Eukaryote

Een eukaryote is een organisme met complexe cellen, of een enkele cel met een complexe structuur. In deze cellen is het genetisch materiaal georganiseerd in chromosomen in de celkern.

Dieren, planten, algen en schimmels zijn allemaal eukaryoten. Er zijn ook eukaryoten onder de eencellige protisten. Daarentegen hebben eenvoudigere organismen, zoals bacteriën en archaea, geen kernen en andere complexe celstructuren. Dergelijke organismen worden prokaryoten genoemd.

De eukaryoten worden vaak behandeld als een superkoninkrijk, of domein.

Eukaryoten evolueerden in het Proterozoïcum. De oudste bekende waarschijnlijke eukaryote is Grypania, een opgerolde, onvertakte gloeidraad tot 30mm lang. De oudste Grypania-fossielen komen uit een ijzermijn bij Negaunee, Michigan. De fossielen werden oorspronkelijk gedateerd als 2100 miljoen jaar geleden, maar later onderzoek toonde de datum aan als ongeveer 1874 miljoen jaar geleden. Grypania duurde tot in het Mesoproterozoïcum.

Een andere oude groep is de acritarchen, vermoedelijk de cysten of de voortplantingsstadia van het algenplankton. Ze zijn 1400 miljoen jaar geleden gevonden, in het Mesoproterozoïcum. p57

De indeling van de Eukaryota wordt actief besproken en er zijn verschillende taxonomieën voorgesteld. Alle moderne versies hebben vijf koninkrijken, maar zijn het niet eens over welke groepen er in elk koninkrijk komen.



 Een typische dierlijke cel
Een typische dierlijke cel

Structuur

Eukaryote cellen zijn meestal veel groter dan prokaryoten. Ze kunnen tot 10 keer groter zijn. Eukaryote cellen hebben veel verschillende interne membranen en structuren, organellen genaamd. Ze hebben ook een cytoskelet. Het cytoskelet bestaat uit microtubuli en microfilamenten. Die delen zijn erg belangrijk in de vorm van de cel. Eukaryotisch DNA wordt in bundels gestopt die chromosomen worden genoemd en die tijdens de celdeling worden gescheiden door een microtubulaire spindel. De meeste eukaryoten hebben een soort van seksuele voortplanting door middel van bevruchting, die prokaryoten niet gebruiken.

Prokaryoten hebben geen geslachten, maar ze kunnen wel DNA doorgeven aan andere bacteriën. Hun celdeling is aseksueel. Bacteriële conjugatie is wanneer bacteriën een genetisch element (vaak een plasmide of transposon) van de ene naar de andere bacterie verplaatsen.

Eukaryoten hebben sets van lineaire chromosomen in de kern en het aantal chromosomen is meestal typisch voor elke soort.

Intern membraan

In eukaryote cellen zijn er veel dingen met membranen om hen heen. Ze worden allemaal samen het endomembraansysteem genoemd. Eenvoudige zakjes, blaasjes of vacuolen genoemd, worden soms gemaakt door andere membranen af te blazen, net zoals kinderen bellen maken met hun speelgoed. Veel cellen nemen voedsel en andere dingen op met behulp van iets wat endocytose wordt genoemd. Bij endocytose buigt het membraan dat het dichtst bij de buitenkant ligt naar binnen en knijpt dan af om een blaasje te maken. Veel andere organellen die membranen hebben, zijn waarschijnlijk begonnen als blaasjes.

De kern is omgeven door twee membranen die gaten hebben in het membraan, zodat de dingen in en uit kunnen gaan. In het omhulsel van de atoomkern steken dingen uit die op buizen en platen lijken. Deze worden het endoplasmatisch reticulum genoemd, dat vaak wordt ingekort tot ER. De ER werkt met bewegende eiwitten en laat ze rijpen.

De ER heeft twee delen, de ruwe ER en de gladde ER. De ruwe ER heeft ribosomen die eraan vastzitten. De eiwitten die de ribosomen die aan de ruwe ER vastzitten, gaan naar de binnenkant van de ruwe ER, de zogenaamde lumen. Daarna gaan ze meestal in blaasjes, die uit de gladde ER groeien en afknijpen. In de meeste eukaryoten versmelten de blaasjes met proteïnen binnenin met stapels afgeplatte blaasjes, die de Golgi-lichamen worden genoemd, waar de proteïnen binnenin weer worden veranderd.

De blaasjes worden soms veranderd, zodat ze één ding heel goed kunnen doen. Dit wordt specialisatie of differentiatie genoemd. Bijvoorbeeld, lysosomen hebben enzymen in zich die het voedsel afbreken dat afkomstig is van voedselzuigers, en peroxisomen hebben enzymen die peroxide, een gif, afbreken, dus het is niet meer giftig.

Veel protozoën hebben samentrekkende vacuolen, dit zijn vacuolen die kunnen samensmelten of afknellen van het buitenmembraan. Contractiele blaasjes worden vaak gebruikt om onnodig water te krijgen en te verwijderen. Extrusomen schieten spullen uit die roofdieren weg laten gaan of voedsel laten vangen. In meercellige organismen worden vaak hormonen in blaasjes gemaakt. In de gecompliceerde planten wordt het grootste deel van de binnenkant van een plantencel opgenomen door een centrale stofzuiger. Die centrale vacuole is het belangrijkste dat de osmotische druk houdt zodat de cel zijn vorm kan behouden.



Detail van het endomembraansysteem en zijn componenten
Detail van het endomembraansysteem en zijn componenten

Oorsprong

Omdat de celorganellen van eukaryoten een andere (polyfyletische) oorsprong hebben, rijst de vraag of de groep een verenigde clade is of niet. Zeker is dat de protisten dat niet zijn. Celorganellen zijn gespecialiseerde eenheden die goed gedefinieerde functies uitvoeren, zoals mitochondriën en plastiden. Het is nu vrij duidelijk dat alle of de meeste van deze organellen hun oorsprong vinden in ooit onafhankelijke prokaryoten (bacteriën of archaea), en dat de eukaryote cel een 'gemeenschap van micro-organismen' is die samenwerkt in 'een schijnhuwelijk'. De eerste van dergelijke gebeurtenissen vond plaats tussen oude bacteriën om de dubbelmembraanklasse te produceren die bekend staat als gram-negatieve bacteriën. Aangezien de gramnegatieve bacteriën ook de cyanobacteriën omvatten, was dit de eerste van een aantal van dergelijke gebeurtenissen in de geschiedenis van de eukaryoten.

Rol van de Archaea

Recent onderzoek toont aan dat "het bekende repertoire van 'eukaryote-specifieke' eiwitten in Archaea [aangeven] dat de archeologische gastheercel al veel belangrijke componenten bevatte die de eukaryote cellulaire complexiteit beheersen".

Taxonomie

Protista is een groep van verschillende eencellige organismen. Er zijn nauwkeuriger taxonomieën voorgesteld, maar de wetenschappers zijn er nog steeds over aan het discussiëren. Daarom is Protista nog steeds nuttig om over deze organismen te praten. Een modern schema voor de indeling van de Eukarya is als volgt:

Opisthokonts

Dieren, schimmels, choanoflagellaten, enz.

Amoebozoën

De meeste lobbige amoeboïden en slijmvormen

Rhizaria

Foraminifera, radiolaria en diverse andere amoeboïde protozoën

Graafwerkzaamheden

Diverse flagellate protozoën

Archaeplastida (of Primoplantae)

Landplanten, groenwieren, roodwieren en glaucofyten

Chromalveolaten

Heterokonts, Haptophytes, Cryptomonads en Alveolates.

In 2005 werd echter betwijfeld of sommige van deze supergroepen monofyletisch waren, met name de Chromalveolata, en in 2006 werd bij een onderzoek vastgesteld dat er voor een aantal van de veronderstelde zes supergroepen geen bewijs was.

De Eukarya kunnen alleen worden verenigd in de zin dat de cellen een gemeenschap zijn die is afgeleid van bacteriën en archaea; de meningen lopen uiteen. Net als de Protista, kan de Eukarya een polyfyletische assemblage zijn, hoewel het een nuttige assemblage is. Echter, zoals hierboven vermeld, hebben alle takken van de Eukarya seksuele voortplanting. Dat, en de algemene organisatie van de kern, zijn de bepalende kenmerken. Deze twee punten zijn het belangrijkste bewijs voor de monofyletische oorsprong.



Gerelateerde pagina's

  • Tijdlijn van het leven





AlegsaOnline.com - 2020 - License CC3