L'evoluzione delle cellule eucariotiche

Mentre la vita sulla Terra iniziava a subire Evoluzione e diventare più complesso, il più semplice tipo di cellula chiamato procariota subì numerosi cambiamenti per un lungo periodo di tempo per diventare cellule eucariotiche. Gli eucarioti sono più complessi e hanno molte più parti dei procarioti. Ne sono serviti diversi mutazioni e sopravvivere selezione naturale affinché gli eucarioti si evolvano e diventino prevalenti.

Gli scienziati ritengono che il viaggio dai procarioti agli eucarioti sia stato il risultato di piccoli cambiamenti nella struttura e nella funzione per periodi di tempo molto lunghi. Esiste una logica progressione del cambiamento affinché queste cellule diventino più complesse. Una volta che le cellule eucariotiche erano venute alla luce, allora potevano iniziare a formare colonie e infine organismi multicellulari con cellule specializzate.

La maggior parte degli organismi a cellula singola ha una parete cellulare attorno alle loro membrane plasmatiche al fine di proteggerli dai pericoli ambientali. Molti procarioti, come alcuni tipi di batteri, sono anche incapsulati da un altro strato protettivo che consente loro di aderire alle superfici. Fossili più procariotici del

Mentre alcune cellule eucariotiche, come le cellule vegetali, hanno ancora pareti cellulari, molte no. Ciò significa che un po 'di tempo durante la storia evolutiva del prokaryote, le pareti cellulari dovevano scomparire o almeno diventare più flessibili. Un limite esterno flessibile su una cella consente di espandersi di più. Gli eucarioti sono molto più grandi delle cellule procariotiche più primitive.

I confini delle celle flessibili possono anche piegarsi e piegarsi per creare più area di superficie. Una cellula con una maggiore superficie è più efficiente nello scambio di nutrienti e rifiuti con il suo ambiente. È anche un vantaggio apportare o rimuovere particelle particolarmente grandi usando endocitosi o esocitosi.

Le proteine ​​strutturali all'interno di una cellula eucariotica si uniscono per creare un sistema noto come citoscheletro. Mentre il termine "scheletro" generalmente ricorda qualcosa che crea la forma di un oggetto, il citoscheletro ha molte altre importanti funzioni all'interno di una cellula eucariotica. Non solo i microfilamenti, i microtubuli e le fibre intermedie aiutano a mantenere la forma della cellula, ma sono ampiamente utilizzati negli eucarioti mitosi, movimento di nutrienti e proteine ​​e ancoraggio di organelli in atto.

Durante la mitosi, i microtubuli formano il fuso che tira il cromosomi a parte e li distribuisce equamente alle due cellule figlie che risultano dopo la divisione delle cellule. Questa parte del citoscheletro si attacca ai cromatidi fratelli nel centromero e li separa in modo uniforme in modo che ogni cellula risultante sia una copia esatta e contenga tutti i geni necessari per sopravvivere.

I microfilamenti aiutano anche i microtubuli a spostare nutrienti e rifiuti, così come le proteine ​​di nuova produzione, in diverse parti della cellula. Le fibre intermedie mantengono in posizione gli organelli e le altre parti cellulari ancorandole dove devono essere. Il citoscheletro può anche formare flagelli per muovere la cellula.

Anche se gli eucarioti sono gli unici tipi di cellule che hanno citoscheletri, le cellule procariotiche hanno proteine ​​molto vicine nella struttura a quelle usate per creare il citoscheletro. Si ritiene che queste forme più primitive delle proteine ​​abbiano subito alcune mutazioni che le hanno fatte raggruppare e formare i diversi pezzi del citoscheletro.

L'identificazione più utilizzata di una cellula eucariotica è la presenza di un nucleo. Il compito principale del nucleo è di ospitare il DNAo informazioni genetiche della cellula. In un procariota, il DNA si trova appena nel citoplasma, di solito a forma di singolo anello. Gli eucarioti hanno il DNA all'interno di un involucro nucleare che è organizzato in diversi cromosomi.

Una volta che la cellula aveva sviluppato un confine esterno flessibile che poteva piegarsi e piegarsi, si ritiene che l'anello del DNA del procariota sia stato trovato vicino a quel confine. Mentre si piegava e si piegava, circondava il DNA e si pizzicava per diventare un involucro nucleare che circonda il nucleo in cui il DNA era ora protetto.

Nel corso del tempo, il singolo DNA a forma di anello si è evoluto in una struttura strettamente avvolta che ora chiamiamo cromosoma. È stato un adattamento favorevole, quindi il DNA non è aggrovigliato o suddiviso in modo non uniforme durante la mitosi o la meiosi. I cromosomi possono distendersi o concludersi a seconda dello stadio del ciclo cellulare in cui si trova.

Ora che il nucleo era apparso, si sono evoluti altri sistemi di membrane interne come il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi. I ribosomi, che era stato solo della varietà fluttuante nei procarioti, ora si è ancorato a parti del reticolo endoplasmatico per aiutare l'assemblaggio e il movimento delle proteine.

Con una cellula più grande arriva la necessità di più nutrienti e la produzione di più proteine ​​attraverso la trascrizione e la traduzione. Insieme a questi cambiamenti positivi arriva il problema di più rifiuti all'interno della cellula. Tenere il passo con la domanda di sbarazzarsi dei rifiuti è stato il passo successivo nell'evoluzione della moderna cellula eucariotica.

Il confine flessibile della cella aveva ora creato tutti i tipi di pieghe e poteva pizzicarsi secondo necessità per creare vacuoli per far entrare e uscire le particelle dalla cellula. Aveva anche prodotto qualcosa come una cella di contenimento per i prodotti e i rifiuti che la cella stava producendo. Nel corso del tempo, alcuni di questi vacuoli sono stati in grado di trattenere un enzima digestivo in grado di distruggere ribosomi vecchi o feriti, proteine ​​errate o altri tipi di rifiuti.

La maggior parte delle parti della cellula eucariotica sono state realizzate all'interno di una singola cellula procariotica e non hanno richiesto l'interazione di altre singole cellule. Tuttavia, gli eucarioti hanno un paio di organelli molto specializzati che una volta si pensava fossero le loro stesse cellule procariotiche. Le cellule eucariotiche primitive avevano la capacità di inghiottire le cose attraverso l'endocitosi e alcune delle cose che potrebbero aver travolto sembrano essere piccoli procarioti.

Conosciuto come il Teoria endosimbiotica, Lynn Margulis ha proposto che i mitocondri, o la parte della cellula che rende l'energia utilizzabile, era una volta un procariota che era stato inghiottito, ma non digerito, dall'eucariota primitivo. Oltre a produrre energia, i primi mitocondri probabilmente hanno aiutato la cellula a sopravvivere alla nuova forma dell'atmosfera che ora includeva ossigeno.

Alcuni eucarioti possono essere sottoposti a fotosintesi. Questi eucarioti hanno un organello speciale chiamato cloroplasto. Esistono prove del fatto che il cloroplasto fosse un procariota che era simile a un'alga blu-verde che fu inghiottito in modo simile ai mitocondri. Una volta faceva parte dell'eucariota, l'eucariota poteva ora produrre il proprio cibo usando la luce solare.