Эукариоты — клетки с ядром¶
Эукариоты — это организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, ограниченное двумя мембранами, и другие мембранные органеллы. Термин происходит от греч. eu («истинный») и karyon («ядро») и противопоставляется прокариотам — бактериям и археям, у которых ядра нет. К эукариотам относятся все животные, растения, грибы и протисты (простейшие), то есть подавляющее большинство многоклеточных организмов Земли.
¶Клеточная организация
Главное отличие эукариотической клетки от прокариотической — наличие ядра, в котором хромосомная ДНК окружена ядерной оболочкой с порами. Помимо ядра, в клетках эукариот присутствуют мембранные органеллы: митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли. У растений и водорослей дополнительно есть пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты), а также крупная центральная вакуололь и клеточная стенка из целлюлозы.
Размеры эукариотических клеток обычно варьируются от 10 до 100 мкм, что на порядок больше типичных прокариот. Геном эукариотической клетки, как правило, включает несколько хромосом, связанных с белками-гистонами, и содержит значительные объёмы некодирующей ДНК. Клеточный цикл у эукариот разделён на интерфазу и митоз (или мейоз), что обеспечивает точное распределение хромосом между дочерними клетками.
¶Происхождение и эволюция
Согласно эндосимбиотической теории, предложенная в 1960-х годах Линн Маргулис, митохондрии произошли от древних аэробных бактерий, а пластиды — от цианобактерий, которые когда-то были поглощены предковой эукариотической клеткой. Подтверждением служит то, что митохондрии и пластиды имеют собственную кольцевую ДНК, двумембранные оболочки и рибосомы, сходные с бактериальными.
Древнейшие достоверные ископаемые следы эукариот относятся к протерозойской эре (около 2,1–1,8 млрд лет назад). Кембрийский взрыв около 540 млн лет назад ознаменовался быстрым расширением многоклеточных эукариотических организмов — животных и растений.
¶Классификация
В современной системе живой природы эукариоты делятся на четыре больших царства (супергруппы):
| Царство | Примеры | Ключевые признаки |
|---|---|---|
| Животные (Animalia) | млекопитающие, насекомые, рыбы | гетеротрофность, отсутствие клеточной стенки |
| Растения (Plantae) | цветковые, мхи, водоросли | автотрофность, клеточная стенка из целлюлозы |
| Грибы (Fungi) | шляпочные, дрожжи, плесени | гетеротрофность, клеточная стенка из хитина |
| Протисты (Protista) | амёбы, инфузории, эвглены | разнообразие, в основном одноклеточные |
Протисты — сборная группа, объединяющая эукариотов, не входящих в три остальных царства; их систематика остаётся предметом дискуссий.
¶Значение
Эукариоты играют ключевую роль в биосфере: растения — основные продуценты кислорода и органического вещества, животные и грибы — важнейшие компоненты круговорота веществ. Человек и все сельскохозяйственные культуры относятся к эукариотам, поэтому изучение их клеточной биологии лежит в основе медицины, генетики и биотехнологии.
Источники:
- Кэмпбелл Н. Биология. В 2 т. — М.: Питер, 2013.
- Алов И. А., Гурьев С. М., Степанов В. М. Биология. — М.: Просвещение, 2010.
- Маргулис Л. Роль симбиоза в эволюции. — М.: Мир, 1983.