TEORIER OM CELLEUDVIKLING - BIOLOGI - 2025

De teorier om evolution celle er forklaringer forsøger at forstå, hvornår og hvordan celler opstod. Normalt henviser de til eukaryote celler, det vil sige dem, der har en kerne adskilt af en cellemembran, hvor de indeholder det genetiske materiale.

I modsætning til prokaryote celler, som er enklere og forekom for omkring 3,7 milliarder år siden på Jorden, er eukaryote celler meget mere komplekse, større og for nylig vises.

Højopløsningsbillede af en encellet organisme. Via Youtube.

Fordi eukaryote celler er grundlaget for de fleste levende ting, såsom planter og dyr, er der udviklet flere teorier om deres oprindelse, og hvorfor de optrådte.

Udvikling af de første celler

De første celler optrådte for mindst 3,7 milliarder år siden, ca. 750 millioner år efter Jorden blev dannet. Selvom vi ikke med sikkerhed ved, hvordan de første celler optrådte, ved vi ganske præcist, hvordan de udviklede sig.

En af de mest accepterede teorier om dannelsen af ​​de første celler er imidlertid følgende: i betragtning af de tidlige Jorders atmosfæriske forhold kan en udledning af energi få organiske molekyler til at dannes spontant.

Dette blev demonstreret ved Stanley Millers eksperimenter i 1950'erne, hvor han lykkedes at skabe organiske molekyler fra brint, metan og ammoniak.

Senere blev de første komplekse organiske molekyler (også kaldet makromolekyler) dannet. På et tidspunkt i udviklingen af ​​disse molekyler dukkede den første op, der var i stand til at replikere sig selv, ved hjælp af materialer fra dens miljø. Derefter blev der for første gang født en celle.

Disse første celler kunne have gengivet frit i starten på grund af manglen på konkurrence om det brændstof, de brugte. Fordi deres antal steg betydeligt (netop på grund af denne mangel på konkurrence), måtte cellerne snart blive mere sofistikerede for at fortsætte med at reproducere. Således begyndte udviklingsprocessen.

Celletyper og deres udvikling

I mange år blev det antaget, at der kun eksisterede to typer celler, den prokaryote (som bogstaveligt betyder "uden en kerne") og den mere komplekse og senere begyndende eukaryot. I de sidste to århundreder er der imidlertid blevet identificeret andre typer celler, der ikke passer til egenskaberne for nogen af ​​de andre to.

Disse celler har været kendt siden 90'erne som "archaea", hvilket bogstaveligt betyder "gamle." På denne måde bruges i dag et klassificeringssystem med tre domæner: Archaea, Bakterier og Eucaria.

Archaea celler

Archaea (også kendt som Archaea) er celler uden en kerne, der meget ligner bakterier, men med visse egenskaber, der har ført dem til at blive betragtet som uafhængige organismer.

Som alle andre celler er de mikroskopiske organismer. Deres cellevæg er meget modstandsdygtig, hvilket giver dem mulighed for at leve i ekstreme miljøer (selv på asteroider i rummet uden beskyttelse af nogen form for atmosfære).

Deres diæt er også meget forskellige, da de drager fordel af uorganiske forbindelser som brint, kuldioxid eller svovl i stedet for ilt.

Prokaryote celler (bakterier)

Prokaryotiske celler er den enkleste af de tre typer. De har kun en cellemembran, der omgiver det indre af cellen. Indvendigt kan vi finde det genetiske materiale suspenderet i cytoplasmaet samt nogle ribosomer (de organeller, der genererer energi i cellen).

Prokaryotiske celler klassificeres, på trods af at de er af mange forskellige typer, som bakterier. For at tilpasse sig miljøet mere effektivt har mange af dem andre tilføjelser, såsom flagella for at være i stand til at bevæge sig frit eller en klistret væg, kapslen, der giver dem mulighed for at klæbe til andre organismer.

Eukaryote celler

Eukaryote celler er de mest komplekse og største af de tre typer. De adskiller sig fra prokaryoter og archaea hovedsageligt, idet de har en kerne, hvor de opbevarer DNA. Derudover har de flere typer cellulære organeller, som giver dem mulighed for at udføre forskellige typer funktioner.

Eukaryote celler er grundlaget for alt komplekst liv, der findes på Jorden. På grund af dette har forskere undersøgt dets oprindelse i mange årtier og har udviklet den såkaldte Endosymbiotiske teori om celleudvikling.

Endosymbiotisk teori om celleudvikling

Eukaryote celler er meget mere udviklede end archaea eller bakterier. For kun få årtier siden blev der fundet en tilfredsstillende forklaring på dens fremkomst: den endosymbiotiske teori.

Denne teori er baseret på de ligheder, som mitokondrier og chloroplaster af eukaryote celler har med bakterier, både i deres form og i deres funktion.

Derfor foreslår de videnskabsmænd, der forsvarer den, at en stor celle på et tidspunkt i evolutionen optog en bakterie og begyndte at bruge den til at udtrække den energi, der var nødvendig for at overleve og reproducere.

De absorberede bakterier fik i mellemtiden større sandsynligheder for at forlade afkom samt større sikkerhed ved at være inde i en større celle. Derfor opstod der et symbiotisk forhold; deraf navnet på teorien.

Efter millioner af år med evolution har mitokondrier og chloroplaster, som tidligere var uafhængige bakterier, specialiseret sig. Derfor kan de ikke længere overleve uden for cellen.

Beviser for den endosymbiotiske teori

I det daglige sprog bruger vi ordet "teori" til at beskrive en mening, der ikke er baseret på kendsgerning. I videnskabens verden er en teori imidlertid en forklaring på et fænomen bekræftet ved eksperimenter og observation.

Den endosymbiotiske teori er ingen undtagelse. Flere ledetråder får os til at tro, at det er sådan, dyre- og planteceller opstod. Nogle af disse bevis er følgende:

• Mitochondria og chloroplasts har deres eget DNA → Disse to typer organeller er de eneste, der har DNA inden for deres cytoplasma, der adskilles fra celle-hovedets DNA.
• Begge organeller reproducerer på egen hånd → Fordi de har deres eget DNA, kan chloroplaster og mitokondrier replikere uafhængigt af cellen og dirigere deres egen opdeling.
• De har en cellemembran → I modsætning til resten af ​​cellens organeller har både mitokondrier og chloroplaster en dobbeltcellemembran, der adskiller dem fra resten. Denne type membran findes også i bakterier.

Referencer

1. "Prokaryotiske celler" i: Khan Academy. Hentet den: 17. januar 2018 fra Khan Academy: es.khanacademy.org.
2. "Forskelle mellem eukaryot og prokaryot celle" i: Forskel mellem. Hentet den: 17. januar 2018 fra Forskel mellem: difference-entre.com.
3. "Fra prokaryoter til eukaryoter" i: Understanding Evolution. Hentet den: 17. januar 2018 fra Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
4. "Cells oprindelse og udvikling" i: NCBI. Hentet den: 17. januar 2018 fra NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "Udviklingen af ​​cellen" i: Lær genetik. Hentet den: 17. januar 2018 fra Learn Genetics: Learn.genetics.utah.edu.