İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Tüm Hücrelerin Özellikleri
- Birinci Sınıflandırma: Hayatın Üç Bölgesi
- Archaea: Aşırı Ortamlarda Gelişen Tek Hücreli Organizmalar
- Archaea'nin Alanı ve Krallığı
- Bakteriler: Çok Ortamda Büyüyen Tek Hücreli Organizmalar
- Bakteriler Ayrı Çekirdek İçermez
- Bakterilerin Etki Alanı ve Krallığı
- Her Yerde Ökaryotlar Gelişiyor
- Ökaryotların Altındaki Krallıklar
- En Büyük Tek Hücreli Organizma
- En Küçük Tek Hücreli Organizma
- Kuralları kıran tek hücreli ökaryot
Hücre, yaşamın tüm özelliklerini içeren en küçük canlı organizmadır ve gezegendeki tüm yaşamlar tek hücreli bir organizma olarak başlar. İki tür tek hücreli organizma şu anda mevcuttur: prokaryotlar ve ökaryotlarayrı olarak tanımlanmış bir çekirdeği olmayanlar ve bir hücresel membran tarafından korunan bir çekirdeği olanlar. Bilim adamları prokaryotların en eski yaşam şekli olduğunu ve ilk önce yaklaşık 3.8 milyon yıl olduğunu, ökaryotların ise 2.7 milyar yıl önce ortaya çıktığını belirtti. Tek hücreli organizmaların taksonomisi, üç ana yaşam alanından birine düşer: ökaryotlar, bakteri ve archaea.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Biyologlar, tüm canlı organizmaları, tek hücreli ila çok hücreli organizmalardan başlayarak yaşamın üç alanına sınıflandırır: archaea, bakteri ve ökaryotlar.
Tüm Hücrelerin Özellikleri
Tüm tek hücreli ve çok hücreli organizmalar bu temelleri paylaşır:
Birinci Sınıflandırma: Hayatın Üç Bölgesi
1969'dan önce, biyologlar hücresel yaşamı iki krallığa ayırdılar: bitkiler ve hayvanlar. 1969'dan 1990'a kadar bilim insanları monera (bakteri), protistler, bitkiler, mantarlar ve hayvanları içeren beş krallık sınıflandırma sistemine karar verdiler. Ancak daha önce Illinois Üniversitesi Mikrobiyoloji Bölümünde profesör olan Dr. Carl Woese (1928-2012) 1990 yılında, tek hücreli organizmaların ve çok hücreli varlıkların sınıflandırılması için üç alan, archaea, bakteri ve ökaryotlar, altı krallığa ayrılmıştır. Çoğu bilim adamı şimdi bu taksonomiyi veya sınıflandırma sistemini kullanıyor.
Archaea: Aşırı Ortamlarda Gelişen Tek Hücreli Organizmalar
Archaea, daha önce yaşam için sürdürülemez olduğu düşünülen aşırı ortamlarda gelişir: derin deniz hidrotermal menfezleri, kaplıcalar, Ölü Deniz, tuz buharlaşma havuzları ve asit gölleri. Dr. Woeses önerisinden önce, bilim adamları ilk önce archaebacteria (antik tek hücreli bakteriler) olarak tanımladılar çünkü prokaryotik bakteriler, ayrı bir zara bağlı çekirdek veya organellerden yoksun tek hücreli organizmalar gibi görünüyorlardı. Woese, meslektaşları ve diğer bilim insanları tarafından yapılan ileri araştırmalar, bu eski bakterilerin sergiledikleri biyokimyasal özellikler nedeniyle ökaryotlarla daha yakından bağlantılı olduklarını fark etmelerini sağladı. Bilim adamları ve araştırmacılar ayrıca insan sindirim sisteminde ve deride yaşayan archaea'yı da keşfettiler.
Archaea'nin Alanı ve Krallığı
Archaea, hem prokaryotların hem de ökaryotların özelliklerini paylaşır, bu yüzden filogenetik hayat ağacında bakteri ve ökaryotlar arasında ayrı bir dalda bulunurlar. Bilim adamları arkebakterilerin gerçekte antik bakteriler olduklarını keşfettiklerinde, onları archaea olarak değiştirdiler. Aşağıdaki özellikler archaea tek hücreli organizmalarını tanımlar:
Archaea'nın ana sınıflamaları arasında Crenarchaeota, Euryarchaeota ve korarchaeotave önerilen alt bölümlerin yanı sıra nanoarchaeota ve önerilen thaumarchaeota. Bireysel sınıflandırmalar, araştırmacı ve bilim adamlarının bu tek hücreli organizmaları bulduğu ortam türlerini gösterir. Crenarchaeota aşırı asidite ve sıcaklığa sahip ortamlarda yaşar ve amonyağı okside eder; euryarchaeota, derin deniz ortamlarında metan oksitleyen ve tuzu seven organizmaları, atık ürün olarak metan üreten diğer euryarchaeota ve ayrıca yüksek sıcaklıktaki ortamlarda yaşayan bir archaea korarchaeota'yı içerir.
Nanoarchaeota, diğer bir archaea'dan farklıdır; Ignicoccus. Korarchaeota ve nanoarchaeota'nın alt tipleri şunlardır: metanojenlersindirim ya da enerji üretim süreçlerinin bir yan ürünü olarak metan gazı üreten organizmalar; halofiller veya tuzu seven archaea; termofiller, aşırı yüksek sıcaklıklarda gelişen organizmalar; ve psychrophiles, Aşırı soğuklarda yaşayan arkeolojik organizmalar.
Bakteriler: Çok Ortamda Büyüyen Tek Hücreli Organizmalar
Bakteriler gezegenin her yerinde yaşar ve büyür: dağların üstünde, dünyanın en derin okyanuslarının dibinde, hem insanların hem de hayvanların sindirim kanallarının içinde ve hatta Kuzey ve Güney kutuplarının donmuş kayaları ve buzlarında. Bakteriler yıllara yayılmış olabilirler çünkü uzun süre uykuda kalabilirler.
Bakteriler Ayrı Çekirdek İçermez
Bakteriler gezegendeki en önde gelen canlılar olarak varlar ve burada tarihin gelişen gezegenlerinin dörtte üçünü burada geçiriyorlar. Gezegendeki yaşam alanlarının çoğuna uyum sağlama yetenekleriyle tanınırlar. Bazı bakteriler hayvanlarda, bitkilerde ve insanlarda virülan hastalıklara neden olurken, çoğu bakteri daha yüksek yaşam formları sağlayan metabolik süreçlerle çevrenin "faydalı" ajanları olarak çalışır.
Diğer bakteri formları, önemli işlevleri yerine getiren simbiyotik ilişkilerde, bitkiler ve omurgasızlarla (omurgasız canlılar) birlikte çalışır. Bu tek hücreli organizmalar olmadan, ölü bitkilerin ve hayvanların çürümeleri daha uzun sürer ve topraklar verimli olmaz. Araştırmacılar ve bilim adamları bazı bakterileri kimyasallarda, ilaçlarda, antibiyotiklerde ve hatta lahana turşusu, yoğurt ve kefir ve turşu gibi yiyeceklerin hazırlanmasında kullanırlar. Basit tek hücreli organizmalar olarak bakteri hücreleri belirgin özelliklere sahiptir:
Bakterilerin Etki Alanı ve Krallığı
Bilim adamları, bakterilerin çoğunu, gaz halindeki oksijene nasıl tepki verdiklerini temel alarak üç gruba ayırır. Aerobik Bakteriler oksijen ortamlarında ürerler ve yaşaması için oksijene ihtiyaç duyarlar. Anaerobik bakteri gaz halinde oksijeni sevmez; Bu bakterilerin bir örneği, suyun altında kalan sedimentlerde yaşayanlar veya bakteriyel gıda kaynaklı zehirlenmelere neden olanlardır. Son olarak, fakültatif anaeroblar yetiştirme ortamlarında oksijenin varlığını tercih eden, ancak onsuz yaşayabilen bakterilerdir.
Ancak araştırmacılar ayrıca bakterileri enerji elde ettikleri şekilde sınıflandırır: heterotrofların ve Ototrofların. Işık enerjisi ile beslenen (foto-ototrofik olarak adlandırılan) bitkiler gibi ototroflar, karbondioksit sabitlenerek veya azot, kükürt veya diğer element oksidasyon işlemlerini kullanarak kemoautotrofik yöntemlerle kendi besin kaynaklarını oluştururlar. Heterotroflar enerjilerini çürüyen maddede yaşayan saprobik bakteriler gibi organik bileşikler ve ayrıca fermantasyona veya enerjiye yönelik solunumlara dayanan bakteri gibi organik bileşikleri parçalayarak alırlar.
Bilim adamlarının bakterileri gruplandırmasının bir başka yolu da şekilleridir: küresel, çubuk şeklinde ve spiral. Bakterilerin diğer şekilleri arasında filamentli, kılıflı, kare, saplı, yıldız şeklinde, mil şeklinde, loblu, trichome oluşturan (saç şekillendirme) ve pleomorfik Ortama bağlı olarak şeklini veya boyutunu değiştirme yeteneği ile bakteri.
Daha fazla sınıflandırma mikoplazmalan, hücre duvarı olmadığından antibiyotiklerden etkilenen hastalığa neden olan bakteriler; siyanobakterimavi-yeşil algler gibi fotoautotrofik bakteriler; gram-pozitif bakterigram boyama testinde mor yayan, çünkü test onların kalın hücre duvarlarını renklendirir; ve gram negatif bakteriler gram leke testinde pembeye dönüşen ince, ancak güçlü dış duvarları nedeniyle. Gram-pozitif bakteriler, gram-negatif bakterilere kıyasla antibiyotiklere daha iyi yanıt verir, çünkü formerler duvarı kalın olsa da, nüfuz edilebilir, gram-negatif bakterilerde, hücresel duvarları incedir, ancak kurşun geçirmez bir yelek gibi hareket eder.
Her Yerde Ökaryotlar Gelişiyor
Ökaryotlar mantarlarda, bitki ve hayvan krallıklarında birçok çok hücreli organizmayı içerirken, bu ana yaşam alanı ayrıca tek hücreli organizmaları da içerir. Tek hücreli ökaryotlar, rijit hücresel duvarlara sahip olan prokaryotlara kıyasla şekillerini değiştirebilen hücresel duvarlara sahiptir. Çoğu bilim adamı ökaryotların prokaryotlardan geliştiğini, çünkü genetik materyal olarak RNA ve DNA kullandıklarını; her ikisi de 20 amino asitten yararlanır; ve her ikisinin de bir lipidi (organik çözücülerde çözülebilir) iki katmanlı hücre zarı vardır ve D şekeri ve L-amino asitleri kullanır. Ökaryotların spesifik özellikleri şunlardır:
Ökaryotların Altındaki Krallıklar
Ökaryotik alan dört krallık veya alt kategori içermektedir: protistler, mantar, bitkiler ve hayvanlar. Bunlardan, protistler yalnızca tek hücreli organizmalar içerirken, mantar krallığı her ikisini de içerir. Protista krallığı gibi canlı organizmaları içerir. algler, öjenoidler, protozoans ve balçık kalıpları. Mantar krallığı hem tek hücreli hem de çok hücreli organizmaları içerir. Mantarlar krallığındaki tek hücreli organizmalar arasında mayalar ve chytridsveya fosilleşmiş mantarlar. Bitki ve hayvan krallıklarındaki organizmaların çoğu çok hücrelidir.
En Büyük Tek Hücreli Organizma
Gezegendeki tek hücreli varlıkların çoğu genellikle mikroskop gerektirse de, sudaki algleri gözlemleyebilirsiniz, Caulerpa taxifolia, çıplak gözle. Hint Okyanusu ve Hawaii'ye özgü bir deniz yosunu türü olarak tanımlanan bu öldürücü alg, başka yerlerde istilacı bir türdür. Bitki krallığındaki bu canlı organizma 6 ila 12 inç uzunluğunda büyüyebilir ve bir koşucudan kaynaklanan koyu renkli açık yeşil tonlarda tüy benzeri düzleşmiş dallara sahiptir.
En Küçük Tek Hücreli Organizma
Kaliforniya Üniversitesi Berkeley kampüsünün üstündeki tepelerde tünemiş olan ABD Berkeley Üniversitesi, ABD Enerji Bakanlığı ve California Üniversitesi sistemi tarafından ortaklaşa yönetilen Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'na oturur. Berkeley Labs araştırmacıları tarafından yönetilen uluslararası bir bilim ekibi, 2015 yılında, yüksek güçlü bir mikroskoptan alınan bir görüntüde yakalanan en küçük hücreli organizmanın ne olabileceğini keşfetti.
Prokaryotik bir bakteri olan bu tek hücreli organizma o kadar küçüktür ki, bu tek hücreli bakterilerin 150.000'i kafanızdan bir tüyün ucuna oturabilir. Araştırmacılar, diğer organizmalar ile çalışmak için gerekli özelliklerin çoğundan yoksun oldukları için bu inanılan ortak organizmaları incelemeye devam ediyorlar. Hücreler, DNA, az sayıda ribozom ve ipliğe benzer ekleri var gibi görünmekle birlikte, muhtemelen yaşaması için diğer bakterilere güveniyor.
Kuralları kıran tek hücreli ökaryot
Prag'daki Charles Üniversitesi'ndeki bilim adamları, belirli bir mitokondri içermeyen bilinen tek ökaryot organizmasını keşfettiler ve bunu bir evcil hayvan chinchilla'nın bağırsağında buldular. Hücreler güç merkezi olarak, mitokondri birkaç şey yapar. Oksijen varlığında, mitokondri molekülleri şarj edebilir ve kritik proteinler üretebilir. Ancak, Giardia bakterilerinin bir akrabası olan bu organizma, proteinleri sentezlemek için tipik olarak bakterilerde - lateral gen transferi - bulunanlarda olduğu gibi bir sistem kullanır. Bakteriler öncelikle prokaryotik hücreler olarak mevcut olduğundan, bakteri ile ilişkili ökaryotik bir hücre bulmak kuralın bir istisnasıdır.