პროკარიოტული უჯრედის მნიშვნელობა

სერენა კუოგი
ბიოლოგიის პროფესორის წოდება

მიკროსკოპული სიცოცხლე ასევე შედგება უჯრედული სიცოცხლის ფორმების დიდი მრავალფეროვნებისგან, ბევრად უფრო მარტივი სტრუქტურული, ორგანული და გენეტიკური მახასიათებლებით, ვიდრე დანარჩენი ორგანიზმები. ეს პაწაწინა არსებები სისტემატურად ჯგუფდებიან საკუთარ სამეფოში, რომელსაც ეწოდება პროტისტა, რომელიც შედგება პროკარიოტული უჯრედებისგან. ამ თავისებურ ინდივიდებს აქვთ უნიკალური ევოლუციური მახასიათებლები, როგორიცაა: 1) ჯაჭვი დნმ ორგანიზებული წრიული აგლომერირებული სახით, რომელიც წარმოადგენს ნუკლეოიდს, ბირთვის არსებობის გარეშე განსაზღვრული; 2) მათ აქვთ უჯრედის კედელი, რომელიც შედგება სხვადასხვა ნივთიერებებისგან, რაც მას უფრო მეტ წინააღმდეგობას უწევს გარემო ფაქტორებს. გარემო, მოლეკულურად განსხვავებული ამ სამეფოს გვარებს შორის და ასევე მცენარეთა უჯრედის კედლისგან; 3) ისინი უფრო მცირეა ვიდრე ევკარიოტული უჯრედები; 4) არ აქვთ განსაზღვრული უჯრედის ორგანელები, როგორიცაა მიტოქონდრია, ქლოროპლასტები ან ენდოპლაზმური ბადე, მაგრამ აქვთ მათ აქვთ სპეციალიზებული შიდა სტრუქტურები, როგორიცაა რიბოსომები, რაც მათ სინთეზის საშუალებას აძლევს ცილები.

უფრო მცირე, უფრო ეფექტური

როგორც სიცოცხლის ფორმები, პროკარიოტული უჯრედები არის უმარტივესი და უმცირესი, რაც შეიძლება მოიძებნოს, საპატიო წოდება, რომელიც შეიძლება შეიცვალოს შედეგის მიხედვით, აქამდე, გაუთავებელი კამათი ვირუსების ცოცხალ არსებად თუ არა კლასიფიკაციაზე, უფრო მეტიც, ბაქტერიები და არქეები წარმოადგენენ ყველაზე პატარა ორგანიზმებს საკუთარი ცხოვრებით, რომელთაგან ძალიან შესაძლოა, პლანეტაზე დარჩენილი სიცოცხლე წარმოიშვა, რადგან მტკიცებულებები მიუთითებს იმაზე, რომ ეს უჯრედები გაჩნდა 3500 მილიონ წელზე მეტი ხნის წინ, როდესაც პლანეტაზე სხვა არავინ ცხოვრობდა. მიწა.

მათი მცირე ზომები მათ საშუალებას აძლევდა კოლონიზაცია მოეხდინათ ყველა სივრცეში, თუნდაც ყველაზე არასასიამოვნო, და ფაქტია, რომ ამ უჯრედების ორგანული სიმარტივე წარმოადგენს დიდ უპირატესობას, როდესაც საქმე ეხება საშუალებებთან და რესურსებთან ადაპტირებას, რაც საშუალებას აძლევს მათ ენერგიულად ისარგებლონ ნებისმიერი ტიპის ნივთიერებით, აქედან გამომდინარე, მრავალი სახეობა ითვლება ექსტრემოფილებად, რომლებიც მხოლოდ ბინადრობენ ნიშებში, რომლებშიც არცერთ სხვა სახეობას არ შეუძლია გადარჩენა. სახეობა. ამ ტიპის ორგანიზმებს შორის არსებული მეტაბოლური მრავალფეროვნება, შესაბამისად, საშუალებას აძლევს მათ იცხოვრონ თანაბარ მრავალფეროვან გარემოში. და რესურსებს, რომლებსაც შეუძლიათ ენერგიის გამომუშავება არაორგანული და არაორგანული ქიმიური ნივთიერებებისგან, ან თუნდაც ფოტოსინთეზი.

ექსტრემალური ადაპტაციის ამ მდგომარეობამ და საკვები ნივთიერებების მცირე რაოდენობასთან ერთად, რომელიც მათ გადარჩენისთვის ესაჭიროებათ, განაპირობა ის, რომ პროკარიოტულ უჯრედებს აქვთ მაღალი მეტაბოლური ეფექტურობა, შეუძლიათ თითქმის ნებისმიერი სახის ორგანული ნივთიერების დაშლა, შთანთქმა და მეტაბოლიზება. არსებული არაორგანული სტრუქტურა, რის გამოც ისინი იქნებოდნენ ერთადერთი ცოცხალი არსებები, რომლებსაც ნამდვილად შეეძლოთ მარადიული სიცოცხლის გარანტია, ასევე ამის შედეგად რომ ზოგიერთი სახეობის მეტაბოლური ნარჩენები შეიძლება იყოს საკვები სხვებისთვის, შეინარჩუნოს სრულყოფილი წონასწორობა მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ისინი არსებობდნენ პროკარიოტები.

თუმცა, ამ ბოლო იდეის საპირისპირო იმის მიხედვით, თუ როგორ განვითარდა სახეობებს შორის ცხოვრების დინამიკა, უფრო მეტია უმრავლესობისთვის საკმაოდ კატასტროფულია, რადგან პროკარიოტები ასევე ხელს უწყობენ ცხოვრების პირობებს თითქმის ყველა სხვა არსებისთვის ცოცხალი. მაგალითად, ბაქტერიების გარეშე, რომლებსაც შეუძლიათ ორგანული ნივთიერებების დაშლა, მისგან მიღებული საკვები ნივთიერებები არ დაბრუნდება ნიადაგში. გამოიყენება მცენარეების მიერ, კვებავს მათ თავის მხრივ ბალახისმჭამელებს და ამით მტაცებლებს, რითაც სრულდება ტრანსფორმაციის ციკლი. ენერგია.

რეპროდუქციული სიჩქარე

ორობითი დაშლის გზით უჯრედების გაყოფის გზით სწრაფი გამრავლების უნარი არის ის, რაც პროკარიოტულ უჯრედებს საშუალებას აძლევს გამრავლდნენ სიჩქარით. ძალიან მაღალი, ფაქტი, რომელიც შეიძლება ითამაშოს როგორც ეკოსისტემების სასარგებლოდ, ისე წინააღმდეგ და მით უმეტეს ორგანიზმებისთვის, რომლებიც შეიძლება დაზარალდნენ ინფექციით ბაქტერიული.

პროკარიოტულმა უჯრედმა ასევე გავლენა მოახდინა დედამიწაზე სიცოცხლის ევოლუციაზე, რადგან იყო ევკარიოტული უჯრედების წინამორბედი. ენდოსიმბიოზური თეორია ვარაუდობს, რომ ევკარიოტული უჯრედები წარმოიქმნება სიმბიოზისგან სხვადასხვა პროკარიოტულ უჯრედებს შორის. მაგალითად, ითვლება, რომ მიტოქონდრია, რომლებიც უჯრედებში ენერგიის გამომუშავებაზე პასუხისმგებელი ორგანოელებია. ევკარიოტული უჯრედები, წარმოქმნილი პროკარიოტული უჯრედებიდან, რომლებიც უჯრედებმა გადაიბარეს დიასახლისები.

ევოლუციაში პროკარიოტული უჯრედის მნიშვნელობის კიდევ ერთი მაგალითია ფოტოსინთეზის განვითარება. ცნობილია, რომ ფოტოსინთეზი წარმოიშვა ფოტოსინთეზურ ბაქტერიებში დაახლოებით 3 მილიარდი წლის წინ, მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების გამოჩენამდე დიდი ხნით ადრე. ფოტოსინთეზურმა ბაქტერიებმა შეძლეს მზის სხივების ქიმიურ ენერგიად გარდაქმნა, რაც მათ საშუალებას აძლევდა აყვავებულიყვნენ ისეთ გარემოში, სადაც სხვა ორგანიზმები ვერ გადარჩებოდნენ.

ბაქტერიების ათვისება

გარდა იმისა, რომ ისინი პლანეტაზე ყველაზე უხვი ორგანიზმები არიან, როგორც ინდივიდების რაოდენობის, ასევე იმ რეგიონების მიხედვით, სადაც მათი პოვნა შესაძლებელია, შეუძლია შეასრულოს მრავალი კრიტიკული როლი ეკოსისტემებში, როგორიცაა ჰაერიდან აზოტის დაფიქსირება ფორმაში გამოიყენება სხვა ცოცხალი არსებების, ისევე როგორც მრავალი სხვა ნივთიერების მიერ, უნარი, რომელმაც ძლიერ მიიპყრო ყურადღება განვითარებისთვის ამ ტიპის ბაქტერიების გამოყენებაზე დაფუძნებული ბიოტექნოლოგია წარმოებული დაბინძურებით გამოწვეული ზიანის აღმოსაფხვრელად ადამიანის მოქმედებით.

მეორეს მხრივ, საუკუნეების განმავლობაში ბაქტერიების სხვადასხვა სახეობას აქვს აუცილებელი სამუშაოები, რომლებიც ძალიან სასარგებლოა მრავალი დელიკატესების წარმოებისთვის. ადამიანი შეჩვეულია, როგორიცაა იოგურტი, ყველი და სხვა ფერმენტები, მაგრამ ასევე არის პროკარიოტები, რომლებიც გამოიყენება ფერმენტების და სხვა პროდუქტების წარმოებაში. მნიშვნელოვანი ნაერთები ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში, ხოლო სხვები შემდგომში აგრძელებენ სამეცნიერო კვლევებს გენეტიკასა და ბიოლოგიის გასაგებად. მოლეკულური, მისი შედარებითი ორგანული და ფუნქციონალური სიმარტივის გამო, რაც აადვილებს და იაფს ხდის მისი ბიოქიმიური და გენეტიკური პროცესების შესწავლას, ვიდრე უფრო რთული უჯრედების. ევკარიოტების მსგავსად.

მართალია, ბაქტერიები ასევე პასუხისმგებელნი არიან ბევრ ინფექციურ დაავადებაზე. იმის გაგებამ, თუ როგორ ფუნქციონირებს პროკარიოტული უჯრედები და როგორ ურთიერთქმედებენ ისინი გარემოსთან, საშუალება მისცა ეფექტური მკურნალობის შემუშავებას მათ მიერ გამოწვეულ დაავადებებს, ამ ყველაფერთან ერთად, რომ მის შესაბამისობას ეკონომიკურ დონეზე აქვს ნამდვილი გლობალური მასშტაბი და ყველა სახის ნივთები.

ცნობები

სალვატის ბიბლიოთეკა (1973). სანელებლების ევოლუცია. ბარსელონა, ესპანეთი. სალვატის რედაქტორები.

დუ პრაუ, ე. (1971). ფიჭური და მოლეკულური ბიოლოგია. ის. ბარსელონა, ესპანეთი. Omega Editions, S.A.

ფანტინი, ვ. ჟოსელევიჩი, მ. (2014). იკითხება უჯრედების დაყოფის შესახებ. წარმოდგენილია მეცნიერების, ტექნოლოგიების, ინოვაციებისა და განათლების იბერო-ამერიკულ კონგრესზე. ბუენოს აირესი, არგენტინა. 2014.

ჰიკმანი, ჩ. და სხვ. (1998) ზოოლოგიის ინტეგრალური პრინციპები. მე-11 გამოცემა მადრიდი, ესპანეთი. McGraw-Hill Interamericana.

ლენინგერი, ა. (1977). ბიოქიმია. მე-2 გამოცემა. ჰავანა, კუბა. სარედაქციო ხალხი და განათლება.

მეთიუსი, ჩ. და სხვ. (2005). ბიოქიმია. მე-3 გამოცემა. მადრიდი ესპანეთი. პირსონი–ადისონ უესლი.