Гипотезы происхождения эукариотических клеток. Симбиогенез

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Кубанский государственный университет»

(ФГБОУ ВО «КубГУ»)

Институт среднего профессионального образования

РЕФЕРАТ

Гипотезы происхождения эукариотических клеток. Симбиогенез

Выполнил студент 2 курса ИНСПО

Фармация 2 группа

Жуков Андрей

г.Краснодар

2019

Содержание

1. Введение
2. Теория Биохимической эволюции
3. Теория Эндосимбиотического происхождения клетки
4. Сибиогенез
5. Заключение
6. Список литературы

Введение

Вопрос о происхождении жизни на Земле интересует учёных в области биологии и геологии уже не одно столетие. По их мнению, возраст планеты составляет более 5 млрд. лет. Из курса биологии нам известно, что в природе организмы бывают одноклеточными и многоклеточными. Клетка осуществляет обмен веществ и энергии, растет, размножается, передает свои свойства по наследству, реагирует на внешнюю среду, двигается. Все это изучает наука цитология. В настоящее время при изучении клетки используют новейшие физические, химические методы, а также современные электронные микроскопы. Для изучения химического состава клетки применяют метод центрифугирования, который основан на неодинаковой плотности разных клеточных органоидов. Такое современное и подробное изучение химической организации клетки привело к выводу, что именно химические процессы лежат в основе ее жизни и ее происхождения.

Теория Биохимической эволюции

В 1923 году советским биохимиком Алексеем Опариным была разработана теория биохимической эволюции. Основу этой теории составляла идея о том, что миллиарды лет назад при формировании планеты первыми органическими веществами были углеводороды, которые образовались в океане из более простых соединений, а соединения углеводорода с азотом и простейших молекул аммиака, воды, метана и водорода с рядом других химических элементов образовывали сложные органические вещества. Энергию для осуществления этих процессов создавали частые грозовые электрические разряды и интенсивная солнечная радиация, выделявшая значительное количество ультрафиолетового излучения, падавшего на Землю до того, как образовался озоновый слой. Органические вещества, постепенно накапливаясь в океане и создавали прочные молекулярные связи, которые были устойчивы к разрушающему действию ультрафиолетового излучения. Позднее теория биохимической эволюции получила развитие в трудах английского учёного Джона Холдейна, который сформулировал гипотезу о том, что жизнь явилась результатом длительных эволюционных углеродных соединений. Вещества, близкие по своему химическому составу к белкам и другим органическим соединениям, составляющие основу живых организмов, возникли на основе углеводородов. Теория биохимической эволюции, важным этапом которой явилось формирование мембранной структуры, предполагала, что с появлением мембраны ускорился процесс упорядочения и усовершенствования метаболизма, а дальнейшее усложнение обмена веществ происходило с помощью катализаторов. Теория биохимической эволюции и происхождения жизни на Земле, высказанная Алексеем Опариным, была признана многими ученые, однако из-за большого количества предположений и допущений, она вызывает некоторые сомнения. Например то, что внутренние структуры клеток почти всегда разрушаются, и обычно мы не можем отличить прокариотические клетки от эукариотических. Переход от простой прокариотической к сложной эукариотической клетке с ее многообразными субструктурами остается до сих пор загадкой для биологов. Наиболее остроумная гипотеза возникновения клетки принадлежит Саган . Она предположила, что эукариотическая клетка возникла в результате симбиоза двух или более различных прокариотических клеток. В основе этой идеи лежит тот факт, что внутри прокариотических клеток нет мембран, способных защитить всю клетку от токсических продуктов, образующихся в процессе метаболизма. Важнейший из таких продуктов - кислород, который выделялся уже при фотосинтезе. Известно что кислород, образующийся при фотосинтезе в некоторых участках клетки, способен окислить многие вещества и тем самым погубить клетку. В эукариотических клетках фотосинтез происходит в хлоропластах, и благодаря мембранам кислород уходит из клетки, не причиняя ей вреда. По теории Саган, первым шагом к образованию эукариотической клетки был симбиоз прокариотических организмов двух разных типов. При это один из них должен был быть гетеротрофным анаэробом, питавшимся органическими веществами.