진핵생물이란? 원핵생물과 진핵생물

모두 진핵 생물입니다. 그들은 단세포 및 다세포 일 수 있지만 모두 세포 구조에 대한 공통 계획을 가지고 있습니다. 이러한 모든 다른 유기체는 공통 기원을 가지고 있다고 믿어지며 따라서 핵 그룹은 가장 높은 순위의 단일 계통 분류군으로 간주됩니다. 가장 널리 퍼진 가설에 따르면 진핵생물은 15~20억 년 전에 나타났습니다. 진핵생물의 진화에서 중요한 역할은 공생에 의해 수행되었습니다. 공생은 이미 핵이 있고 식균작용이 가능한 진핵생물 세포와 이 세포에 흡수된 박테리아(미토콘드리아 및 색소체의 전구체) 사이의 공생입니다.

진핵 세포 구조

카테고리 참조 진핵 세포 구조

진핵 세포는 평균적으로 원핵 세포보다 훨씬 크며 부피의 차이는 수천 배에 이릅니다. 진핵생물 세포는 소기관(또는 이 용어의 원래 의미를 다소 왜곡하는 소기관)으로 알려진 약 12가지 유형의 다양한 구조를 포함하며, 그 중 많은 부분이 하나 이상의 막에 의해 세포질에서 분리됩니다(원핵 세포에서는 내부 막으로 둘러싸인 세포 소기관은 드물다). 핵은 진핵생물에서 이중막(2개의 기본 막)으로 둘러싸여 있으며 유전 물질을 포함하는 세포의 일부입니다. DNA 분자는 염색체에 "포장"되어 있습니다. 핵은 일반적으로 하나이지만 다핵 세포도 있습니다.

왕국으로의 분열

진핵 생물 슈퍼 왕국을 왕국으로 나누는 몇 가지 옵션이 있습니다. 식물과 동물의 왕국이 먼저 확인되었습니다. 그런 다음 대부분의 생물학자들의 의견으로는 생화학 적 특성으로 인해 이러한 왕국 중 어느 것에도 속할 수없는 버섯 왕국이 분리되었습니다. 또한 일부 저자는 원생 동물, 점액 균류, chromists의 왕국을 구별합니다. 일부 시스템에는 최대 20개의 왕국이 있습니다. Thomas Cavalier-Smith 시스템에 따르면 모든 진핵생물은 두 개의 단일계통 분류군으로 세분됩니다. 유니콘타그리고 비콘타... 충돌과 같은 진핵 생물의 위치 ( 콜로딕티온) 그리고 디필레이아, 현재 정의되지 않았습니다.

진핵생물과 원핵생물의 차이점

진핵 세포의 가장 중요하고 근본적인 특징은 세포 내 유전 장치의 위치와 관련이 있습니다. 모든 진핵 생물의 유전 장치는 핵에 위치하고 핵 외피에 의해 보호됩니다(그리스어로 "진핵 생물"은 핵이 있음을 의미합니다). 진핵생물의 DNA는 선형입니다(원핵생물에서 DNA는 원형이며 세포의 나머지 부분과 막으로 분리되지 않은 핵형인 세포의 특정 영역에 위치합니다). 그것은 히스톤이라는 단백질과 박테리아가 가지고 있지 않은 염색체의 다른 단백질에 결합합니다.

진핵생물의 생활사에는 일반적으로 두 가지 핵 단계(반수상 및 이중상)가 있습니다. 첫 번째 단계는 염색체의 반수체(단일) 세트를 특징으로 한 다음 병합하여 두 개의 반수체 세포(또는 두 개의 핵)가 염색체의 이중(이배체) 세트를 포함하는 이배체 세포(핵)를 형성합니다. 때때로 다음 분열 동안, 그리고 더 자주 여러 분열 후에 세포가 다시 반수체가 됩니다. 이러한 수명 주기와 일반적으로 이배체는 원핵생물에 일반적이지 않습니다.

세 번째, 아마도 가장 흥미로운 차이점은 고유의 유전 장치가 있고 분열에 의해 증식하고 막으로 둘러싸인 특수 소기관의 진핵 세포에 존재한다는 것입니다. 이 세포 소기관은 미토콘드리아와 색소체입니다. 구조와 활동면에서 박테리아와 놀라울 정도로 유사합니다. 이러한 상황은 현대 과학자들로 하여금 그러한 유기체가 진핵생물과 공생 관계를 맺은 박테리아의 후손이라고 믿게 만들었습니다. 원핵생물은 소수의 소기관이 특징이며 이중막으로 둘러싸여 있지 않습니다. 원핵생물의 세포에는 소포체, 골지체, 리소좀이 없습니다.

원핵 생물과 진핵 생물의 또 다른 중요한 차이점은 많은 그룹의 식균 작용을 포함하여 진핵 생물의 세포 내 이입의 존재입니다. 식균 작용(문자 그대로 "세포에 의해 먹기")은 진핵 세포가 포획하여 막 소포에 둘러싸고 다양한 고체 입자를 소화하는 능력입니다. 이 과정은 신체에서 중요한 보호 기능을 제공합니다. I.I.Mechnikov가 불가사리에서 처음 발견했습니다. 진핵생물에서 식균작용의 출현은 평균 크기와 관련이 있을 가능성이 가장 큽니다(아래에서 크기 차이에 대해 자세히 설명함). 원핵 세포의 크기는 비교할 수 없을 정도로 작기 때문에 진핵 생물의 진화적 발달 과정에서 신체에 많은 양의 음식을 공급하는 문제에 직면했습니다. 결과적으로 최초의 실제 이동식 육식 동물이 진핵 생물 사이에 나타납니다.

대부분의 박테리아에는 진핵생물과 다른 세포벽이 있습니다(모든 진핵생물이 있는 것은 아님). 원핵생물에서 이것은 주로 murein(고세균에서는 pseudomurein)으로 구성된 강력한 구조입니다. murein의 구조는 각 세포가 하나의 거대한 분자인 특수 메쉬 백으로 둘러싸여 있습니다. 진핵생물 중에서 많은 원생생물, 균류, 식물에는 세포벽이 있다. 균류에서는 키틴과 글루칸으로 구성되며 하위 식물에서는 셀룰로오스와 당단백질로 구성되며 규조는 규산으로부터 세포벽을 합성하며 고등 식물에서는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 펙틴으로 구성됩니다. 분명히 더 큰 진핵 세포의 경우 하나의 고강도 분자에서 세포벽을 만드는 것이 불가능해졌습니다. 이러한 상황은 진핵생물이 세포벽에 다른 물질을 사용하도록 강요할 수 있습니다. 또 다른 설명은 포식으로의 이행과 관련하여 진핵생물의 공통조상이 세포벽을 상실한 후 뮤레인 합성을 담당하는 유전자도 상실되었다는 것이다. 진핵생물의 일부가 삼투압 영양 상태로 돌아갔을 때 세포벽이 다시 나타났지만 생화학적 기반은 달랐습니다.

박테리아의 대사도 다양합니다. 일반적으로 식품에는 4가지 종류가 있으며 모두 세균 중에서 발견됩니다. 이들은 photoautotrophic, photoheterotrophic, chemoautotrophic, chemoheterotrophic입니다 (광영양은 햇빛의 에너지를 사용하고 화학 영양은 화학 에너지를 사용합니다). 진핵 생물은 햇빛 자체에서 에너지를 합성하거나이 기원의 기성 에너지를 사용합니다. 이것은 에너지 합성의 필요성이 사라진 진핵 생물 사이에 포식자의 출현 때문일 수 있습니다.

또 다른 차이점은 편모의 구조입니다. 박테리아에서는 직경이 15-20nm에 불과한 얇습니다. 이들은 플라젤린 단백질의 속이 빈 필라멘트입니다. 진핵생물 편모의 구조는 훨씬 더 복잡합니다. 그들은 막으로 둘러싸인 세포 파생물이며 중앙에 9쌍의 주변 미세 소관과 2개의 미세 소관으로 구성된 세포 골격(축색소)을 포함합니다. 회전하는 원핵생물의 편모와 달리 진핵생물의 편모는 구부러지거나 꿈틀거립니다.

이미 언급했듯이 우리가 고려하고 있는 유기체의 두 그룹은 평균 크기도 매우 다릅니다. 원핵 세포의 직경은 일반적으로 0.5-10 µm인 반면 진핵 생물의 동일한 지표는 10-100 µm입니다. 그러한 세포의 부피는 원핵 세포의 부피보다 1000-10000배 더 큽니다.

원핵생물의 리보솜은 작습니다(70S형). 진핵 세포는 세포질에 위치한 더 큰 80S형 리보솜과 미토콘드리아 및 색소체에 위치한 70S형 원핵생물 리보솜을 모두 포함합니다.

분명히이 그룹의 출현시기도 다릅니다. 최초의 원핵생물은 약 35억 년 전에 진화 과정에서 생겨났고, 진핵생물은 약 12억 년 전에 진화했습니다.

또한보십시오

외국 문학

  1. Bisby FA, ​​Roskov YR, Ruggiero MA, Orrell TM, Paglinawan LE 등 2000년 종 및 ITIS 생물 카탈로그: 2007년 연간 체크리스트. 종 2000. 1월에 확인함. 2007.21, 2008
  2. 패터슨 디제이. 진핵생물의 다양성. 암 내트 1999년
  3. Stechmann A, Cavalier-Smith T. 파생된 유전자 융합을 사용하여 진핵생물 나무 뿌리 뽑기. 과학. 2002년
  4. Richards TA, Cavalier-Smith T. Myosin 도메인 진화 및 진핵생물의 주요 발산. 자연. 2005년
  5. Stechmann A, Cavalier-Smith T. 열 충격 단백질 Hsp90을 사용한 진핵 생물의 계통 발생 분석. J 몰 Evol. 2003년
  6. Makiuchi T, Nara T, Annoura T, Hashimoto T, Aoki T. 서로 다른 진핵생물 그룹에서 피리미딘 생합성의 다섯 번째 및 여섯 번째 효소에 대한 다중 독립적 유전자 융합 이벤트의 발생. 유전자. 2007년
  7. Kim E, Simpson AGB, Graham LE. 6개의 핵 암호화 유전자에 대한 분류군이 풍부한 분석에서 추론된 아푸소모나드의 진화 관계. Mol Biol Evol. 2006년
  8. Nozaki H, Matsuzaki M, Misumi O, Kuroiwa H, Higashiyama T, et al. 원시 홍조류 Cyanidioschyzon merolae(Cyanidiales, Rhodophyta)에서 CAD 복합체의 계통 발생적 의미. J 피콜. 2005년
  9. Adl SM, Simpson AGB, Farmer MA, Andersen RA, Anderson OR, et al. 원생생물의 분류에 중점을 둔 새로운 고급 진핵생물 분류. J 진핵생물 미생물. 2005년
  10. Keeling PJ, Burger G, Durnford DG, Lang BF, Lee RW 등 진핵생물의 나무. 트렌드 Ecol Evol. 2005년
  11. 심슨 AGB, 로저 AJ. 진핵생물의 진정한 '왕국'. 커 바이올. 2004년
  12. Parfrey LW, Barbero E, Lasser E, Dunthorn M, Bhattacharya D, et al. 진핵 생물 다양성의 현재 분류에 대한 지원 평가. 플로스 제넷. 2006년
  13. Burki F, Shalchian-Tabrizi K, Minge M, Skjaeveland A, Nikolaev SI, et al. 계통유전체학은 진핵생물 슈퍼그룹을 재편성합니다. 플로스원. 2007년
  14. Bodyl A. plastid 관련 문자가 chromalveolate 가설을 뒷받침합니까? J 피콜. 2005년
  15. 스틸러 JW, 라일리 J, 홀 BD. 홍조류는 식물입니까? 세 가지 주요 분자 데이터 세트에 대한 비판적 평가. J 몰 Evol. 2001년
  16. Grzebyk D, Katz ME, Knoll AH, Quigg A, Raven JA 등 "현대 진핵생물 식물플랑크톤의 진화"에 대한 논평에 대한 응답. 과학. 2004년
  17. 윤혜수, Grant J, Tekle YI, Wu M, Chaon BC, et al. 광범위하게 샘플링된 진핵생물의 다중 유전자 나무. BMC Evol Biol. 2008년
  18. Jarvis P, Soll M. Toc, Tic 및 엽록체 단백질 수입. Biochim Biophys Acta. 2001년
  19. Marin B, Nowack ECM, Melkonian M. 제작 중인 색소체: 1차 내공생. 원생주의자. 2005년
  20. Nowack ECM, Melkonian M, Glockner G. Paulinella의 Chromatophore 게놈 시퀀스는 진핵생물에 의한 광합성 획득에 대한 정보를 제공합니다. 커 바이올. 2008년
  21. Theissen U, Martin W. 세포 소기관과 내공생체의 차이점. 커 바이올. 2006년
  22. Bhattacharya D, Archibald JM. 소기관과 내공생체의 차이점 - Theissen과 Martin에 대한 반응. 커 바이올. 2006년
  23. Okamoto N, Inouye I. katablepharids는 Cryptophyta의 먼 자매 그룹입니다. 원생주의자. 2005년
  24. 안데르센 RA. heterokont 및 haptophyte 조류의 생물학 및 체계. 제이봇입니다. 2004년
  25. Cavalier-Smith T. 2차 공생에서 단백질 및 지질 표적화 원리: 유글레노이드, dinoflagellate 및 포자체 색소체 기원과 진핵생물 가계도. J 진핵생물 미생물. 1999년
  26. 그레이엄 LE, 윌콕스 LW. 조류. 어퍼 새들 리버, 뉴저지: 프렌티스 홀; 2000년
  27. Schnepf E, Elbrachter M. Dinophyte 엽록체 및 계통 발생: 검토. 그라나. 1999년
  28. Kohler S, Delwiche CF, Denny PW, Tilney LG, Webster P 등 apicomplexan 기생충에서 녹조류 기원으로 추정되는 색소체. 과학. 1997년
  29. Kohler S. Apicomplexa의 다중막 결합 구조: I. Toxoplasma gondii apicoplast의 구조. 파라시톨 해상도 2005년
  30. Hopkins J, Fowler R, Krishna S, Wilson I, Mitchell G 등 Plasmodium falciparum 무성 혈액 단계의 색소체: 3차원 미세구조 분석. 원생주의자. 1999년
  31. Tomova C, Geerts WJC, Muller-Reichert T, Entzeroth R, Humbel BM. 투과 전자 단층 촬영에 의한 Sarcocystis의 정단체에 대한 새로운 이해. 바이오셀. 2006년
  32. Moore RB, Obornik M, Janouskovec J, Chrudimsky T, Vancova M, et al. apicomplexan 기생충과 밀접한 관련이 있는 광합성 폐포. 자연. 2008년
  33. 스틸러 JW, 릴 DC, 존슨 JC. 재검토된 색소체의 단일 기원: 소기관 게놈 콘텐츠의 수렴 진화. J 피콜. 2003년
  34. Larkum AWD, Lockhart PJ, How CJ. 색소체 쇼핑. 동향 식물 과학. 2007년
  35. McFadden GI, 반 두렌 GG. 진화: 홍조류 게놈은 모든 색소체의 공통 기원을 확인합니다. 커 바이올. 2004년
  36. 스틸러 JW, 홀 BD. 홍조류의 기원: 플라스미드 진화에 대한 의미. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997
  37. Sanchez-Puerta MV, Bachvaroff TR, Delwiche CF. 엽록소 c 함유 색소체의 다중 유전자 분석에서 왕겨에서 밀 분류. Mol Phylogenet Evol. 2007년
  38. Falkowski PG, Katz ME, Knoll AH, Quigg A, Raven JA 등 현대 진핵생물의 식물성 플랑크톤의 진화. 과학. 2004년
  39. 빠른 NM, Kissinger JC, Roos DS, Keeling PJ. 핵 인코딩된 색소체 표적 유전자는 apicomplexan 및 dinoflagellate 색소체에 대한 단일 공통 기원을 제안합니다. Mol Biol Evol. 2001년
  40. Bucknam J, Boucher Y, Bapteste E. 계통 발생 관계 반박. 바이오 다이렉트. 2006년
  41. Gupta RS, Golding GB. HSP70 유전자의 진화와 고세균, 진핵생물, 진핵생물 간의 관계에 대한 의미. J 몰 Evol. 1993년
  42. Gupta RS, Singh B. 70kD 열 충격 단백질 서열의 계통 발생 분석은 진핵 세포 핵의 키메라 기원을 시사합니다. 커 바이올. 1994년
  43. Gomez-Lorenzo MG, Spahn CMT, Agrawal RK, Grassucci RA, Penczek P 등 17.5옹스트롬 분해능에서 Saccharomyces cerevisiae 80S 리보솜에서 EF2의 3차원 극저온 전자 현미경 국소화. 엠보 J. 2000
  44. Jorgensen R, Merrill AR, Andersen GR. 번역신장인자의 삶과 죽음 2. Biochem Soc Trans. 2006년
  45. Moreira D, Le Guyader H, Philippe H. 홍조류의 기원과 엽록체의 진화. 자연. 2000년
  46. Germot a, Philippe H. 진핵생물 계통발생의 비판적 분석: HSP70 계열을 기반으로 한 사례 연구. J 진핵생물 미생물. 1999년
  47. Philippe H, Delsuc F, Brinkmann H, Lartillot N. Phylogenomics. Annu Rev Ecol Evol Syst. 2005년
  48. 빈스 JJ. 누락된 데이터 및 계통 발생 분석 설계. J Biomed 정보. 2006년
  49. Philippe H, Snell EA, Bapteste E, Lopez P, Holland PWH 등 진핵생물의 계통유전학: 누락된 데이터가 대규모 정렬에 미치는 영향. Mol Biol Evol. 2004년
  50. Patron NJ, Inagaki Y, Keeling PJ. 여러 유전자 계통발생은 크립토모나드 및 합토식물 숙주 계통의 단일계통을 지원합니다. 커 바이올. 2007년
  51. Hackett JD, 윤 HS, Li S, Reyes-Prieto A, Rummele SE, et al. 계통유전체학적 분석은 암생식물과 합포식물의 단일계통과 Rhizaria와 Chromalveolates의 연관성을 뒷받침합니다. Mol Biol Evol. 2007년
  52. 맥패든 GI. 1차 및 2차 내공생과 색소체의 기원. J 피콜. 2001년
  53. Rodriguez-Ezpeleta N, Brinkmann H, Burey SC, Roure B, Burger G 등 1차 광합성 진핵생물의 단일계통: 녹색 식물, 홍조류 및 녹내장. 커 바이올. 2005년
  54. Nosenko T, Bhattacharya D. chromalveolates의 수평 유전자 전달. BMC Evol Biol. 2007년
  55. Lane CE, van den Heuvel K, Korera C, Curtis BA, Parsons BJ, et al. Hemiselmis andersenii의 핵형 게놈은 단백질 구조 및 기능의 드라이버로서 완전한 인트론 손실 및 압축을 나타냅니다. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007
  56. Douglas S, Zauner S, Fraunholz M, Beaton M, Penny S, et al. 노예화된 조류 핵의 고도로 감소된 게놈. 자연. 2001년
  57. Vørs N. 해양, 종속영양 편모류 Leucocryptos Marina (Braaud) Butcher 1967 (Kathablepharidaceae / Kathablepharidae)의 미세구조 및 자폐학, Leucocryptos 및 Katablepharis / Kathablepharis 속의 논의. Eur J Protistol. 1992년
  58. McFadden GI, Gilson PR, Hill DRA. 고니오모나스: 리보솜 RNA 서열은 이 식균성 편모가 크립토모나드의 숙주 성분과 가까운 친척임을 나타냅니다. Eur J Phycol. 1994년
  59. 매디슨 WP. 종 나무의 유전자 나무. 시스트 바이오. 1997년
  60. 스틸러 JW. 색소체 내공생, 게놈 진화 및 녹색 식물의 기원. 동향 식물 과학. 2007년
  61. Steiner JM, Yusa F, Pompe JA, Loffelhardt W. 엽록체 및 시아넬의 상동 단백질 수입 기계. 제이공장 2005
  62. Stoebe B, Kowallik KV. 엽록체 유전체학의 유전자 클러스터 분석. 트렌드 제넷. 1999년
  63. Durnford DG, Deane JA, Tan S, McFadden GI, Gantt E, et al. 진핵생물의 빛을 수확하는 안테나 단백질의 계통발생학적 평가와 색소체 진화에 대한 의미. J 몰 Evol. 1999년
  64. Rissler HM, 던포드 DG. 광합성 진핵생물의 빛 수확 복합체와 면역학적으로 관련된 Cyanophora paradoxa에서 새로운 카로티노이드가 풍부한 단백질의 분리. 식물 세포 생리학. 2005년
  65. Stoebe B, Martin W, Kowallik KV. 12개의 서열화된 엽록체 게놈에서 단백질 코딩 유전자의 분포 및 명명법. 플랜트몰비올 대표 1998년
  66. Loffelhardt W, Bohnert HJ, Bryant DA. Cyanophora paradoxa cyanelle 게놈(Glaucocystophyceae)의 완전한 서열. 플랜트 시스템 Evol. 1997년
  67. O "Kelly C. 다른 원생생물에 대한 진핵 조류 그룹의 관계. In: Berner T, 편집자. 미세 조류의 미세 구조. Boca Raton, FL: CRC Press, 1993.
  68. Stiller JW, Harrell L. Glaucocystophyta에서 RNA 중합효소 II의 가장 큰 소단위: 깊은 진핵생물 계통발생에서 기능적 제약과 짧은 가지 배제. BMC Evol Biol. 2005년
  69. Baldauf SL, Roger AJ, Wenk-Siefert I, Doolittle WF. 결합된 단백질 데이터를 기반으로 하는 진핵생물의 왕국 수준 계통발생. 과학. 2000년
  70. Burger G, Saint-Louis D, Gray MW, Lang BF. 홍조류 Porphyra purpurea의 미토콘드리아 DNA의 완전한 서열: 남조류 인트론 및 적색 및 녹조류의 공유 ​​조상. 식물 세포. 1999년
  71. Secq MPO, Goer SL, Stam WT, Olsen JL. 3가지 갈조류(Heterokonta: Phaeophyceae) Dictyota dichotoma, Fucus vesiculosus 및 Desmarestia viridis의 완전한 미토콘드리아 게놈. 커 제넷. 2006년
  72. Kim E, Lane CE, Curtis BA, Kozera C, Bowman S, et al. Hemiselmis andersenii CCMP644(Cryptophyceae)의 미토콘드리아 게놈의 완전한 서열 및 분석. BMC지노믹스. 2008년
  73. 깁스 SP. 일부 조류 그룹의 엽록체는 내공생 진핵 조류에서 진화했을 수 있습니다. Ann N Y Acad Sci. 1981년
  74. Rumpho ME, Summer EJ, Manhart JR. 태양열 바다 민달팽이. 연체 동물 / 조류 엽록체 공생. 식물 생리학. 2000년
  75. Leander BS, Keeling PJ. 폐포 진화의 형태. 트렌드 Ecol Evol. 2003년
  76. Moriya M, Nakayama T, Inouye I. stramenopiles의 새로운 종류, Placididea classis nova: Placidia cafeteriopsis gen에 대한 설명. et sp 11월 원생주의자. 2002년
  77. Kim E, Archibald JM. 색소체와 그 게놈의 다양성과 진화. In: Sandelius AS, Aronson H, 편집자. 엽록체: 환경과의 상호 작용. 하이델베르그: 스프링거; 2008년
  78. Harper JT, Keeling PJ. Nucleus-encoded, plastid-targeted glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)는 chromalveolate plastids의 단일 기원을 나타냅니다. Mol Biol Evol. 2003년
  79. Takishita K, Ishida KI, Maruyama T. 핵 인코딩된 plastid-targeted GAPDH 유전자의 계통발생은 dinoflagellates의 peridinin 및 fucoxanthin 유도체 함유 plastid에 대한 별도의 기원을 지원합니다. 원생주의자. 2004년
  80. Takishita K, Kawachi M, Noel MH, Matsumoto T, Kakizoe N, et al. 녹색 dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum에서 색소체 및 glyceraldehyde-3-phosphate 탈수소효소 유전자의 기원. 유전자. 2008년
  81. Martin W, Rujan T, Richly E, Hansen A, Cornelsen S, et al. Arabidopsis, cyanobacterial 및 엽록체 게놈의 진화 분석은 핵에서 plastid 계통 발생과 수천 개의 cyanobacterial 유전자를 나타냅니다. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002
  82. Ohta N, Matsuzaki M, Misumi O, Miyagishima S, Nozaki H, et al. 단세포 홍조류 Cyanidioschyzon merolae의 색소체 게놈의 완전한 서열 및 분석. DNA 해상도 2003년
  83. Bachvaroff TR, 푸에르타 MVS, Delwiche CF. 4가지 크로말베올레이트 계통이 모두 포함된 다중 유전자 데이터 세트의 분석을 기반으로 하는 엽록소 c 함유 색소체 관계. Mol Biol Evol. 2005년
  84. Bodyl A, Moszczynski K. 페리디닌 색소체는 3차 내공생을 통해 진화했습니까? 가설. Eur J Phycol. 2006년
  85. Lee RE, Kugrens P. Katablepharis ovalis, 흥미로운 세포학적 특성을 가진 무색 편모. J 피콜. 1991년
  86. Lee RE, Kugrens P, Mylnikov AP. 두 종류의 Katablepharis(Cryptophyceae)의 편모 장치의 구조. Br Phycol J. 1992
  87. Clay B, Kugrens P. 유형 종의 EM 특성화, Kathablepharis phoenikoston 및 K. remigera com에 대한 새로운 관찰을 포함한 불가사의한 kathablepharids의 계통학. 11월 원생주의자. 1999년
  88. Domozych DS, Wells B, Shaw PJ. 녹조류인 Mesostigma viride에서 규모의 생물 발생. 원형질종. 1992년
  89. Domozych DS, Stewart KD, Mattox KR. Tetraselmis에서 세포벽의 발달: Golgi 기구 및 세포외 벽 집합의 역할. J 세포 과학. 1981년
  90. 굽타 RS. 단백질 계통발생 및 시그니처 서열: 고세균, 진핵생물 및 진핵생물 간의 진화적 관계에 대한 재평가. Microbiol Mol Biol Rev. 1998년
  91. Boorstein WR, Ziegelhofer T, Craig EA. HSP70 다중 유전자 패밀리의 분자 진화. J 몰 Evol. 1994년
  92. 매디슨 DR, 매디슨 WP. MacClade 4: 계통 발생 및 성격 진화 분석. 매사추세츠주 선덜랜드: Sinauer Associates Inc; 2001년
  93. Inagaki Y, Simpson AGB, Dacks JB, Roger AJ. 계통발생적 인공물은 류신, 세린 및 아르기닌 코돈 사용 이질성으로 인해 발생할 수 있습니다. 시스트 바이오. 2004년
  94. Stamatakis A. RAxML-VI-HPC: 수천 개의 분류군 및 혼합 모델을 사용한 최대 가능성 기반 계통 발생 분석. 생물정보학. 2006년
  95. Lartillot N, Brinkmann H, Philippe H. 사이트 이종 모델을 사용하여 동물 계통 발생에서 긴 가지 유인 인공물의 억제. BMC Evol Biol. 2007년
  96. Abascal F, Zardoya R, Posada D. ProtTest: 단백질 진화의 최적 모델 선택. 생물정보학. 2005년
  97. Schmidt HA, Strimmer K, Vingron M, von Haeseler A. TREE-PUZZLE: 사중주 및 병렬 컴퓨팅을 사용한 최대 가능성 계통 발생 분석. 생물정보학. 2002년
  98. Desper R, Gascuel O. 최소 진화 원리에 기반한 빠르고 정확한 계통 발생 재구성 알고리즘. J 컴퓨트 Biol. 2002년
  99. Felsenstein J. Seattle: 워싱턴 대학교 게놈 과학부; 2005년

러시아어 문학

  1. 갈리츠키 V.A.진핵 세포의 출현과 세포자멸사의 기원 // Tsitologiya, 2005, 47권, 문제. 2, p. 103-120.
  2. 생물 백과 사전 / M. S. Gilyarov 편집. - 엠., 1989.
  3. 미라브둘라예프 I.M.진핵생물 기원의 문제 // Successes sovr. 바이올. 1989a. T. 107.S. 341-356.
  4. A.V. 마르코프진핵생물 기원의 문제 // 고생물학 저널 2(2005): 3-12.
  5. B.M. 메드니코프.생물학: 삶의 형태와 수준. - 교육, 1995.
  6. D. 테일러, N. 그린, W. 스타우트.생물학(3권)
  7. V.V. 말라호프. 진핵 생물 진화의 주요 단계. 2003년
  8. M.A. 페돈킨. 생명의 지구화학적 기초의 축소와 생물권의 진핵화: 인과 관계. 2003년
  9. S.V. 셰스타코프. 유전체학의 관점에서 생물학적 진화의 초기 단계. 2003년
  10. A.V. 마르코프 진핵생물의 기원 문제
  11. A.V. Markov, A.M. Kulikov. 진핵생물의 기원 : 살아있는 자연의 삼국지에서 단백질 상동성 분석을 통한 결론
  12. G.A. 자바르진. 미생물 군집의 진화.
  13. N.A. 콜차노프. 규제 유전자 시스템의 진화.
  14. A.Yu. Rozanov, M.A. Fedonkin. 진핵생물의 1차 비오톱의 문제. 1994.
  15. Yu.F.Bogdanov, S.Ya.Dadashev, T.M. Grishaeva. Drosophila, Brenner's 선충 및 Arabidopsis의 비교 유전체학 및 단백질체학. 감수 염색체의 기능적으로 유사한 유전자 및 시냅스 단백질의 식별
  16. Ermilova E.V., Zalutskaya Zh.M., Lapina T.V. 미생물의 이동성과 행동 T.2: 진핵생물
  17. Grenner D., Murray R., Meyes P., Rodwell W. 인간 생화학

진핵생물이란? 이 질문에 대한 답은 다양한 유형의 세포의 구조적 특징에 있습니다. 우리는 기사에서 조직의 뉘앙스를 고려할 것입니다.

세포 구조의 특징

살아있는 유기체의 세포는 다양한 기준에 따라 분류됩니다. 그 중 하나는 DNA 분자에 포함된 유전 물질의 구성입니다. 진핵 생물은 세포에 핵이 형성된 유기체입니다. 그것은 유전 물질을 포함하는 두 개의 막으로 된 세포 소기관입니다. 이 구조는 원핵 생물에는 없습니다. 이러한 유기체에는 모든 유형의 박테리아와 고세균이 포함됩니다.

원핵 세포의 구조

핵이 없다고 해서 원핵생물에 유전물질이 없는 것은 아닙니다. 그것은 또한 뉴클레오티드 서열에 암호화되어 있습니다. 그러나 유전 정보는 형성된 핵에 위치하지 않고 단일 원형 DNA 분자로 표시됩니다. 플라스미드라고 합니다. 이러한 분자는 원형질막의 내부 표면에 부착됩니다. 이 유형의 세포에는 또한 많은 특정 소기관이 없습니다. 원핵 생물은 원시성, 작은 크기 및 낮은 수준의 조직이 특징입니다.

진핵생물이란?

이 큰 유기체 그룹에는 식물, 동물 및 곰팡이의 모든 대표자가 포함됩니다. 바이러스는 비세포 생명체이므로 이 분류에서 고려되지 않습니다.

원핵생물은 원형질막으로 표시되고 내부 내용물은 세포질로 표시됩니다. 이것은 지원 기능을 수행하고 모든 구조를 단일 전체로 통합하는 내부 반 유체 환경입니다. 원핵생물의 세포는 또한 특정 수의 소기관이 존재하는 것이 특징입니다. 이것은 골지 복합체, 소포체, 색소체, 리소좀입니다. 일부는 진핵생물이 미토콘드리아가 없는 세포의 유기체라고 믿습니다. 그러나 이것은 전혀 그렇지 않습니다. 진핵 세포의 이러한 소기관은 세포에서 ATP 운반체 분자를 형성하는 장소로 사용됩니다.

진핵생물: 유기체의 예

진핵생물은 3가지가 있습니다. 그러나 공통된 특징에도 불구하고 이들의 세포에는 상당한 차이가 있습니다. 예를 들어, 식물은 엽록체의 특수 소기관의 함량이 특징입니다. 무기 물질을 포도당과 산소로 변환하는 복잡한 광화학 과정이 발생합니다. 동물 세포에는 그러한 구조가 없습니다. 그들은 기성품 영양소만을 동화시킬 수 있습니다. 이러한 구조는 표면 장치의 구조가 다릅니다. 동물 세포에서 glycocalyx는 원형질막 위에 있습니다. 그것은 단백질, 지질 및 탄수화물로 구성된 점성 표면층입니다. 그것은 식물의 특징으로 플라즈마 벽 위에 위치하며 복합 탄수화물, 셀룰로오스 및 펙틴으로 형성되어 강도와 강성을 부여합니다.

곰팡이 그룹으로 대표되는 진핵 생물은 무엇입니까? 이 놀라운 유기체의 세포는 식물과 동물의 구조적 특징을 결합합니다. 그들의 세포벽에는 탄수화물, 셀룰로오스 및 키틴이 포함되어 있습니다. 그러나 그들의 세포질에는 엽록체가 포함되어 있지 않으므로 동물 세포와 마찬가지로 종속 영양 식이만 가능합니다.

진핵생물 구조의 점진적인 특징

왜 모든 진핵생물 유기체가 높은 수준의 발달과 행성 분포에 도달했습니까? 우선, 세포 소기관의 높은 수준의 전문화 때문입니다. 박테리아 세포에서 발견되는 원형 DNA 분자는 이들이 증식할 수 있는 가장 쉬운 방법을 제공합니다. 이 과정의 결과 딸세포의 정확한 유전적 사본이 형성됩니다. 물론 이러한 유형의 복제는 그러한 세포의 상당히 빠른 복제를 보장하고 보장합니다. 그러나 2분할 과정에서 새로운 징조가 등장하는 것은 의문의 여지가 없다. 이것은 이러한 유기체가 변화하는 조건에 적응할 수 없다는 것을 의미합니다. 진핵 세포의 경우 성적 과정이 특징적입니다. 그 과정에서 유전 정보의 교환과 재조합이 있습니다. 결과적으로 개인은 유전형이 고정되어 대대로 전달될 수 있는 새롭고 종종 유용한 특성을 갖고 태어납니다. 이것은 진화의 기초가 되는 유전적 다양성의 표현입니다.

그래서 우리 기사에서 우리는 진핵 생물이 무엇인지 조사했습니다. 이 개념은 세포에 핵이 포함된 유기체를 의미합니다. 이 유기체 그룹에는 곰팡이뿐만 아니라 동식물의 모든 대표자가 포함됩니다. 핵은 DNA 분자의 뉴클레오티드 서열에 암호화된 유기체의 유전 정보를 저장하고 전달하는 영구적인 세포 구조입니다.

가장 분명한 원핵생물과 진핵생물의 차이는 진핵생물에 핵이 있다는 점이다., 이러한 그룹의 이름에 반영됩니다. "karyo"는 고대 그리스어에서 핵심으로 번역되며 "pro"는 이전, "eu"는 좋습니다. 따라서 원핵 생물은 핵 이전의 유기체이고 진핵 생물은 핵입니다.

그러나 이것은 원핵 생물과 진핵 생물의 주요 차이점이 아닐 수도 있습니다. 원핵 세포에는 막 세포 소기관이 전혀 없습니다.(드문 예외 제외) - 미토콘드리아, 엽록체, 골지 복합체, 소포체, 리소좀. 그들의 기능은 중요한 과정을 제공하는 다양한 색소와 효소가있는 세포막의 파생물 (invaginations)에 의해 수행됩니다.

원핵생물에는 진핵생물의 특징적인 염색체가 없습니다. 그들의 주요 유전 물질은 핵형, 일반적으로 링 형태입니다. 진핵 세포에서 염색체는 DNA와 히스톤 단백질의 복합체입니다(DNA 포장에서 중요한 역할을 함). 이러한 화학 복합체를 염색질... 원핵생물의 핵체에는 히스톤이 포함되어 있지 않으며, 이와 관련된 RNA 분자가 모양을 만듭니다.

진핵생물의 염색체는 핵에서 발견됩니다. 원핵생물에서 핵양체는 세포질에 위치하며 일반적으로 세포막의 한 곳에서 부착됩니다.

핵형 외에도 원핵 세포에는 다른 양이 있습니다. 플라스미드- 핵종은 주요 핵종보다 훨씬 작습니다.

원핵생물의 핵체에 있는 유전자의 수는 염색체보다 10배 적습니다. 진핵생물에는 다른 유전자와 관련하여 조절 역할을 하는 많은 유전자가 있습니다. 이것은 동일한 유전 정보를 포함하는 다세포 유기체의 진핵 세포가 전문화할 수 있도록 합니다. 신진대사를 변경함으로써 외부 및 내부 환경의 변화에 ​​보다 유연하게 대응할 수 있습니다. 유전자의 구조도 다릅니다. 원핵 생물에서 DNA의 유전자는 오페론 그룹에 있습니다. 각 오페론은 전체적으로 전사됩니다.

전사 및 번역 과정에서 원핵 생물과 진핵 생물 사이에도 차이점이 있습니다. 가장 중요한 것은 원핵 세포에서 이러한 과정이 매트릭스(정보) RNA의 한 분자에서 동시에 발생할 수 있다는 것입니다. 아직 DNA에서 합성되는 동안 리보솜은 이미 완성된 말단에 "앉아" 단백질을 합성하고 있습니다. 진핵 세포에서 mRNA는 전사 후 소위 성숙을 겪습니다. 그리고 그 후에야 단백질이 합성 될 수 있습니다.

원핵생물의 리보솜은 진핵생물(80S)보다 작습니다(침강 계수 70S). 리보솜 소단위체의 단백질과 RNA 분자의 수는 다릅니다. 미토콘드리아와 엽록체의 리보솜(유전 물질)은 원핵생물과 유사하며, 이는 숙주 세포 내부에 갇힌 고대 원핵 생물에서 기원했음을 나타낼 수 있습니다.

원핵 생물은 일반적으로 껍질의 더 복잡한 구조로 구별됩니다. 세포질 막과 세포벽 외에도 원핵 생물의 유형에 따라 캡슐 및 기타 구조물이 있습니다. 세포벽은 지지 기능을 수행하고 유해 물질의 침투를 방지합니다. 세균의 세포벽에는 뮤레인(당펩티드)이 포함되어 있습니다. 진핵생물 중 식물에는 세포벽이 있고(주성분은 셀룰로오스), 곰팡이에는 키틴이 있습니다.

원핵세포는 이분법으로 분열한다. 그들은 가지고있다 복잡한 세포 분열 과정 없음(유사분열 및 감수분열)진핵생물에 전형적이다. 분열 전에 핵양은 염색체의 염색질과 마찬가지로 두 배가됩니다. 진핵 생물의 수명주기에서 이배체 및 반수체 단계의 교대가 관찰됩니다. 이 경우 일반적으로 이배체 단계가 우세합니다. 그들과 달리 원핵 생물은 이것을 가지고 있지 않습니다.

진핵 세포는 크기가 다양하지만 어쨌든 원핵 세포보다 훨씬 큽니다(수십 배).

영양소는 삼투를 통해서만 원핵 생물의 세포에 들어갑니다. 이에 더하여, 진핵 세포는 또한 식세포작용 및 음세포작용(세포질막에 의한 음식과 액체의 "포획")을 나타낼 수 있습니다.

일반적으로 원핵생물과 진핵생물의 차이점은 진핵생물의 구조가 훨씬 더 복잡하다는 데 있습니다. 원핵 생물 유형의 세포는 생물 발생(초기 지구의 조건 하에서 장기간의 화학적 진화)에 의해 발생했다고 믿어집니다. 진핵생물은 나중에 원핵생물에서 결합하여(공생 및 키메라 가설) 개별 대표자의 진화(invagination 가설)로 나타났습니다. 진핵 세포의 복잡성으로 인해 진화 과정에서 다세포 유기체를 조직하여 지구상의 모든 생명체의 기본적인 다양성을 제공할 수 있었습니다.

원핵 생물과 진핵 생물의 차이점 표

징후 원핵생물 진핵생물
세포핵 아니요 있다
막 소기관 아니요. 그들의 기능은 색소와 효소가 위치한 세포막의 함입에 의해 수행됩니다. 미토콘드리아, 색소체, 리소좀, EPS, 골지 복합체
세포 껍질 더 복잡하고 다른 캡슐이 있습니다. 세포벽은 murein으로 구성됩니다. 세포벽의 주성분은 셀룰로오스(식물의 경우) 또는 키틴(균류의 경우)입니다. 동물 세포에는 세포벽이 없습니다.
유전 물질 훨씬 적은. 그것은 원형 모양을 가지며 세포질에 위치한 nucleoid와 plasmids로 표시됩니다. 유전 정보의 양은 상당합니다. 염색체(DNA와 단백질로 구성됨). 이배체가 특징적입니다.
분할 이진 세포 분열. 유사분열과 감수분열이 있습니다.
다세포성 원핵생물에게는 일반적이지 않습니다. 그들은 단세포 및 다세포 형태로 표시됩니다.
리보솜 더 작게 더 크게
대사 더 다양합니다(다양한 방식으로 종속영양, 광합성 및 화학합성 독립영양, 혐기성 및 호기성 호흡). 광합성으로 인해 식물에서만 독립 영양. 거의 모든 진핵생물은 호기성입니다.
기원 화학적 및 전생물학적 진화 과정에서 무생물로부터. 생물학적 진화 과정에서 원핵 생물에서.

모든 살아있는 유기체는 세포의 기본 구조에 따라 두 그룹(원핵생물 또는 진핵생물) 중 하나로 분류될 수 있습니다. 원핵생물은 세포핵과 막 소기관이 없는 세포로 구성된 살아있는 유기체입니다. 진핵 생물은 핵과 막 세포 소기관을 포함하는 살아있는 유기체입니다.

세포는 생명과 생명체에 대한 현대적 정의의 기본 빌딩 블록입니다. 세포는 생명의 기본 빌딩 블록으로 간주되며 "살아있다"는 것이 무엇을 의미하는지 정의하는 데 사용됩니다.

생명에 대한 한 가지 정의를 살펴보겠습니다. "생물은 번식할 수 있는 세포로 구성된 화학 조직입니다"(Katon, 1986). 이 정의는 세포 이론과 생물 발생 이론의 두 가지 이론을 기반으로 합니다. 1830년대 후반 독일 과학자 Matthias Jakob Schleiden과 Theodor Schwann에 의해 처음 제안되었습니다. 그들은 모든 생명체가 세포로 이루어져 있다고 주장했습니다. 1858년 Rudolf Virchow에 의해 제안된 생물 발생 이론은 모든 살아있는 세포는 기존(살아 있는) 세포에서 발생하며 무생물에서 자발적으로 나타날 수 없다고 말합니다.

세포의 구성 요소는 외부 세계와 세포의 내부 구성 요소 사이의 장벽 역할을 하는 막으로 둘러싸여 있습니다. 세포막은 선택적 장벽으로, 세포가 기능하는 데 필요한 균형을 유지하기 위해 일부 화학 물질이 통과할 수 있도록 합니다.

세포막은 다음과 같은 방식으로 세포에서 세포로 화학 물질의 이동을 조절합니다.

  • 확산(농도를 최소화하려는 물질 분자의 경향, 즉 농도가 같아질 때까지 농도가 높은 영역에서 농도가 낮은 영역으로 분자의 이동);
  • 삼투(막을 통해 이동할 수 없는 용질의 농도를 균일화하기 위해 부분적으로 투과성인 막을 통한 용매 분자의 이동);
  • 선택적 수송(막 채널 및 펌프 사용).

원핵생물은 세포핵이나 막 소기관이 없는 세포로 구성된 유기체입니다. 이것은 원핵생물의 유전물질 DNA가 핵에 결합되어 있지 않다는 것을 의미합니다. 또한, 원핵생물의 DNA는 진핵생물의 DNA보다 덜 구조화되어 있다. 원핵생물에서 DNA는 단일 회로입니다. 진핵생물의 DNA는 염색체로 구성됩니다. 대부분의 원핵생물은 단세포(단세포)로 구성되어 있지만 여러 개의 다세포가 있습니다. 과학자들은 원핵생물을 두 그룹으로 나눕니다.

전형적인 원핵 세포는 다음을 포함합니다:

  • 혈장(세포)막;
  • 세포질;
  • 리보솜;
  • 편모와 술;
  • 핵형;
  • 플라스미드;

진핵생물

진핵생물은 세포에 핵과 막 소기관을 포함하는 살아있는 유기체입니다. 진핵생물의 유전물질은 핵에 존재하고 DNA는 염색체로 구성됩니다. 진핵 생물은 단세포 또는 다세포일 수 있습니다. 진핵생물이다. 또한 진핵생물에는 식물, 균류 및 원생동물이 포함됩니다.

전형적인 진핵 세포에는 다음이 포함됩니다.

  • 핵소체;

코어가 있는 것. 박테리아를 제외한 거의 모든 유기체는 진핵생물입니다(바이러스는 별도의 범주에 속하며 모든 생물학자들이 생물의 범주로 구분하는 것은 아닙니다). 진핵생물은 다음을 포함합니다 식물, 동물, 버섯그리고 그러한 종류의 살아있는 유기체 점액 곰팡이... 진핵생물은 다음과 같이 나뉩니다. 단세포 생물그리고 다세포, 그러나 세포 구조의 원리는 그들 모두에게 동일합니다.

최초의 진핵생물은 약 20억 년 전에 나타났으며 크게 진화한 것으로 여겨진다. 공생- 진핵세포와 박테리아가 흡수한 상호작용 식균 작용.

진핵 세포특히 원핵 생물에 비해 매우 큽니다. 진핵생물 세포에는 약 10개의 소기관이 있으며, 대부분은 원핵생물에서 발견되지 않는 세포질과 막으로 분리되어 있습니다. 또한 진핵생물에는 이미 논의한 핵이 있습니다. 이것은 이중막에 의해 세포질과 분리되어 있는 세포의 일부입니다. 염색체에 포함된 DNA가 발견되는 것은 세포의 이 부분입니다. 세포는 일반적으로 단핵 세포이지만 때때로 다핵 세포가 발견됩니다.

진핵 생물의 왕국.

진핵 생물의 분할에는 몇 가지 옵션이 있습니다. 처음에 모든 생명체는 식물과 동물로만 나뉩니다. 그 후, 버섯 왕국이 확인되었으며, 이는 전자와 후자와 크게 다릅니다. 나중에는 점액 곰팡이가 분리되기 시작했습니다.

점액곰팡이일부는 다음을 참조하는 유기체의 다계통 그룹입니다. 가장 단순한, 그러나 이러한 유기체의 최종 분류는 완전히 분류되지 않았습니다. 발달 단계 중 하나에서 이러한 유기체는 플라스모 형태를 가지고 있습니다. 이것은 명확한 단단한 외피가없는 점액 물질입니다. 일반적으로 슬라임 곰팡이는 다핵 세포, 육안으로 볼 수 있는 것입니다.

버섯의 경우 점액 곰팡이는 유성 포자로 발아하는 포자 형성과 관련이 있으며, 이 포자에서 변형체가 나중에 발생합니다.

슬라임 곰팡이는 종속 영양먹을 수 있는 삼투압적으로, 즉, 막을 통해 직접 영양소를 흡수하거나 엔도사이토시스(endocytosis)에 의해 - 영양소와 함께 내부 소포를 섭취합니다. 점액 곰팡이에는 acrasia, myxomycetes, labyrinthine 및 plasmodiophores가 포함됩니다.

원핵생물과 진핵생물의 차이점.

주요 차이점 원핵생물그리고 진핵생물은 원핵생물이 세포질로부터 막에 의해 분리된 형성된 핵을 갖지 않는다는 것이다. 원핵생물에서는 원형의 DNA가 세포질에서 발견되며, DNA가 위치한 곳을 핵양체(nucleoid)라고 합니다.

진핵 생물 간의 추가 차이점.

  1. 소기관 중에서 원핵생물은 오직 리보솜 70S(작은)와 진핵생물은 큰 80S 리보솜뿐만 아니라 다른 많은 소기관을 가지고 있습니다.
  2. 원핵생물은 핵이 없기 때문에 도움 없이 둘로 나눕니다. 감수 분열 / 유사 분열.
  3. 진핵생물에는 박테리아에 없는 히스톤이 있습니다. 진핵생물의 크로만틴은 DNA의 1/3, 단백질의 2/3를 포함하고 있으며, 원핵생물에서는 그 반대입니다.
  4. 진핵 세포는 원핵 세포보다 부피가 1000배, 직경이 10배 더 큽니다.