Образование клеток

Образование клеток

Образование клеток - качественный этап эволюции.

Клетка - самая простая биологическая система способна к самовосстановлению, самовоспроизведению но развитию. Это динамически стойкая открытая система какая состоит из многих взаимоувязанных элементов, функционирование которых не только определяет жизнедеятельность клетки, но имеет значение для организма как целого. Клетка обеспечивает свою целостность и самовоспроизведение за счет веществ и энергии, которые получает извне.

Клетка является основой строения прокариотов, одноклеточных грибов, растений и животных. Касательно прокариотов и самых простых понятие "клетка" и "организм" сбегаются. их называют одноклеточными. Одноклеточными являются также некоторые виды водорослей и грибов. Большинство растений и животных состоят из многих клеток, они называются многоклеточными. У многоклеточных организмов клетки образуют ткани, которые входят в состав органов. Жизнедеятельность клеток в многоклеточных подчинена координирующему влиянию целостного организма. Координация у животных осуществляется нервной и эндокринной системами, а у растений - непосредственным цитоплазматическим связью между клетками и циркулирующими веществами (фитогормонами). Все живые существа, которые размножаются половым путем, начинают существовать с момента слияния двух высокоспециализированных клеток – сперматозоида и яйцеклетки. Оплодотворенная яйцеклетка является материнской для всех других клеток человеческого тела.

Тело взрослого человека состоит больше чем из 100 триллионов клеток. Большинство этих образованных клеток - высокоспециализованные, имеют разную структуру, чтобы выполнять определенные функции. Но независимо от этого каждая клетка должна быть способна к размножению синтезу необходимых макромолекул, обеспечивать себя энергией, реагировать на неблагоприятные влияния, взаимодействовать с другими клетками и т.д. Общность многих функций предопределяет сходство строения больше чем 200 разных типов клеток человеческого тела, однако клетки каждого типу выполняют только им свойственные функции. В зависимости от состава и степени упорядоченности комплексы органических молекул способны выполнять определенные функции, направленные в первую очередь в поддержку высокой структурной организации организма.

Образование и прокариотические клетки появились на Земле приблизительно 3,5 млрд. лет назад в результате спонтанной агрегации органических молекул и длительной эволюции (гипотеза О. И, Опарина). Решающим этапом было появление ферментативных (каталитических) молекулярных механизмов. Первые клетки использовали каталитические свойства РНК и белков, а как вещество наследственности содержали только РНК. В процессе осложнение структуры и функций клеток и нагромождения дополнительных каталитических белков молекула РНК была заменена двоцепная ДНК, которая хранила генетическую информацию.

Происхождения эукариотических клеток объясняют симбиотической гипотезой, согласно какой клетке-хозяином был анаэроб. Переход к аэробному дыханию связан с проникновением аэробных бактерий в клетку-хозяина и сосуществованием с ней в виде митохондрий. Зеленые растения способны к фотосинтезу, что предопределенно присутствием в их клетках хлоропластов. Считается, что симбионтом клетки-хозяина, который дал начало хлоропластам, были прокариотические сине-зеленые водоросли. Основным аргументом на пользу симбиотической гипотезы есть то, что митохондрии и хлоропласты имеют собственную ДНК.

Система внутриклеточных мембран: гладкая и зернистая эндоплазматическая сетка, комплекс Гольджи, ядерная оболочка - очевидно являются производными внешней мембраны, которая способна разветвляться внутри клетки. Достаточно сложным для ответа является вопрос происхождения генетического материала ядра. Возможно, что оно также могло образоваться из симбиотов-прокариотов.

Образование клеток. Увеличение количества ядерной ДНК происходило, по-видимому, постепенно, путем перемещения генетического материалу из геномов симбионта в участок ограниченную мембраной. Очень важным было возникновение митоза как механизму равномерного распределения генетического материала и воссоздание из поколения в поколение подобных клеток. В результате дальнейшей эволюции возник новый механизм разделения клеток - мейоз, что решило проблему размножения многоклеточных организмов. Переход к половому размножению способствовал появлению комбинативной переменчивость, что существенно увеличило скорость эволюции. Благодаря этим процессам за 1 млрд. лет эволюции эукариотичный тип клеточной организации обусловил широкое разнообразие живых организмов от самых простых к человеку.