Главнейшие ароморфозы:
1. Функции РНК перешли к молекулам ДНК, так как двухцепочечная структура стабильнее, чем одноцепочечная, и может копироваться с большей точностью. РНК стала выполнять роль посредника между молекулами ДНК и белками в процессе реализации клеткой генетической информации.
2. Появление автотрофного способа питания.
2. Генетический аппарат был обособлен от цитоплазмы и упакован в двойную мембрану. Так сформировалось ядро и возросла устойчивость генетического аппарата клетки. Т.е. появление эукариот.
3. С появлением ядра усовершенствовался биосинтез белка, развились внутриклеточные мембранные структуры (ЭПС, аппарат Гольджи, лисозомы и др.), характерные для клеток эукариот.
4. Появление митохондрий.
Найди верный ответ на вопрос ✅ «Какое строение имеют клетки одноклеточных эукариотических организмов …» по предмету 📙 Биология, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.
Искать другие ответы
Главная » ⭐️ Биология » Какое строение имеют клетки одноклеточных эукариотических организмов
1) обособление ядра (появление ядерной оболочки); 2) защита наследственного аппарата клетки (в ядре); 3) увеличение числа хромосом в ядре (генетической информации); 4) увеличение разнообразия клеток (одноклеточных организмов); 5) возникновение мембранных органоидов; 6) разделение процессов в цитоплазме (разнообразие процессов); 7) усложнение клетки.
Обособление клеточного ядра (хранилища наследственной информации) от цитоплазмы (области активного метаболизма) можно рассматривать как проявление глобальной эволюционной закономерности — обособления «сомы» и «гермы». Эту тенденцию удачно охарактеризовал А.С.Раутиан (2001): «Разделение организма на сому и герму обусловлено прежде всего тем, что задачи хранения наследственной информации и функционирования предъявляют к своей материальной основе противоположные требования… для поддержания сомы необходима динамика, а для сохранения гермы с ее наследственной информацией — покой. Компромисс между этими противоположными требованиями достигается путем пространственного разделения сомы и гермы внутри организма».
Но этим далеко не исчерпывается биологический смысл обособления клеточного ядра. Важнейшее отличие эукариотических организмов от прокариотических состоит в более совершенной системе регуляции генома. Ядро – не только место хранения, но и область считывания и репликации ДНК, а главное — активной регуляции транскрипции и посттранскрипционных модификаций РНК. Благодаря этому у эукариот появилась возможность развития сложных механизмов модификационной изменчивости. Таким образом был достигнут принципиально более высокий уровень приспособляемости организмов. Отметим, что рост приспособляемости (и, как следствие, устойчивости) живых систем – один из основных законов биологической эволюции; он проявляется, например, в закономерном и неуклонном росте средней продолжительности существования таксонов (Марков, 2002).
Именно благодаря своей способности формировать, в зависимости от условий, морфологически и функционально различные клетки при неизменном геноме, одноклеточные эукариоты оказались способными в дальнейшем развить, во-первых, сложные жизненные циклы и половое размножение, во-вторых – многоклеточность. Как у простейшего со сложным жизненным циклом, так и у многоклеточного организма один и тот же геном, благодаря сложной системе регуляции экспрессии генов, в разных условиях обеспечивает развитие принципиально разных типов клеток. Способность прокариот к такого рода модификациям на порядок ниже.
Обособление клеточного ядра способствовало также развитию более совершенной системы защиты и репарации ДНК (хотя начаться этот процесс мог еще у археобактерий, обитавших в экстремальных условиях – см. ниже), что привело к резкому снижению частоты мутирования у эукариот по сравнению с прокариотами. Это могло быть важным преимуществом в условиях бескислородной атмосферы архея и протерозоя, когда из-за отсутствия озонового слоя жесткое ультрафиолетовое излучение в поверхностных слоях воды могло приводить к слишком интенсивному мутагенезу. Эффективный механизм репарации, таким образом, мог существенно расширить потенциальную адаптивную зону первых эукариот, сделав возможным для них обитание в лучше освещенных слоях воды.
Огромные преимущества, несомненно, должно было дать эукариотам (и биоте в целом) возникновение полового процесса, что привело к целому комплексу весьма важных последствий: появлению репродуктивной изоляции, эндогамных биологических видов и популяций, ди- и полиплоидности и рекомбинационной изменчивости (подробнее об этом см. в последнем разделе статьи). Следует, однако, иметь в виду, что у первых эукариот, по всей вероятности, еще не было полового процесса. Многие преимущества эукариот могли проявиться лишь впоследствии, в более или менее отдаленной эволюционной перспективе. Для самых первых эукариот, по-видимому, реальное значение имел лишь рост приспособляемости к нестабильной среде за счет развития модификационной изменчивости.
Вопрос. Вспомните, чем отличаются друг от друга прокариотные и эукариотные клетки, автотрофные и гетеротрофные организмы.
Ответ. Эукариотические клетки от прокариотических отличаются тем, что имеют настоящее оформленное ядро, в то время как ядерный материал прокариот располагается непосредственно в цитоплазме. Автотрофы – организмы, которые сами производят органические вещества в процессе фотосинтеза или хемосинтеза, гетеротрофы – организмы, потребляющие готовые органические вещества.
Вопрос 1. Чем первые настоящие клетки отличались от пробионтов?
Ответ. Первые настоящие клетки содержали клеточную мембрану, пробионты оболочку, которая впоследствии превратилась в первичную мембрану. Питание первых настоящих клеток было автотрофным и гетеротрофным, у пробионтов только гетеротрофное. Первые клетки содержали ДНК и РНК, тогда как пробионты только РНК
Вопрос 2. Какие ароморфозы произошли в эволюции метаболизма у первых клеток?
Ответ. Крупнейший ароморфоз в развитии жизни на Земле связан с появлением фотосинтеза. Скорее всего первыми фотосинтезирующими организмами были анаэробные бактерии, способные к азотфиксации. Источником энергии им служило Солнце, а источником протонов для восстановления углекислого газа до органических соединений являлся сероводород (такой фотосинтез называют аноксигенным, т. е. бескислородным). Лишь потом организмы, похожие на современные цианобактерии, освоили фотосинтез, в котором источником протонов была вода и в качестве побочного продукта выделялся кислород. Второй ароморфоз – переход к аэробному дыханию. Третий – выход организмов на сушу.
Вопрос 3. Какое значение для развития жизни на Земле имело возникновение фотосинтеза?
Ответ. В ходе эволюции процесс фотосинтеза постепенно усложнялся. Это привело к трём очень важным последствиям, обеспечившим дальнейшее развитие жизни на Земле. Во-первых, стали создаваться запасы органических веществ, необходимые для питания гетеротрофных организмов. Как следствие, возникло множество гетеротрофов.
Во-вторых, в результате фотосинтеза на Земле появился кислород, существенно изменивший условия жизни. Образовались организмы, первоначально способные лишь к простому выживанию в присутствии кислорода. По мере накопления его в атмосфере Земли создались предпосылки для появления клеток с аэробным дыханием, которое энергетически в 19 раз эффективнее, чем брожение. Таким образом, наряду с анаэробным метаболизмом организмы освоили аэробный способ извлечения энергии. В-третьих, кислород в верхних слоях атмосферы сформировал озоновый экран, защитивший поверхность Земли от губительных ультрафиолетовых лучей и создавший условия для выхода организмов из воды на сушу.
Вопрос 4. Какие ароморфозы произошли в эволюции первых одноклеточных организмов?
Ответ. Главнейшие ароморфозы:
1. Функции РНК перешли к молекулам ДНК, так как двухцепочечная структура стабильнее, чем одноцепочечная, и может копироваться с большей точностью. РНК стала выполнять роль посредника между молекулами ДНК и белками в процессе реализации клеткой генетической информации.
2. Появление автотрофного способа питания.
2. Генетический аппарат был обособлен от цитоплазмы и упакован в двойную мембрану. Так сформировалось ядро и возросла устойчивость генетического аппарата клетки. Т.е. появление эукариот.
3. С появлением ядра усовершенствовался биосинтез белка, развились внутриклеточные мембранные структуры (ЭПС, аппарат Гольджи, лисозомы и др.), характерные для клеток эукариот.
4. Появление митохондрий.
Вопрос 5. Охарактеризуйте гипотезы происхождения эукариотных организмов. Какая из гипотез считается более обоснованной? Объясните почему.
Ответ. 1. Гипотеза мембраногенеза, предполагает, что эукариотная клетка возникла из прокариотной путём впячивания её плазмалеммы и образования внутриклеточных мембранных органоидов. В пользу этой гипотезы свидетельствуют данные о двойном строении мембраны ядра, митохондрий и хлоропластов.
2. Симбиотическая гипотезы (гипотеза симбиогенеза). Согласно ей эукариотная клетка возникла в результате нескольких актов симбиоза первичных прокариотных организмов. Одна группа анаэробных гетеротрофных пробионтов вступила в симбиоз с аэробными гететрофными бактериями, и таким образом появились эукариотные клетки, у которых роль энергетических органоидов выполняли митохондрии. Другая группа анаэробных гетеротрофных пробионтов объединилась не только с аэробными гетеротрофными бактериями, но и с первичными фотосинтезирующими цианобактериями. От неё впоследствии образовались эукариотные клетки, у которых роль энергетических органоидов стали выполнять митохондрии и хлоропласты.
Гипотеза симбиогенеза считается более обоснованной. В пользу этой гипотезы также свидетельствует внешнее сходство митохондрий и хлоропластов со свободноживущими бактериями, наличие в этих органоидах собственных ДНК, РНК, рибосом и способность их к полуавтономному существованию внутри клетки.
Вопрос 6. В живом мире наиболее чёткая грань проходит не между растениями и животными, а между прокариотами и эукариотами. Объясните почему.
Ответ. В живом мире наибольшие различия существуют не между растениями, грибами и животными, а между организмами, обладающими ядром (эукариоты) и не имеющими его (прокариоты), к последним обычно относят низшие организмы – бактерии. Все эти одноклеточные и многоклеточные организмы, сходны между собой и имеют общий план строения своих клеток. Различие между прокариотами и эукариотами заключается еще и в том, что первые могут жить как в бескислородной среде (анаэробы), так и в среде с разным содержанием кислорода (аэробы), в то время как для эукариотов, за немногими исключениями, обязателен кислород. Сравнение прокариот и эукариот по потребности в кислороде приводит к заключению, что прокариоты возникли в период, когда содержание кислорода в среде изменилось. Ко времени же появления эукариот концентрация кислорода была высокой и относительно постоянной.
Какие ароморфозы в строении клетки обеспечили появление одноклеточных эукариотических организмов в процессе эволюции органического мира? Назовите три ароморфоза. Обоснуйте их значение.
Arnfinn ответил на вопрос 19.01.2022
1) обособление ядра (появление ядерной оболочки)
2) защита наследственного аппарата клетки (в ядре)
3) увеличение числа хромосом в ядре (генетической информации)
4) увеличение разнообразия клеток (одноклеточных организмов)
5) возникновение мембранных органоидов
6) разделение процессов в цитоплазме (разнообразие процессов)
7) усложнение клетки.
Arnfinn ответил на вопрос 19.01.2022
Вопрос. Вспомните, чем отличаются друг от друга прокариотные и эукариотные клетки, автотрофные и гетеротрофные организмы.
Ответ. Эукариотические клетки от прокариотических отличаются тем, что имеют настоящее оформленное ядро, в то время как ядерный материал прокариот располагается непосредственно в цитоплазме. Автотрофы – организмы, которые сами производят органические вещества в процессе фотосинтеза или хемосинтеза, гетеротрофы – организмы, потребляющие готовые органические вещества.
Вопрос 1. Чем первые настоящие клетки отличались от пробионтов?
Ответ. Первые настоящие клетки содержали клеточную мембрану, пробионты оболочку, которая впоследствии превратилась в первичную мембрану. Питание первых настоящих клеток было автотрофным и гетеротрофным, у пробионтов только гетеротрофное. Первые клетки содержали ДНК и РНК, тогда как пробионты только РНК
Вопрос 2. Какие ароморфозы произошли в эволюции метаболизма у первых клеток?
Ответ. Крупнейший ароморфоз в развитии жизни на Земле связан с появлением фотосинтеза. Скорее всего первыми фотосинтезирующими организмами были анаэробные бактерии, способные к азотфиксации. Источником энергии им служило Солнце, а источником протонов для восстановления углекислого газа до органических соединений являлся сероводород (такой фотосинтез называют аноксигенным, т. е. бескислородным). Лишь потом организмы, похожие на современные цианобактерии, освоили фотосинтез, в котором источником протонов была вода и в качестве побочного продукта выделялся кислород. Второй ароморфоз – переход к аэробному дыханию. Третий – выход организмов на сушу.
Вопрос 3. Какое значение для развития жизни на Земле имело возникновение фотосинтеза?
Ответ. В ходе эволюции процесс фотосинтеза постепенно усложнялся. Это привело к трём очень важным последствиям, обеспечившим дальнейшее развитие жизни на Земле. Во-первых, стали создаваться запасы органических веществ, необходимые для питания гетеротрофных организмов. Как следствие, возникло множество гетеротрофов.
Во-вторых, в результате фотосинтеза на Земле появился кислород, существенно изменивший условия жизни. Образовались организмы, первоначально способные лишь к простому выживанию в присутствии кислорода. По мере накопления его в атмосфере Земли создались предпосылки для появления клеток с аэробным дыханием, которое энергетически в 19 раз эффективнее, чем брожение. Таким образом, наряду с анаэробным метаболизмом организмы освоили аэробный способ извлечения энергии. В-третьих, кислород в верхних слоях атмосферы сформировал озоновый экран, защитивший поверхность Земли от губительных ультрафиолетовых лучей и создавший условия для выхода организмов из воды на сушу.
Вопрос 4. Какие ароморфозы произошли в эволюции первых одноклеточных организмов?
Ответ. Главнейшие ароморфозы:
1. Функции РНК перешли к молекулам ДНК, так как двухцепочечная структура стабильнее, чем одноцепочечная, и может копироваться с большей точностью. РНК стала выполнять роль посредника между молекулами ДНК и белками в процессе реализации клеткой генетической информации.
2. Появление автотрофного способа питания.
2. Генетический аппарат был обособлен от цитоплазмы и упакован в двойную мембрану. Так сформировалось ядро и возросла устойчивость генетического аппарата клетки. Т.е. появление эукариот.
3. С появлением ядра усовершенствовался биосинтез белка, развились внутриклеточные мембранные структуры (ЭПС, аппарат Гольджи, лисозомы и др.), характерные для клеток эукариот.
4. Появление митохондрий.
Вопрос 5. Охарактеризуйте гипотезы происхождения эукариотных организмов. Какая из гипотез считается более обоснованной? Объясните почему.
Ответ. 1. Гипотеза мембраногенеза, предполагает, что эукариотная клетка возникла из прокариотной путём впячивания её плазмалеммы и образования внутриклеточных мембранных органоидов. В пользу этой гипотезы свидетельствуют данные о двойном строении мембраны ядра, митохондрий и хлоропластов.
2. Симбиотическая гипотезы (гипотеза симбиогенеза). Согласно ей эукариотная клетка возникла в результате нескольких актов симбиоза первичных прокариотных организмов. Одна группа анаэробных гетеротрофных пробионтов вступила в симбиоз с аэробными гететрофными бактериями, и таким образом появились эукариотные клетки, у которых роль энергетических органоидов выполняли митохондрии. Другая группа анаэробных гетеротрофных пробионтов объединилась не только с аэробными гетеротрофными бактериями, но и с первичными фотосинтезирующими цианобактериями. От неё впоследствии образовались эукариотные клетки, у которых роль энергетических органоидов стали выполнять митохондрии и хлоропласты.
Гипотеза симбиогенеза считается более обоснованной. В пользу этой гипотезы также свидетельствует внешнее сходство митохондрий и хлоропластов со свободноживущими бактериями, наличие в этих органоидах собственных ДНК, РНК, рибосом и способность их к полуавтономному существованию внутри клетки.
Вопрос 6. В живом мире наиболее чёткая грань проходит не между растениями и животными, а между прокариотами и эукариотами. Объясните почему.
Ответ. В живом мире наибольшие различия существуют не между растениями, грибами и животными, а между организмами, обладающими ядром (эукариоты) и не имеющими его (прокариоты), к последним обычно относят низшие организмы – бактерии. Все эти одноклеточные и многоклеточные организмы, сходны между собой и имеют общий план строения своих клеток. Различие между прокариотами и эукариотами заключается еще и в том, что первые могут жить как в бескислородной среде (анаэробы), так и в среде с разным содержанием кислорода (аэробы), в то время как для эукариотов, за немногими исключениями, обязателен кислород. Сравнение прокариот и эукариот по потребности в кислороде приводит к заключению, что прокариоты возникли в период, когда содержание кислорода в среде изменилось. Ко времени же появления эукариот концентрация кислорода была высокой и относительно постоянной.
К одноклеточным, или простейшим, относятся животные, тело которых морфологически соответствует одной клетке, будучи вместе с тем самостоятельным целостным организмом со всеми присущимиему функциями. Общее число видов простейших превышает 30 тыс.
Возникновение одноклеточных животных сопровождалось ароморфозами: 1. Появились диплоидность (двойной набор хромосом) в ограниченное оболочкой ядро как структура, отделяющая генетический аппарат клетки от цитоплазмы и создающая специфическую среду для взаимодействия генов в диплоидном наборе хромосом. 2. Возникли органоиды, способные к самовоспроизведению. 3. Образовались внутренние мембраны. 4. Появился высокоспециализированный и динамичный внутренний скелет — цитоскелет. б. Возник половой процесс как форма обмена генетической информацией между двумя особями.
Строение.План строения простейших соответствует общим чертам организации эукариотической клетки. Генетический алпарат одноклеточных представлен одним или несколькими ядрами. Если есть два ядра, то, как правило, одно из них, диплоидное, — генеративное, а другое, полиплоидное, — вегетативное. Генеративное ядро выполняет функции, связанные с размножением. Вегетативное ядро обеспечивает все процессы жизнедеятельности организма.
Цитоплазма состоитиз светлой наружной части, лишенной органоидов, — эктоплазмы и более темной внутренней части, содержащей основные органоиды, — эндоплазмы. В эндоплазме имеются органоиды общего назначения.
В отличие от клеток Многоклеточного Организма у одноклеточных есть органоиды специального назначения. Это органоиды движения- ложноножки — псевдоподии; жгутики, реснички. Имеются и органоиды осморегуляции — сократительные вакуоли. Есть специализированные органоиды, обеспечивающие раздражимость.
Одноклеточные с постоянной формой тела обладают постоянными пищеварительными органоидами: клеточной воронкой, клеточным ртом, глоткой, а также органоидом выделения непереваренных остатков — порошицей.
В неблагоприятных условиях существования ядро с небольшим объемом цитоплазмы, содержащим необходимые органоиды, окружается толстой многослойной капсулой — цистой и переходит от активного состояния к покою. При попадании в благоприятные условия цисты «раскрываются», и из них выходят простейшие в виде активных и подвижных особей.
Размножение. Основная форма размножения’ простейших — бесполое размножение путем митотического деления клетки. Однако часто встречается половой процесс.
Среда обитания простейших чрезвычайно разнообразна. Многие из них, живут в морях. Некоторые входят в состав бентоса — организмов, обитающих в толще воды, на различных глубинах. Многочисленные виды жгутиковых и инфузорий — компоненты морского планктона -придонных обитателей. Много видов простейших образуют и пресноводный бентос, а также являются компонентами пресных водоемов. Некоторые виды одноклеточных, живущие в почве, участвуют в почвообразовании; широкое распространение среди всех классов простейших получил паразитизм. Многие виды вызывают тяжелые заболевания у человека и животных; некоторые простейшие паразитируют на растениях.
Класс Саркодовые. или Корненожки. Амеба В состав класса входит отряд амебы. Характерный признак — способность образовывать цитоплазматические выросты — псевдоподии (ложноножки), благодаря которым они передвигаются.
Амеба: 1 — ядро, 2 — цитоплазма, 3 — псевдоподии, 4 — сократительная вакуоль, 5 — образовавшаяся пищеварительная вакуоль
Строение. Форма тела непостоянна. Наследственный аппарат представлен одним, как правило, полиплоидным ядром. Цитоплазма имеет отчетливое подразделение на экто- и эндоплазму, в которой расположены органоиды общего назначения. У свободноживущих пресноводных форм имеется просто устроенная сократительная вакуоль.
Способ питания. Все корненожки питаются путем фагоцитоза, захватывая пищу ложноножками.
Размножение. Для наиболее примитивных представителей отрядов амеб и раковинных амеб характерно лишь бесполое размножение путем митотического деления клеток.
Среда обитания. Среди саркодовых множество свободноживущих форм, населяющих пресные и соленые водоемы. Среди амеб встречаются паразитические формы. Примером может служить дизентерийная амеба, вызывающая у человека дизентерию.
Класс Жгутиковые Строение. У жгутиковых имеются жгутики, служащие органоидами движения и способствующие захвату пищи. Их может быть один, два или множество. Движением жгутика в окружающей воде вызывается водоворот, благодаря которому мелкие взвешенные в воде частички увлекаются к основанию жгутика, где имеется небольшое отверстие — клеточный рот, ведущий в глубокий канал-глотку.
Эвглена зеленая: 1 — жгутик, 2 — сократительная вакуоль, 3 — хлоропласты, 4 — ядро, 5 — сократительная вакуоль
Почти все жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой, которая наряду с развитыми элементами цитоскелета определяет постоянную форму тела.
Генетический аппарат у большинства жгутиковых представлен одним ядром, но существуют также двуядерные (например, лямблии) и многоядерные (например, опалина) виды.
Цитоплазма четко делится на тонкий наружный слой — прозрачную эктоплазму и глубже лежащую эндоплазму.
Способ питания. По способу питания жгутиковые делятся на три группы. Автотрофные организмы как исключение в царстве животных синтезируют органические вещества (углеводы) из углекислого газа и воды при помощи хлорофилла и энергии солнечного излучения. Хлорофилл находится в хроматофорах, сходных по организации с пластидами растений. У многих жгутиконосцев с растительным типом питания имеются особые аппараты, воспринимающие световые раздражения — стигмы.
Гетеротрофные организмы (трипаносома — возбудитель сонной болезни) не имеют хлорофилла и поэтому не могут синтезировать углеводы из неорганических веществ. Миксотрофные организмы способны к фотосинтезу, но питаются также минеральными и органическими веществами, созданными другими организмами (эвглена зеленая).
Осморегуляторная и отчасти выделительная функции выполняются у жгутиковых,как у саркодовых, сократительными вакуолями, которые имеются у свободноживущих пресноводных форм.
Размножение. У жгутиковых отмечается половое и бесполое размножение. Обычная форма бесполого размножения — продольное деление.
Среда обитания. Жгутиковые широко распространены в пресных водоемах, особенно небольших и загрязненных органическими остатками,и также в морях. Многие виды паразитируют у различных животных и человека и тем самым приносят большой вред (трипоназомы, паразиты кишечника и др.).
Тип Инфузории, или Ресничные Общая характеристика. К типу инфузорий относится более 7 тыс. видов. Органоидами движения служат реснички. Имеется два ядра: крупное полиплоидное — вегетативное ядро (макронуклеус) и мелкое диплоидное — генеративное ядро (микронуклеус).
Строение. Инфузории могут быть разнообразной формы, во чаще всего овальной, как инфузория туфелька.Размеры их достигают в длину 1мм. Снаружи тело покрыто пелликулой. Цитоплазма всегда четко разделена на экто- и энтодерму. В эктоплазме находятся базальные тельца ресничек. С базальными тельцами ресничек тесно связаны элементы цитоскелета.
Способ питания инфузории. В передней половине тела находится продольная выемка — околоротовая впадина. В глубине ее расположено овальное отверстие — клеточный рот, ведущий в изогнутую глотку, которую поддерживает система скелетных глоточных нитей. Глотка открывается непосредственно в эндоплазму.
Осморегуляция. У свободноживущих инфузорийимеютсясократительные вакуоли.
Инфузория туфелька: 1 — реснички, 2 — пищеварительные вакуоли, 3 — малое ядро, 4 — большое ядро, 5 — клеточныйрот, в — клеточная глотка, 7 — порошица, 8 — сократительная вакуоль<
Размножение.Для инфузорий характерно чередование полового и бесполого размножения. При бесполом размножении происходит поперечное деление инфузорий.
Среда обитания. Свободноживущие инфузории встречаются и в пресных водах, и в морях.Образ жизни их разнообразен.
Таблица 29. Тип простейшие (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)