معلومة

4.3: بدائيات النوى وحقيقيات النوى - علم الأحياء

4.3: بدائيات النوى وحقيقيات النوى - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما ستتعلمه للقيام به: مقارنة بدائيات النوى وحقيقيات النوى

في مقدمة إلى علم الأحياء ، ناقشنا تنوع الحياة على الأرض وذكرنا كيف يوجد أكثر من 1.9 مليون نوع من الكائنات الحية على الأرض اليوم. في هذا القسم ، سنقارن بين نوعي الخلايا: بدائية النواة وحقيقية النواة.

ضمن هاتين الفئتين العريضتين من الخلايا ، هناك العديد من أشكال الحياة المتنوعة. على سبيل المثال ، يتم تصنيف كل من الخلايا الحيوانية والنباتية كخلايا حقيقية النواة ، في حين يتم تصنيف جميع الخلايا البكتيرية العديدة على أنها بدائية النواة.

أهداف التعلم

  • تحديد الميزات المشتركة لجميع الخلايا
  • قارن بين الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة
  • قائمة الخصائص الموحدة لحقيقيات النوى
  • ناقش أصول الحياة حقيقية النواة

مقارنة بين الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة

تنقسم الخلايا إلى فئتين عريضتين: بدائية النواة وحقيقية النواة. تصنف الكائنات الحية وحيدة الخلية في الغالب في مجالات البكتيريا والعتائق على أنها بدائيات النوى (طليعة- = قبل ؛ -كاريون- = النواة). الخلايا الحيوانية ، والخلايا النباتية ، والفطريات ، والطلائعيات هي حقيقيات النوى (الاتحاد الأوروبي- = صحيح).

مكونات خلايا بدائية النواة

تشترك جميع الخلايا في أربعة مكونات مشتركة: 1) غشاء بلازما ، وهو غطاء خارجي يفصل داخل الخلية عن البيئة المحيطة بها ؛ 2) السيتوبلازم ، ويتكون من منطقة تشبه الهلام داخل الخلية حيث توجد مكونات خلوية أخرى ؛ 3) DNA ، المادة الوراثية للخلية. و 4) الريبوسومات ، وهي جزيئات تصنع البروتينات. ومع ذلك ، تختلف بدائيات النوى عن الخلايا حقيقية النواة بعدة طرق.

الخلية بدائية النواة هي كائن بسيط وحيد الخلية (وحيد الخلية) يفتقر إلى نواة أو أي عضية أخرى مرتبطة بالغشاء. سنرى قريبًا أن هذا يختلف اختلافًا كبيرًا في حقيقيات النوى. تم العثور على DNA بدائية النواة في الجزء المركزي من الخلية: منطقة مظلمة تسمى النواة (الشكل 1).

على عكس العتائق وحقيقيات النوى ، تمتلك البكتيريا جدارًا خلويًا مصنوعًا من الببتيدوغليكان ، ويتألف من السكريات والأحماض الأمينية ، والعديد منها يحتوي على كبسولة عديد السكاريد (الشكل 1). يعمل جدار الخلية كطبقة حماية إضافية ، ويساعد الخلية في الحفاظ على شكلها ، ويمنع الجفاف. تمكن الكبسولة الخلية من الالتصاق بالأسطح في بيئتها. تحتوي بعض بدائيات النوى على سوط أو شعيرة أو خميرة. تستخدم فلاجيلا للتنقل. يتم استخدام بيلي لتبادل المواد الجينية أثناء نوع من التكاثر يسمى الاقتران. Fimbriae هي ملاحق بروتينية تستخدمها البكتيريا لتلتصق بالخلايا الأخرى.

الخلايا حقيقية النواة

في الطبيعة ، تكون العلاقة بين الشكل والوظيفة واضحة على جميع المستويات ، بما في ذلك مستوى الخلية ، وسيصبح هذا واضحًا عندما نستكشف الخلايا حقيقية النواة. تم العثور على مبدأ "الشكل يتبع الوظيفة" في العديد من السياقات. على سبيل المثال ، تمتلك الطيور والأسماك أجسامًا انسيابية تسمح لها بالتحرك بسرعة عبر الوسط الذي تعيش فيه ، سواء كان الهواء أو الماء. هذا يعني أنه ، بشكل عام ، يمكن للمرء أن يستنتج وظيفة الهيكل من خلال النظر إلى شكله ، لأن الاثنين متطابقان.

الخلية حقيقية النواة هي خلية لها نواة مرتبطة بالغشاء ومقصورات أو أكياس أخرى مرتبطة بالغشاء ، تسمى العضيات ، والتي لها وظائف متخصصة. كلمة حقيقية النواة تعني "نواة حقيقية" أو "نواة حقيقية" ، في إشارة إلى وجود نواة مرتبطة بالغشاء في هذه الخلايا. كلمة "عضية" تعني "عضو صغير" ، وكما ذكرنا سابقًا ، فإن للعضيات وظائف خلوية متخصصة ، تمامًا كما أن أعضاء جسمك لها وظائف متخصصة.

حجم الخلية

بقطر 0.1-5.0 ميكرومتر ، تكون الخلايا بدائية النواة أصغر بكثير من الخلايا حقيقية النواة ، التي يتراوح أقطارها بين 10-100 ميكرومتر (الشكل 2). يسمح الحجم الصغير من بدائيات النوى للأيونات والجزيئات العضوية التي تدخلها بالانتشار بسرعة إلى أجزاء أخرى من الخلية. وبالمثل ، فإن أي نفايات تنتج داخل خلية بدائية النواة يمكن أن تتحرك بسرعة. ومع ذلك ، فقد طورت الخلايا حقيقية النواة الأكبر حجمًا تكيفات هيكلية مختلفة لتعزيز النقل الخلوي. في الواقع ، لن يكون الحجم الكبير لهذه الخلايا ممكنًا بدون هذه التكيفات. بشكل عام ، حجم الخلية محدود لأن الحجم يزيد بسرعة أكبر بكثير من مساحة سطح الخلية. عندما تصبح الخلية أكبر ، يصبح من الصعب أكثر فأكثر على الخلية الحصول على مواد كافية لدعم العمليات داخل الخلية ، لأن الحجم النسبي لمساحة السطح التي يجب نقل المواد من خلالها يتراجع.

أهداف التعلم

بدائيات النوى هي في الغالب كائنات وحيدة الخلية في مجالات البكتيريا والعتائق. تحتوي جميع بدائيات النوى على أغشية بلازما ، وسيتوبلازم ، وريبوسومات ، وجدار خلوي ، و DNA ، وتفتقر إلى عضيات مرتبطة بالغشاء. يحتوي العديد أيضًا على كبسولات عديد السكاريد. يتراوح قطر الخلايا بدائية النواة من 0.1 إلى 5.0 ميكرومتر.

مثل الخلية بدائية النواة ، تحتوي الخلية حقيقية النواة على غشاء بلازما ، وسيتوبلازم ، وريبوسومات ، لكن الخلية حقيقية النواة عادة ما تكون أكبر من خلية بدائية النواة ، ولها نواة حقيقية (بمعنى أن الحمض النووي محاط بغشاء) ، ولها غشاء آخر- العضيات المربوطة التي تسمح بتجزئة الوظائف. تميل الخلايا حقيقية النواة إلى أن تكون من 10 إلى 100 ضعف حجم الخلايا بدائية النواة.

أصول حقيقية النواة

تنقسم الكائنات الحية إلى ثلاث مجموعات كبيرة: العتائق ، والبكتيريا ، وحقيقيات النوى. الأولان لهما خلايا بدائية النواة ، والثالث يحتوي على جميع حقيقيات النوى. يتوفر سجل أحفوري متناثر نسبيًا للمساعدة في تمييز الشكل الذي بدا عليه الأعضاء الأوائل لكل من هذه السلالات ، لذلك من الممكن أن تظل جميع الأحداث التي أدت إلى آخر سلف مشترك لحقيقيات النوى الباقية غير معروفة. ومع ذلك ، فإن البيولوجيا المقارنة للكائنات الحية الموجودة والسجل الأحفوري المحدود يوفران بعض الأفكار حول تاريخ حقيقيات النوى.

يبدو أن أقدم الحفريات التي تم العثور عليها هي البكتيريا ، على الأرجح البكتيريا الزرقاء. يبلغ عمرها حوالي 3.5 مليار سنة ويمكن التعرف عليها بسبب هيكلها المعقد نسبيًا ، وبالنسبة إلى بدائيات النوى ، فهي خلايا كبيرة نسبيًا. تحتوي معظم بدائيات النوى الأخرى على خلايا صغيرة ، بحجم 1 أو 2 ميكرومتر ، وسيكون من الصعب التقاطها كأحفوريات. تحتوي معظم حقيقيات النوى الحية على خلايا يبلغ قياسها 10 ميكرومتر أو أكثر. تظهر الهياكل بهذا الحجم ، والتي قد تكون أحافير ، في السجل الجيولوجي منذ حوالي 2.1 مليار سنة.

خصائص حقيقيات النوى

قادت البيانات من هذه الحفريات علماء الأحياء المقارن إلى استنتاج مفاده أن حقيقيات النوى الحية كلها من نسل سلف واحد مشترك. يكشف تعيين الخصائص الموجودة في جميع المجموعات الرئيسية لحقيقيات النوى أن الخصائص التالية يجب أن تكون موجودة في السلف المشترك الأخير ، لأن هذه الخصائص موجودة على الأقل في بعض أعضاء كل سلالة رئيسية.

  1. خلايا ذات نوى محاطة بغلاف نووي به مسام نووية. هذه هي الخاصية الوحيدة الضرورية والكافية على حد سواء لتعريف الكائن الحي على أنه حقيقيات النوى. جميع حقيقيات النوى الموجودة لديها خلايا ذات نوى.
  2. الميتوكوندريا. تحتوي بعض حقيقيات النوى الموجودة على بقايا متقدرة منخفضة جدًا في خلاياها ، في حين أن سلالات أخرى من سلالاتها تمتلك ميتوكوندريا "نموذجية".
  3. هيكل خلوي يحتوي على المكونات الهيكلية والحركية تسمى الخيوط الدقيقة والأنابيب الدقيقة الأكتينية. جميع حقيقيات النوى الموجودة لديها هذه العناصر الهيكلية الخلوية.
  4. فلاجيلا وأهداب ، عضيات مرتبطة بحركة الخلية. تفتقر بعض حقيقيات النوى الموجودة إلى الأسواط و / أو الأهداب ، لكنها تنحدر من أسلاف امتلكوها.
  5. الكروموسومات ، كل منها يتكون من جزيء دنا خطي ملفوف حول بروتينات أساسية (قلوية) تسمى الهستونات. من الواضح أن حقيقيات النوى القليلة التي تحتوي على كروموسومات تفتقر إلى الهيستونات قد تطورت من أسلافها.
  6. الانقسام الخيطي ، وهي عملية انقسام نووي حيث يتم تقسيم الكروموسومات المضاعفة وفصلها باستخدام عناصر الهيكل الخلوي. الانقسام المتساوي موجود عالميًا في حقيقيات النوى.
  7. الجنس ، عملية إعادة التركيب الجيني فريدة من نوعها لحقيقيات النوى حيث تخضع النوى ثنائية الصبغيات في مرحلة واحدة من دورة الحياة للانقسام الاختزالي لإنتاج نوى أحادية الصبغية و karyogamy اللاحق ، وهي مرحلة تندمج فيها نواتان أحاديان الصبغيات معًا لتكوين نواة زيجوت ثنائية الصبغيات.
  8. بعضها له جدران خلوية. قد يكون من المعقول أن نستنتج أن السلف المشترك الأخير يمكن أن يصنع جدرانًا خلوية خلال مرحلة معينة من دورة حياتها. ومع ذلك ، لا يُعرف الكثير عن جدران خلايا حقيقيات النوى وتطورها لمعرفة مقدار التماثل الموجود بينها. التنادد هو وجود أصل مشترك بين زوج من الهياكل في كائنات مختلفة (تشابه ينبع من التطور). إذا استطاع السلف المشترك الأخير أن يصنع جدرانًا خلوية ، فمن الواضح أن هذه القدرة يجب أن تكون قد ضاعت في العديد من المجموعات (الخلايا الحيوانية الأكثر وضوحًا).

التعايش الداخلي وتطور حقيقيات النوى

من أجل فهم الكائنات حقيقية النواة تمامًا ، من الضروري أن نفهم أن جميع حقيقيات النوى الحية هي من نسل كائن حي خيمري كان مركبًا من خلية مضيفة وخلية (خلايا) من بروتينات ألفا التي "استقرت" بداخلها . يُعرف هذا الموضوع الرئيسي في أصل حقيقيات النوى باسم التعايش الداخلي ، حيث تبتلع خلية واحدة أخرى بحيث تبقى الخلية المبتلعة على قيد الحياة وتستفيد كلتا الخليتين. على مدى أجيال عديدة ، يمكن أن تؤدي العلاقة التكافلية إلى كائنين يعتمدان على بعضهما البعض تمامًا بحيث لا يمكن لأي منهما البقاء على قيد الحياة بمفرده. من المحتمل أن تكون الأحداث التكافلية الداخلية قد ساهمت في أصل السلف المشترك الأخير لحقيقيات النوى اليوم وفي التنويع اللاحق في سلالات معينة من حقيقيات النوى.

نظرية التعايش الداخلي

مع تطور بيولوجيا الخلية في القرن العشرين ، أصبح من الواضح أن الميتوكوندريا كانت العضيات المسؤولة عن إنتاج ATP باستخدام التنفس الهوائي. في ستينيات القرن الماضي ، طور عالم الأحياء الأمريكي لين مارغوليس نظرية التكافل الداخلي ، والتي تنص على أن حقيقيات النوى ربما كانت نتاج خلية واحدة تبتلع أخرى ، وتعيش واحدة داخل أخرى ، وتتطور بمرور الوقت حتى لم يعد من الممكن التعرف على الخلايا المنفصلة على هذا النحو. في عام 1967 ، قدمت مارغوليس عملاً جديدًا حول النظرية وأثبتت النتائج التي توصلت إليها من خلال الأدلة الميكروبيولوجية. على الرغم من أن عمل مارغوليس قوبل في البداية بالمقاومة ، إلا أن هذه الفرضية التي كانت ذات يوم ثورية مقبولة الآن على نطاق واسع (ولكن ليس تمامًا) ، مع تقدم العمل في الكشف عن الخطوات المتضمنة في هذه العملية التطورية واللاعبين الرئيسيين المعنيين. لا يزال هناك الكثير مما يجب اكتشافه حول أصول الخلايا التي تشكل الآن الخلايا في جميع حقيقيات النوى الحية.

على نطاق واسع ، أصبح من الواضح أن العديد من جيناتنا النووية والآلية الجزيئية المسؤولة عن النسخ والتعبير تبدو مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتلك الموجودة في العتائق. من ناحية أخرى ، فإن الجينات والعضيات الأيضية المسؤولة عن العديد من عمليات تجميع الطاقة ترجع أصولها إلى البكتيريا. لا يزال هناك الكثير مما يجب توضيحه حول كيفية حدوث هذه العلاقة ؛ لا يزال هذا مجال اكتشاف مثير في علم الأحياء. على سبيل المثال ، من غير المعروف ما إذا كان الحدث التكافلي الداخلي الذي أدى إلى الميتوكوندريا قد حدث قبل أو بعد أن يكون للخلية المضيفة نواة. ستكون هذه الكائنات من بين السلائف المنقرضة لآخر سلف مشترك لحقيقيات النوى.

الميتوكوندريا

واحدة من السمات الرئيسية التي تميز بدائيات النوى من حقيقيات النوى هو وجود الميتوكوندريا. قد تحتوي الخلايا حقيقية النواة في أي مكان من واحد إلى عدة آلاف من الميتوكوندريا ، اعتمادًا على مستوى الخلية من استهلاك الطاقة. يقيس كل ميتوكوندريا من 1 إلى 10 ميكرومتر أو أكبر في الطول ويوجد في الخلية كعضية يمكن أن تكون بيضاوية الشكل على شكل دودة إلى متفرعة بشكل معقد (الشكل 3).

تنشأ الميتوكوندريا من انقسام الميتوكوندريا الموجودة ؛ قد يندمجون معًا ؛ ويمكن تحريكها داخل الخلية عن طريق التفاعلات مع الهيكل الخلوي. ومع ذلك ، لا يمكن للميتوكوندريا البقاء خارج الخلية. نظرًا لأن الغلاف الجوي كان يتأكسد عن طريق التمثيل الضوئي ، ومع تطور بدائيات النوى الهوائية الناجحة ، تشير الدلائل إلى أن خلية أسلاف مع بعض التقسيم الغشائي قد اجتاحت بدائيات نوى هوائية حرة ، وتحديداً بكتيريا ألفا ، مما يعطي الخلية المضيفة القدرة على استخدام الأكسجين في إطلاق الطاقة المخزنة في العناصر الغذائية.

تنقسم الميتوكوندريا بشكل مستقل عن طريق عملية تشبه الانشطار الثنائي في بدائيات النوى. على وجه التحديد ، لا تتشكل الميتوكوندريا من الصفر (de novo) بواسطة خلية حقيقية النواة ؛ تتكاثر داخلها ويتم توزيعها مع السيتوبلازم عندما تنقسم الخلية أو تندمج خليتان. لذلك ، على الرغم من اندماج هذه العضيات بشكل كبير في الخلية حقيقية النواة ، إلا أنها لا تزال تتكاثر كما لو كانت كائنات حية مستقلة داخل الخلية. ومع ذلك ، يتزامن تكاثرها مع نشاط الخلية وانقسامها. تحتوي الميتوكوندريا على كروموسوم DNA الدائري الخاص بها (عادةً) والذي يتم تثبيته عن طريق التعلق بالغشاء الداخلي ويحمل جينات مشابهة للجينات التي تعبر عنها البكتيريا البروتينية ألفا. تحتوي الميتوكوندريا أيضًا على ريبوسومات خاصة ونقل الحمض النووي الريبي الذي يشبه هذه المكونات في بدائيات النوى. كل هذه الميزات تدعم أن الميتوكوندريا كانت ذات يوم بدائيات نوى حرة.

الميتوكوندريا التي تقوم بالتنفس الهوائي لها جينوماتها الخاصة ، مع جينات مشابهة لتلك الموجودة في بروتينات ألفا. ومع ذلك ، توجد العديد من جينات بروتينات الجهاز التنفسي في النواة. عند مقارنة هذه الجينات مع تلك الموجودة في الكائنات الحية الأخرى ، يبدو أنها من أصل ألفا بروتيني. بالإضافة إلى ذلك ، في بعض مجموعات حقيقيات النوى ، توجد مثل هذه الجينات في الميتوكوندريا ، بينما في مجموعات أخرى ، توجد في النواة. تم تفسير هذا كدليل على نقل الجينات من كروموسوم التعايش الداخلي إلى جينوم المضيف. ربما يكون فقدان الجينات هذا بسبب التعايش الداخلي هو أحد التفسيرات التي تجعل الميتوكوندريا لا تستطيع العيش بدون مضيف.

البلاستيدات

بعض مجموعات حقيقيات النوى تقوم بعملية التمثيل الضوئي. تحتوي خلاياها ، بالإضافة إلى عضيات حقيقية النواة القياسية ، على نوع آخر من العضية تسمى بلاستيد. عندما تقوم هذه الخلايا بعملية التمثيل الضوئي ، تكون البلاستيدات الخاصة بها غنية بالصباغ الكلوروفيل أ ومجموعة من الأصباغ الأخرى ، تسمى أصباغ الملحقات ، والتي تشارك في تجميع الطاقة من الضوء. تسمى البلاستيدات الضوئية البلاستيدات الخضراء (الشكل 4).

مثل الميتوكوندريا ، يبدو أن للبلاستيدات أصل تكافلي داخلي. وقد دافع لين مارغوليس أيضًا عن هذه الفرضية. تُشتق البلاستيدات من البكتيريا الزرقاء التي عاشت داخل خلايا حقيقيات النوى السلفية ، الهوائية ، غيرية التغذية. وهذا ما يسمى بالتعايش الداخلي الأولي ، وتحيط البلاستيدات ذات الأصل الأولي بغشاءين. أفضل دليل هو أن هذا حدث مرتين في تاريخ حقيقيات النوى. في إحدى الحالات ، اتخذ الجد المشترك للسلالة الرئيسية / المجموعة الفائقة Archaeplastida تعايشًا داخليًا بكتيريًا أزرقًا ؛ في الآخر ، سلف التصنيف الجذري الأميبي الصغير ، باولينيلا، على تعايش داخلي مختلف للبكتيريا الزرقاء. تنحدر جميع حقيقيات النوى الضوئية تقريبًا من الحدث الأول ، ويتم اشتقاق نوعين فقط من الآخر.

البكتيريا الزرقاء هي مجموعة من البكتيريا مع جميع الهياكل التقليدية للمجموعة. ومع ذلك ، على عكس معظم بدائيات النوى ، لديهم أكياس داخلية واسعة النطاق مرتبطة بغشاء تسمى ثايلاكويدات. الكلوروفيل هو أحد مكونات هذه الأغشية ، وكذلك العديد من بروتينات تفاعلات الضوء لعملية التمثيل الضوئي. تحتوي البكتيريا الزرقاء أيضًا على جدار ببتيدوغليكان وطبقة عديدات السكاريد الدهنية المرتبطة بالبكتيريا.

تحتوي البلاستيدات الخضراء ذات الأصل الأولي على ثايلاكويدات ، وكروموسوم DNA دائري ، وريبوسومات مماثلة لتلك الموجودة في البكتيريا الزرقاء. كل بلاستيدات خضراء محاطة بغشاءين. في مجموعة Archaeplastida تسمى glaucophytes و in باولينيلا، توجد طبقة ببتيدوغليكان رفيعة بين أغشية البلاستيد الخارجية والداخلية. تفتقر جميع البلاستيدات الأخرى إلى هذا الجدار المتخلف عن البكتيريا الزرقاء. يُعتقد أن الغشاء الخارجي المحيط بالبلاستيد مشتق من الفجوة الموجودة في المضيف ، ويُعتقد أن الغشاء الداخلي مشتق من غشاء البلازما الخاص بالمتعايش.

هناك أيضًا ، كما هو الحال مع الميتوكوندريا ، دليل قوي على أن العديد من جينات التعايش الداخلي قد تم نقلها إلى النواة. لا يمكن للبلاستيدات ، مثل الميتوكوندريا ، أن تعيش بشكل مستقل خارج المضيف. بالإضافة إلى ذلك ، مثل الميتوكوندريا ، يتم اشتقاق البلاستيدات من انقسام البلاستيدات الأخرى ولا يتم بناؤها من الصفر أبدًا. اقترح الباحثون أن الحدث التكافلي الداخلي الذي أدى إلى الإصابة ببكتيريا Archaeplastida حدث منذ 1 إلى 1.5 مليار سنة ، أي بعد خمسمائة مليون سنة على الأقل من أن سجل الحفريات يشير إلى وجود حقيقيات النوى.

سؤال الممارسة

ما الدليل على أن الميتوكوندريا قد تم دمجها في خلية أسلاف حقيقية النواة قبل البلاستيدات الخضراء؟

[صفوف منطقة الممارسة = "2 ″] [/ منطقة الممارسة]
[تكشف-الإجابة q = ”444404 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
[hidden-answer a = ”444404 ″] تحتوي جميع الخلايا حقيقية النواة على ميتوكوندريا ، ولكن ليست كل الخلايا حقيقية النواة تحتوي على بلاستيدات خضراء. [/ hidden-answer]

جربها

يشمل التعايش الداخلي خلية واحدة تبتلع أخرى لتنتج ، بمرور الوقت ، علاقة متطورة لا يمكن لأي خليتين أن تعيش فيها بمفردها. على سبيل المثال ، يتم اشتقاق البلاستيدات الخضراء من الطحالب الحمراء والخضراء من ابتلاع البكتيريا الزرقاء الضوئية بواسطة بدائيات النوى المبكرة.

يؤدي هذا إلى التساؤل حول إمكانية أن تبتلع الخلية التي تحتوي على التعايش الداخلي ، مما يؤدي إلى تعايش داخلي ثانوي. تشير الدلائل الجزيئية والمورفولوجية إلى أن الطلائعيات الكلورية العصبية مشتقة من حدث تعايش داخلي ثانوي. طحالب الكلوراراشنيوفيت هي طحالب نادرة موطنها البحار الاستوائية والرمال التي يمكن تصنيفها في المجموعة الجذرية العملاقة. تقوم كلوراراشنيوفيتيس بتمديد خيوط حشوية رفيعة ، وتربط نفسها مع الخلايا الكلورية العصبية الأخرى ، في شبكة حشوية. يُعتقد أن هذه الطلائعيات قد نشأت عندما اجتاحت حقيقيات النوى طحلبًا أخضر ، كان الأخير قد أنشأ بالفعل علاقة تعايش داخلي مع البكتيريا الزرقاء الضوئية (الشكل 6).

تدعم العديد من الأدلة أن الخلايا الكلورية العصبية تطورت من التعايش الداخلي الثانوي. لا تزال البلاستيدات الخضراء الموجودة داخل التكافؤ الداخلي للطحالب الخضراء قادرة على التمثيل الضوئي ، مما يجعل الخلايا الكلورية ضوئية. يُظهر التعايش الداخلي للطحالب الخضراء أيضًا نواة أثرية متوقفة. في الواقع ، يبدو أن نباتات الكلوراراشنيوفيت هي نتاج حدث تعايش داخلي ثانوي حديث تطوريًا.

يحيط ببلاستيدات كلوراراشنيوفيتيس أربعة أغشية: الأولان يتوافقان مع الأغشية الداخلية والخارجية للبكتيريا الزرقاء الضوئية ، والثالث يتوافق مع الطحالب الخضراء ، والرابع يتوافق مع الفجوة التي تحيط بالطحالب الخضراء عندما تغمرها سلف كلوراراشنيوفيت. في السلالات الأخرى التي تضمنت التعايش الداخلي الثانوي ، يمكن تحديد ثلاثة أغشية فقط حول البلاستيدات. تم تصحيح هذا حاليًا على أنه خسارة متتابعة للغشاء أثناء التطور.

لا تقتصر عملية التعايش الداخلي الثانوي على الخلايا الكلورية. في الواقع ، أدى التعايش الداخلي الثانوي للطحالب الخضراء أيضًا إلى وجود أولات الأوجلينيد ، في حين أدى التعايش الداخلي الثانوي للطحالب الحمراء إلى تطور دينوفلاجيلات ، و apicomplexans ، و stramenopiles.

أهداف التعلم

أقدم دليل أحفوري على حقيقيات النوى يبلغ حوالي ملياري سنة. يبدو أن الأحافير الأقدم من ذلك هي بدائيات النوى. من المحتمل أن حقيقيات النوى اليوم تنحدر من سلف كان له منظمة بدائية النواة. كان للجد المشترك الأخير لحقيقيات النوى اليوم العديد من الخصائص ، بما في ذلك الخلايا ذات النوى التي تنقسم بشكل انقسامي وتحتوي على كروموسومات خطية حيث يرتبط الحمض النووي بالهيستونات ، وهيكل خلوي ونظام غشاء داخلي ، والقدرة على تكوين أهداب / سوط خلال جزء على الأقل من دورة الحياة. كانت هوائية لأنها كانت تحتوي على ميتوكوندريا كانت نتيجة لبكتيريا ألفا بروتيوباكتيريوم الهوائية التي عاشت داخل خلية مضيفة. ما إذا كان هذا المضيف لديه نواة في وقت التعايش الأولي لا يزال غير معروف. قد يكون للسلف المشترك الأخير جدار خلوي لجزء على الأقل من دورة حياته ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات لتأكيد هذه الفرضية. تتنوع حقيقيات النوى اليوم كثيرًا في أشكالها وتنظيمها ودورات حياتها وعدد الخلايا لكل فرد.

أسئلة الممارسة

ارجع إلى الشكل 3. ما الدليل على أن الميتوكوندريا قد تم دمجها في خلية أسلاف حقيقية النواة قبل البلاستيدات الخضراء؟

[صفوف منطقة الممارسة = "2 ″] [/ منطقة الممارسة]
[تكشف-إجابة q = ”773915 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
[hidden-answer a = ”773915 ″] تحتوي جميع الخلايا حقيقية النواة على ميتوكوندريا ، ولكن ليس كل الخلايا حقيقية النواة تحتوي على بلاستيدات خضراء. [/ hidden-answer]

صف الخطوات المفترضة في أصل الخلايا حقيقية النواة.

[صفوف منطقة الممارسة = "4 ″] [/ منطقة الممارسة]
[تكشف-الإجابة q = ”351826 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
[hidden-answer a = ”351826 ″] نشأت الخلايا حقيقية النواة من خلال أحداث تعايش جواني أدت إلى ظهور العضيات المنتجة للطاقة داخل الخلايا حقيقية النواة مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. يرتبط الجينوم النووي لحقيقيات النوى ارتباطًا وثيقًا بالعتيقات ، لذلك ربما كان من البدئيات المبكرة التي اجتاحت خلية بكتيرية تطورت إلى ميتوكوندريا. يبدو أن الميتوكوندريا نشأت من بكتيريا ألفا البروتينية ، في حين نشأت البلاستيدات الخضراء على أنها بكتيريا زرقاء. هناك أيضًا دليل على أحداث تعايش جواني ثانوي. قد تكون مكونات الخلية الأخرى قد نتجت أيضًا عن أحداث تعايش جواني. [/ hidden-answer]

تأكد من فهمك

أجب عن السؤال (الأسئلة) أدناه لمعرفة مدى فهمك للموضوعات التي تم تناولها في القسم السابق. هذا الاختبار القصير يفعل ليس احتسب في درجتك في الفصل ، ويمكنك إعادة احتسابها لعدد غير محدود من المرات.

استخدم هذا الاختبار للتحقق من فهمك وتحديد ما إذا كنت تريد (1) دراسة القسم السابق بشكل أكبر أو (2) الانتقال إلى القسم التالي.


شاهد الفيديو: La cellule eucaryote et حقيقيه النواه والخليه بدائيه النواه (شهر فبراير 2023).