Eukariote
Eukarioti (lat. Eukaryota) su organizmi odnosno stanice kod kojih je nasljedni materijal smešten u jezgru obavijenoj posebnom jezgrinom membranom. U eukariotskoj stanici razvile su se i brojne stanične organele kojih nema kod prokariotskih organizama, među kojima su: endoplazmatiski retikulum, Golgijev aparat, lizosomi i dr.
| Eukarioti | |
|---|---|
| Naučna klasifikacija | |
| Domena: | Eukaryota Whittaker & Margulis, 1978. |
Životinje , biljke, gljive i protisti su eukarioti, dok su bakterije i modrozelene alge prokarioti. Izuzev protista, svi drugi eukarioti su višestanični. Za razliku od eukariota, prokarioti nemaju jezgru i ostale složene stanične strukture. Izraz „eukariot“ potječe od grčke riječi ευ, koja znači dobro/istinito, te od κάρυον, koja znači lješnjak ili jezgru.
Struktura
urediEukariotske stanice su većinom puno veće od onih od prokariota. One imaju niz unutrašnjih membrana i struktura, zvanih organeli, i citoskeleton sastavljen od mikrotubula koji igraju važnu ulogu u definiranju organizacije i oblika stanice. Eukariotska DNK je podijeljenA u nekoliko kromosoma, koji su odvojeni mikrotubularnom vretenom tijekom razdiobe nukleusa. Uz dodatak aseksualne stanične diobe, mitoze, većina eukariota ima nekakav proces seksualnog razmnožavanja uz pomoć fuzije stanica, mejoze, koji se ne nalazi u prokariota.
Unutrašnja membrana
urediEukariotske stanice uključuju niz membranom omeđenih struktura, koje se nazivaju endomembranski sustav. Jednostavni odjeljci, koji se zovu vakuole ili vesikule, mogu se formirati pupanjem drugih membrana. Mnoge stanice probavljaju hranu i druge materijale uz pomoć procesa zvanog endocitoza.
Nukleus je okružen dvostrukom mebranom sa porama koje dopuštaju materijal da se giba unutra i van. Razna cijevkasta produženja središnje membrane stvaraju ono što se zove endoplazmatski retikulum ili ER, koji je uključen u prenošenje i dozrijevanje proteina. To uključuje grubi ER gdje se ribosomi zakvače, a proteini koji se sintetiziraju ulaze u unutrašnji prostor. Oni većinom ulaze u vesikule, koje se stvaraju od glatkog ER. U većini eukariota, ova vesikula koja prenosi proteine biva modifircirana u nakupinu izravnanih vesikula, zvanih Golgijev aparat.
Vesikule se specijaliziraju za razne upotrebe. Primjerice, lizosomi sadrže enzime koji razgrađuju određeni sadržaj vakuola hrane, a peroksisomi se iskorištavaju da razgrade peroksid koji je inače otrovan. Mnogi protozoa imaju kontraktilne vakuole koje skupljaju i izbacuju prekomjernu vodu.
Mitohondriji i plastidi
urediMitohondriji su organele koje se nalaze u gotovo svim eukariotima. Obavijeni su dvostrukom membranom, od koje se unutrašnja savija u cristae, gdje se odvija aerobično disanje. Oni sadrže svoju vlastitu DNK te se formiraju fizijom od drugih mitohondrija. Smatra se da su se razvili od endosimbiotičnih prokariota. Malen broj protozoa koji nemaju mitohondrije sadrže organele, kao što su hidrogenosomi mitozomi.
Biljke imaju i plastide, koji pak imaju svoju vlastitu DNK. Oni obično zauzimaju oblik kloroplasta, koji poput cijanobakterija sadrže klorofil i stvaraju energiju putem fotosinteze. Druge se uključene u spremanje hrane.
Strukture citoskeletona
urediMnogi eukarioti imaju flagele. Oni su sastavljeni većinom od tubulina i silija, koji su uključeni u pokret, hranjenje i osjet. Oni se potpuno razlikuju od prokariotskih flagela. Njih podupire skupina mikrotubula koji izlaze iz centriola.
Centriole su prisutne čak i u stanicama i nakupinama koje nemaju flagele. Oni se većinom javljaju u skupni od jedno ili dvoje, zvanih kinetidi. Oni formiraju primarnu komponentu u strukturi citoskeletona, te se većinom sastavljaju tijekom više staničnih dioba, gdje se jedna flagela dobiva od roditelja a drugi se deriviraju od njih. Važnost strukture citoskeletona leži u utvrđivanju oblika stanica.
Razmnožavanje
uredi
Dioba jezgre se često koordinira sa diobom stanica, ovo se većinom odvija u mitozi, proces koji dopušta svakom novom jezgrom da dobije jednu kopiju od svakog kromosoma. U većini eukariota tu je istodobno i proces seksualnog razmnožavanja, koji tipično uključuje izmjenjivanje između haploidnih generacija, gdje je samo jedna kopija od svakog kromosoma prisutna, i diploidna generacija, gdje su dvije prisutne, koji se odvijaju kroz stapanje jezgre i mejoze. Ipak, postoji i značajna varijacija ovog modela.
Evolucija eukariotske stanice
urediVeruje se da su svi organizmi i stanice koje ih čine nastali od zajedničkog pretka. Iako su evolutivni procesi nedovoljno poznati i objašnjeni, ipak se na osnovu podataka koje pružaju fosili i uporedno izučavanje današnjih ogranizama može pretpostaviti kako je evolucija tekla.
Izračunato je da je Sunčev sistem nastao pre oko 4.6 milijardi godina i poznato da od 9 planeta tog sistema život postoji samo na Zemlji (nije isključeno da na drugim planetama u galaksiji postoji život). Smatra se da je pojavi života na Zemlji prethodio dug period hemijske evolucije. Prva stanica nastala je pre, otprilike, 3.5 ili 4 milijarde godina. Najstariji do sada otkriveni fosili nađeni su u stenama starim 3.4 milijarde godina u Južnoj Africi. Ovi fosili, vidljivi samo pomoću elektronskog mikroskopa, slični su današnjim prokariotama (bakterije i modrozelene alge). Na osnovu toga možemo pretpostaviti da je život počeo veoma rano, u prvoj milijardi Zemljine istorije.
Nalazi fosila, takođe, ukazuju da je pre oko 1.6 milijardi godina došlo do prelaska prokariota ka znatno složenijim eukariotskim stanicama. Danas je najprihvatljivija simbiotska teorija koja objašnjava nastanak eukariotskih stanica. Po toj teoriji se smatra da su prokariote ušle u stanicu pretka eukariota i postale njene organele (mitohondrije i hloroplasti). Tako je nastala simbioza u kojoj je eukariotska stanica obezbeđivala hranu, a prokariotska energiju. Ova teorija se potvrđuje građom mitohondrija i hloroplasta koja je slična građi prokariotske stanice, ali ima i nedostataka (ne objašnjava npr. pojavu unutrašnjeg staničnog skeleta u eukariotskoj stanici). Pored simbiotske postoje i druge teorije koje pokušavaju da objasne evoluciju prokariotske u eukariotsku stanicu. U svakom slučaju, dogod to ne bude moglo da se u eksperimentu dokaže, biće moguće samo pretpostavljati kako je ovaj proces tekao.
Evolucija stanica je trajala od 3-4 milijarde godina, dok su se ostali oblici života, kao i najsavršeniji, razvili u periodu od 600 miliona godina. Izgleda da se evolucija života dugo odvijala u samoj stanici, usavršavajući njenu građu i funkcije, a kada je to ostvareno onda je izgleda bilo lako stvoriti veliki broj različitih organizama za relativno kratko vreme. Današnjim eukariotama pripadaju svi jednostanični i višestanični organizmi, osim bakterija i modrozelenih algi, organizama koji pripadaju prokariotama.
