Eucariotas

Eucariotas ( eucariotas obsoletos  ; lat. Eukaryota de otro griego εὖ- "bueno; completamente" [2] + κάρυον "nuez; núcleo"), o nuclear  : el dominio (superreino) de los organismos vivos , cuyas células contienen un núcleo . Los eucariotas, en particular, son animales , hongos y plantas . Los organismos que no tienen núcleo ( bacterias y arqueas ) se llaman procariotas . Los virus y viroides no son procariotas ni eucariotas; además, incluso la cuestión de si considerarlos organismos vivos es discutible.  

Descripción

Los animales , las plantas , los hongos y el grupo de organismos llamados colectivamente protistas  son todos organismos eucariotas. Pueden ser unicelulares y pluricelulares , pero todos comparten un plan celular común. Se cree que todos estos organismos disímiles tienen un origen común, por lo que el grupo nuclear se considera como un taxón monofilético del más alto rango. Según las hipótesis más comunes, los eucariotas aparecieron hace entre 1600 y 2100 millones de años [3] . La simbiogénesis  , una simbiosis entre una célula eucariota, que aparentemente ya tiene un núcleo y es capaz de fagocitosis , jugó un papel importante en la evolución de los eucariotas y las bacterias absorbidas por esta célula  , precursores de mitocondrias y plástidos .

La estructura de la célula eucariota

Las células eucariotas son, en promedio, mucho más grandes que las células procariotas , la diferencia de volumen alcanza miles de veces. Las células eucariotas incluyen alrededor de una docena de tipos diferentes de estructuras conocidas como orgánulos (otro nombre menos utilizado en la literatura científica [com. 1] es orgánulos), de los cuales muchos están separados del citoplasma por una o más membranas (en las células procariotas, orgánulos internos rodeados por una membrana, son raros). El núcleo es una parte de la célula rodeada por una doble membrana (dos membranas elementales) en eucariotas y que contiene material genético: moléculas de ADN “empaquetadas” en cromosomas . El núcleo suele ser uno, pero también hay células multinucleadas.

División en reinos

Hay varias opciones para dividir el dominio eucariótico en reinos. Los reinos de plantas y animales fueron los primeros en ser distinguidos . Luego se aisló el reino fúngico , que, según la mayoría de los biólogos, no puede ser asignado a ninguno de estos reinos debido a características bioquímicas. Asimismo, algunos autores distinguen los reinos de los protistas o protozoos y los cromistas . Algunos sistemas tienen hasta 20 reinos. Según el sistema de Thomas Cavalier-Smith , todos los eucariotas se dividen en dos taxones monofiléticos ( subdominios ): unikonts (Unikonta) y bikonts (Bikonta). Aún no se ha determinado la posición de eucariotas como Collodictyon y Diphylleia rotans .

Diferencias entre eucariotas y procariotas

La característica fundamental más importante de los eucariotas está asociada con la ubicación del aparato genético en la célula. El aparato genético de todos los eucariotas se encuentra en el núcleo y está protegido por la envoltura nuclear. El ADN eucariótico es lineal (en procariotas, el ADN es circular y está ubicado en un área especial de la célula: el nucleoide , que no está separado por una membrana del resto del citoplasma). Se asocia con proteínas histonas y otras proteínas cromosómicas que las bacterias no tienen.

En el ciclo de vida de los eucariotas, normalmente hay dos fases nucleares (haplofase y diplofase). La primera fase se caracteriza por un juego haploide (único) de cromosomas, luego, al fusionarse, dos células haploides (o dos núcleos) forman una célula diploide (núcleo) que contiene un juego doble (diploide) de cromosomas . A veces, en la próxima división, y más a menudo después de varias divisiones, la célula vuelve a ser haploide. Tal ciclo de vida y, en general, la diploidía no son característicos de los procariotas.

La tercera diferencia, quizás la más interesante, es la presencia de orgánulos especiales en las células eucariotas que tienen su propio aparato genético, se multiplican por división y están rodeados por una membrana. Estos orgánulos son las mitocondrias y los plástidos . En su estructura y actividad vital, son sorprendentemente similares a las bacterias . Esta circunstancia llevó a los científicos modernos a la idea de que tales organismos son descendientes de bacterias que han entrado en una relación simbiótica con eucariotas. Los procariotas se caracterizan por tener un pequeño número de orgánulos y ninguno de ellos está rodeado por una doble membrana. En las células procarióticas no hay retículo endoplásmico, aparato de Golgi ni lisosomas.

Otra diferencia importante entre procariotas y eucariotas es la presencia de endocitosis en eucariotas , incluida la fagocitosis en muchos grupos . La fagocitosis ( literalmente  , "comer por la célula") es la capacidad de las células eucariotas para capturar, encerrar en una vesícula de membrana y digerir una variedad de partículas sólidas. Este proceso proporciona una función protectora importante en el cuerpo. Fue descubierto por primera vez por I. I. Mechnikov cerca de las estrellas de mar. La aparición de fagocitosis en eucariotas probablemente se asocie con tamaños promedio (más información sobre las diferencias de tamaño a continuación). El tamaño de las células procariotas es inconmensurablemente más pequeño y, por lo tanto, en el proceso de desarrollo evolutivo de los eucariotas, se enfrentaron al problema de suministrar al cuerpo una gran cantidad de alimentos. Como consecuencia, los primeros verdaderos depredadores móviles aparecen entre los eucariotas .

La mayoría de las bacterias tienen una pared celular diferente a la eucariota (no todos los eucariotas la tienen). En procariotas, esta es una estructura fuerte, que consiste principalmente en mureína (en arqueas, pseudomureína). La estructura de la mureína es tal que cada célula está rodeada por una bolsa de malla especial, que es una molécula enorme. Entre los eucariotas, muchos protistas , hongos y plantas tienen una pared celular . En los hongos, se compone de quitina y glucanos , en las plantas inferiores, a partir de celulosa y glicoproteínas , las diatomeas sintetizan una pared celular a partir de ácidos silícicos, en las plantas superiores se compone de celulosa, hemicelulosa y pectina . Aparentemente, para las células eucariotas más grandes, se ha vuelto imposible crear una pared celular lo suficientemente fuerte a partir de una sola molécula. Esta circunstancia podría obligarles a utilizar otro material para la pared celular. Otra explicación es que el ancestro común de los eucariotas, en relación con la transición a la depredación, perdió su pared celular, y luego también se perdieron los genes responsables de la síntesis de mureína . Cuando algunos eucariotas regresaron a la nutrición osmotrófica , reapareció la pared celular, pero sobre una base bioquímica diferente.

El metabolismo de las bacterias también es variado. En general, existen cuatro tipos de nutrición, y todos ellos se encuentran entre las bacterias. Estos son fotoautotróficos, fotoheterótrofos, quimioautotróficos, quimioheterótrofos (los fototróficos usan la energía de la luz solar, los quimiotróficos usan la energía química). Los eucariotas, por otro lado, sintetizan energía a partir de la luz solar o usan energía preparada de este origen. Esto puede deberse a la aparición de depredadores entre los eucariotas, cuya necesidad de sintetizar energía ha desaparecido.

Otra diferencia es la estructura de los flagelos . En las bacterias, los flagelos son filamentos huecos de 15 a 20 nm de diámetro hechos de proteína flagelina . La estructura de los flagelos eucarióticos es mucho más complicada. Son una excrecencia celular rodeada por una membrana y contienen un citoesqueleto (axonema) de nueve pares de microtúbulos periféricos y dos microtúbulos en el centro. A diferencia de los flagelos procarióticos giratorios, los flagelos eucarióticos están doblados o enrollados.

Los dos grupos de organismos que estamos considerando, como ya se mencionó, difieren mucho en su tamaño promedio. El diámetro de una célula procariota suele ser de 0,5 a 10 micras , cuando el mismo indicador en eucariotas es de 10 a 100 micras , respectivamente, el volumen de dicha célula es de 1000 a 10 000 veces mayor que el de una procariota.

Los ribosomas de los procariotas son pequeños (tipo 70S). Las células eucariotas contienen tanto ribosomas de tipo 80S más grandes ubicados en el citoplasma como ribosomas de tipo procariota 70s ubicados en mitocondrias y plástidos.

Aparentemente, el tiempo de aparición de estos grupos también difiere. Los primeros procariotas surgieron en el proceso de evolución hace unos 3.500 millones de años, de los cuales evolucionaron los organismos eucariotas hace unos 1.200 millones de años.

Véase también

Notas

  1. Adl S. M., Simpson A. G., Lane C. E., Lukeš J., Bass D., Bowser S. S., Brown M. W., Burki F., Dunthorn M., Hampl V., Heiss A., Hoppenrath M., Lara E., Le Gall L., Lynn D. H., McManus H., Mitchell E. A., Mozley-Stanridge S. E., Parfrey L. W., Pawlowski J., Rueckert S., Shadwick R. S., Schoch C. L., Smirnov A., Spiegel F. W.  La clasificación revisada de eucariotas  // The Journal de Microbiología Eucariótica. - 2012. - vol. 59, núm. 5.- Pág. 429-493. -doi : 10.1111/ j.1550-7408.2012.00644.x . — PMID 23020233 .
  2. Términos biológicos. El significado de la palabra "eucariota"
  3. Knoll, Andrew H.; Javaux EJ; Hewitt D.; Cohen P. Organismos eucariotas en océanos proterozoicos  (neopr.)  // Transacciones filosóficas de la Royal Society B . - 2006. - 29 junio ( vol. 361 , n. 1470 ). - S. 1023-1038 . -doi : 10.1098 / rstb.2006.1843 . —PMID 16754612 .

Comentarios:

  1. Al buscar en bases de datos de literatura (elibrary.ru, books.google.ru, etc.), se prefiere el término "orgánulos".

Literatura

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