárajú svoj vlastný potravinový zdroj fixáciou oxidu uhličitého alebo chemoautotrofnými prostriedkami pomocou oxidačných procesov dusíka, síry alebo iných prvkov. Heterotrofy odoberajú svoju energiu z prostredia rozkladom organických zlúčenín, ako sú saprobické baktérie žijúce v rozpadajúcej sa látke, ako aj baktérií, ktoré sa spoliehajú na fermentáciu alebo dýchanie energie.
Vedci zoskupujú baktérie podľa ich tvaru: guľový, tyčovitý a špirála, Iné tvary baktérií zahŕňajú vláknité, opláštené, štvorcové, stopkové, hviezdicovité, vretenovité, lobované, trichómové (na formovanie vlasov) a pleomorfní baktérie so schopnosťou meniť svoj tvar alebo veľkosť v závislosti od prostredia.
Ďalšie klasifikácie zahŕňajú mykoplazmy, baktérie spôsobujúce ochorenie postihnuté antibiotikami, pretože im chýba bunková stena; sinice, fotoautotrofné baktérie, ako napríklad modrozelené riasy; gram-pozitívne baktérie, ktoré emitujú purpurovú farbu v teste gram-farbenie, pretože test zafarbuje ich hrubé steny buniek; a gramnegatívne baktérie ktoré pri teste sfarbenia gramov zafarbia na ružové kvôli ich tenkým, ale silným vonkajším stenám. Gram-pozitívne baktérie reagujú lepšie na antibiotiká ako gram-negatívne baktérie, pretože zatiaľ čo stena tvorcov je hrubá, je priepustná, zatiaľ čo v gram-negatívnych baktériách sú jej bunkové steny tenké, ale pôsobia skôr ako nepriestrelná vesta.
Eukaryoty prosperujú všade
Zatiaľ čo eukaryoty zahŕňajú veľa mnohobunkových organizmov v húb, rastlinných a živočíšnych ríši, táto hlavná oblasť života zahŕňa aj jednobunkové organizmy. Jednobunkové eukaryoty majú bunkové steny, ktoré môžu meniť svoj tvar v porovnaní s prokaryotmi, ktoré majú pevné bunkové steny. Väčšina vedcov tvrdí, že eukaryoty sa vyvinuli z prokaryotov, pretože ako genetický materiál používajú RNA aj DNA; obidve využívajú 20 aminokyselín; a obidve majú lipidovú (rozpustnú v organických rozpúšťadlách) dvojvrstvovú bunkovú membránu a používajú D cukry a L-aminokyseliny. Špecifické charakteristiky eukaryotov zahŕňajú:
Kingdoms Under Eukaryotes
Eukaryotická doména obsahuje štyri kráľovstvá alebo podkategórie: prvoky, huby, rastliny a zver, Z nich protisti obsahujú iba jednobunkové organizmy, zatiaľ čo kráľovstvo húb obsahuje oboje. Protista kráľovstvo zahŕňa živé organizmy ako riasy, euglenoidy, prvokov a formy na sliz, Kráľovstvo húb zahŕňa jednobunkové aj mnohobunkové organizmy. Medzi jednobunkové organizmy v kráľovstve húb patria kvasinky a chytridsalebo fosílne huby. Väčšina organizmov v rastlinnej a živočíšnej ríši je mnohobunková.
Najväčší jednobunkový organizmus
Aj keď väčšina jednobunkových entít na planéte zvyčajne vyžaduje mikroskop, môžete pozorovať vodné riasy, Caulerpa taxifolia, voľným okom. Definovaná ako druh morských rias pôvodom z Indického oceánu a Havaja, táto zabíjajúca riasa je invazívnym druhom inde. Tento živý organizmus v rastlinnej ríši môže rásť od 6 do 12 palcov a má pernaté sploštené vetvy, ktoré vznikajú z bežca, v tmavých až svetlozelených odtieňoch.
Najmenší jednotlivý celulárny organizmus
Areál Berkeley, usadený v kopcoch nad kalifornskou univerzitou, sa nachádza v národnom laboratóriu Lawrence Berkeley National Laboratory, ktoré spoločne spravuje Ministerstvo energetiky USA a systém University of California. Medzinárodný tím vedcov, ktorý viedol vedecký pracovník Berkeley Labs, objavil v roku 2015, čo by mohol byť najmenší jednobunkový organizmus zachytený na snímke z mikroskopu s vysokým výkonom.
Tento jednobunkový organizmus, prokaryotická baktéria, je taký malý, že 150 000 z týchto jediných celulárnych baktérií by mohlo sedieť na špičke vlasov z vašej hlavy. Vedci pokračujú v štúdiu týchto domnelých bežných organizmov, pretože im chýba veľa funkcií potrebných na fungovanie s inými organizmami. Zdá sa, že bunky majú DNA, malý počet ribozómov a prívesky podobné vláknom, ale viac ako pravdepodobné spoliehajú na život iných baktérií.
Jednobunkový eukaryot, ktorý porušuje pravidlá
Vedci z Karlovej univerzity v Prahe objavili jediný známy eukaryotický organizmus, ktorý neobsahuje špecifický druh mitochondrií, a našli ho v čreve činčily. Ako bunkový powerhouse, mitochondrie robia niekoľko vecí. V prítomnosti kyslíka môžu mitochondrie nabíjať molekuly a vyrábať kritické proteíny. Tento organizmus, príbuzný baktériám giardia, používa na syntézu proteínov systém, aký sa bežne vyskytuje v baktériách - bočný prenos génov. Keďže baktérie existujú predovšetkým ako prokaryotické bunky, nájdenie eukaryotických buniek súvisiacich s baktériami je výnimkou.