2.3. evoluce eukaryotické buňky
DESCRIPTION
2.3. Evoluce eukaryotické buňky. Autor: PhDr. Přemysl Štindl Recenze: Mgr. Vladimír Bádr , Ph.D. Teorie o endosymbióze (autorka Lynn Margulisová ). vysvětluje především původ semiautonomních organel semiautonomní organely: mají vlastní DNA a tím i celý genetický aparát - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Teorie o endosymbióze(autorka Lynn Margulisová)
vysvětluje především původ semiautonomních organel
semiautonomní organely: mají vlastní DNA a tím i celý genetický aparát rozmnožují se uvnitř buněk relativně samostatně,
ale řada jejich biomakromolekul je kódována v jaderné DNA
mitochondrie plastidy bazální tělíska bičíků
Semiautonomní organely
Mitochondrie, chloroplast, bazální tělísko bičíku Velikosti vzájemně nekorespondují
Obr. 1) Mitochondrie Obr. 3) Struktura bičíku
Obr. 2) Chloroplast
Předpoklady teorie
přítomnost všech typů prokaryot: anaerobní fotosyntetizující nově vyvinutá aerobní zvláštní skupina pohyblivých vláknitých
prokaryot, podobných dnešním spirochétám
předpokládá jejich vzájemné splývání (endosymbiózu)
Vznik mitochondrie
pohlcení aerobního prokaryonta některým z amébovitých anaerobních prokaryont
vznik uzavřených, dvojmembránových struktur
redukce části metabolismu aerobního prokaryonta
z něj se vyvinuly mitochondrie cca před 2 miliardami let
a) Evoluční základ živočišné buňky poté splynutí s pohyblivým, vláknitým
prokaryontem vzniklá buňka již měla uspořádání
eukaryotické a kromě mitochondrií nově obsahovala i bazální tělíska s bičíky, popřípadě tubulární mitotický aparát
taková primitivní eukaryotická buňka se stala evolučním základem prvoků, živočišných a houbových organismů.
Kdy? Asi před 1,5 miliardou let.
endosymbióza mitochondrie Endosymbióza mitochondrie a později i
bičíku vede ke vzniku živočišné buňky
Obr. 4) schéma vzniku mitochondrie
Aerobní prokaryotní buňka
Pohlcení (fagocytóza)
b) Evoluční základ rostlinné buňky již existující primitivní eukaryotická buňka
pohltila fotosyntetizujícího prokaryonta (předchůdce sinic)
zůstala s ním v trvalém, vzájemně prospěšném soužití
tato fotosyntetizující prokaryota se postupně v hostitelské buňce vyvinula v plastidy
takto vybavená eukaryotická buňka dala základ pro vznik řas a později i cévnatých (vyšších) rostlin
Kdy? Před necelou miliardou let.
- Endosymbioza chloroplastu, vznik rostlinné buňky
Pohlcení (fagocytóza)
Primitivní eukaryotická buňka
Fotosynteticky aktivní prokaryotická buňka
Eukaryotická rostlinná buňka s chloroplasty
Obr. 5) Schéma vzniku chloroplastu
Evoluční základ biomemránových struktur
všechny biomembrány vykazují podobný chemický i stavební princip a vzájemnou prostorovou návaznost
vyvinuly se postupným vchlipováním a diferenciacípovrchové cytoplazmatické membrány
o vývojové souvislosti svědčí přímé propojení endoplazmatického retikula s Golgiho aparátem a s jadernou membránou
také další membránové útvary, lysozómy, vznikají odštěpováním okrajových váčků Golgiho aparátu
vznik membrán
Obrázek návaznosti ER, GA a jádra Obrázek vzniku membrán vchlipováním
(postupně vzniká jaderná membrána, ER
Obr. 6) Návaznost GA, ER a jádra (dle Štindl, 2005, upraveno)
Obr. 7) Schéma vzniku membrány vchlipováním
vchlipování membrány
Evoluce skupiny Chromista společným znakem je zvláštní vývoj plastidů plastidy vytvářejí samostatný trojmembránový
až čtyřmembránový kompartment kromě dvojmembránových typů chloroplastů (u řas,
mechorostů a cévnatých rostlin) se vyvíjela zvláštní skupina, u které jsou plastidy uzavřené v další membráně endoplazmatického retikula
k těmto organismům s takto utvářenými plastidy patří: zlatohnědé řasy (Chromophyta) skrytěnky (Cryptophyta) snad i druhotně heterotrofní oomycety
(Oomycota – houby)
Teorie tzv. sekundární endosymbiózy eukaryotická heterotrofní buňka pohltila a
uzavřela v sobě jinou eukaryotickou fotosyntetizující buňku
dokladem pro tuto teorii je u některých jedinců pozůstatek jádra původního endosymbiotického eukaryota, tzv. nukleomorf, v plastidu
například skrytěnky
Protista
všechny jednobuněčné eukaryotické organismy začleňuje někdy systematická biologie do samostatné skupiny nazvané Protista
výlučně na této organizační úrovni existoval život na naší planetě ještě před osmi až sedmi sty miliony let
teprve pak se jednotlivé buňky spojovaly a začaly vytvářet kolonie
v buněčných koloniích postupně docházelo k diferenciaci a specializaci buněk i k ustálení jejich počtu. Vznikala tak cenobia, snad bezprostřední předchůdci skutečných mnohobuněčných organismů (např. váleč koulivý, Volvox globator)
literatura
Dostál, P. (2004) Historický vývoj organismů. Univerzita Karlova v Praze – Pedagogická fakulta. Praha. s. 5 – 7.
Zdroje obrázků:
Obr. 1) http://fig.cox.miami.edu/Faculty/Dana/mitochondrion.jpg Obr. 2) http://virtualbiologytutor.co.uk/images/ Obr. 3)
http://www.cartage.org.lb/en/themes/sciences/Zoology/AnimalPhysiology/Anatomy/AnimalCellStructure/CiliaFlagella/CiliaFlagella.htm
Obr. 4) www.wiley.com/college/karp/CL...S/.../chapter01_Animation_01.swf
Obr. 5) www.wiley.com/college/karp/CL...S/.../chapter01_Animation_01.swf
Obr. 6) Štindl P. (2005) Obraz a schéma při výuce vybraných kapitol cytologie. Dipl. práce. Hradec Králové: Pdf UHK, 2005.
Obr. 7) www.wiley.com/college/karp/CL...S/.../chapter01_Animation_01.swf
Obr. 8) internetový zdroj Obr. 9) internetový zdroj Obr. 10) internetový zdroj
Zdroje obrázků:
Obr. 11) http://oceanfromspace.org/e107_plugins/content/e107_images/articles/bloom_01.jpg
Obr. 12) http://protist.i.hosei.ac.jp/PDB/Galleries/Klos/Bavaria/index.html
Obr. 13) http://www.znanje.org/i/i22/02iv06/02iv0627/volvox.jpg