Eucariota

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Eucariotas
Temporal amplia: Proterozoico - Recientes
Clasificación científica
Dominio: Eucariontes
Whittaker y Margulis , 1978
Reinos
Animalia - Animales
Plantae - Plantas
Filogenia alternativa

A eucariota (pronunciado / ju ? kæri.o?t / ew-Karr-ee-OHT o ju / kæri?t ? / ) es un organismo cuyas células contienen estructuras complejas encerrado dentro de las membranas . Eucariotas pueden ser más formalmente conocido como el taxón Eukarya o eucariota. La membrana que establece la definición de la estructura de las células eucariotas, aparte de procariotas las células es el núcleo , o envoltura nuclear , en el que se lleva el material genético. [1] [2] [3] La presencia de un núcleo de eucariotas da su nombre, que viene del griego ?? (eu, "bueno") y ?????? (núcleo celular, "nuez" o "kernel"). La mayoría de las células eucariotas también contienen otros membrana orgánulos como las mitocondrias , los cloroplastos y el aparato de Golgi . Todas las especies de grandes organismos complejos son eucariotas, incluyendo animales , plantas y hongos , aunque la mayoría de las especies de eucariotas son protista microorganismos . [ cita requerida ]

La división celular en las células eucariotas es diferente de la de los organismos sin núcleo (procariotas). Que implica la separación de la duplicación de los cromosomas , a través de movimientos dirigidos por los microtúbulos. Hay dos tipos de procesos de división. En la mitosis , una célula se divide para producir dos células genéticamente idénticas. En la meiosis , que es necesaria en la reproducción sexual , un diploide celular (con dos casos de cada cromosoma, uno de cada padre) se somete a la recombinación de cada par de cromosomas de los padres, y luego dos etapas de la división celular, resultando en cuatro haploides células ( gametos ). Cada gameto tiene sólo un complemento de cromosomas, cada uno de una mezcla única de la correspondiente par de cromosomas de los progenitores.

Eucariotas parece ser monofilético , y por lo tanto constituyen uno de los tres dominios de la vida. Los dos otros dominios, Bacteria y Archaea , son procariotas y no tienen ninguna de las características anteriores. Eucariotas representan una pequeña minoría de todos los seres vivos;. Incluso en un cuerpo humano hay 10 veces más microbios que células humanas [4]

Contenido

[ editar ] Las características de la célula

Las células eucariotas son mucho mayores que los de los procariotas . Tienen una variedad de membranas internas y estructuras, llamadas orgánulos , y un citoesqueleto compuesto de microtúbulos , microfilamentos y filamentos intermedios , que desempeñan un papel importante en la definición de organización de la célula y forma. Eucariotas de ADN se divide en varios paquetes lineal llamado cromosomas , que están separados por un huso microtubular durante la división nuclear.

Detalle del sistema de endomembranas y sus componentes

[ editar ] membrana interna

Células eucariotas incluyen una variedad de estructuras de membrana, denominados colectivamente como el sistema de endomembranas . Compartimientos simples, llamadas vesículas o vacuolas , puede formar por gemación otras membranas. Muchas células ingerir alimentos y otros materiales a través de un proceso de endocitosis , donde la membrana externa se invagina y luego aprieta fuera para formar una vesícula. Es probable que la mayoría de los otros orgánulos de membrana se derivan finalmente de tales vesículas.

El núcleo está rodeado por una doble membrana (comúnmente conocida como envoltura nuclear ), con poros que permiten que el material que entra y sale. Varios de tubo y chapa como extensiones de la forma de la membrana nuclear lo que se llama el retículo endoplásmico o ER, que está implicado en el transporte de proteínas y la maduración. Incluye el RE rugoso, donde los ribosomas se unen para sintetizar proteínas, que entran en el espacio interior o lumen. Posteriormente, por lo general entrar en vesículas, que brotan de la ER liso. En la mayoría de los eucariotas, estas vesículas proteína transportadora-se liberan y modificado en las pilas de vesículas aplanadas, llamados cuerpos de Golgi o dictiosomas.

Las vesículas pueden ser especializados para diversos fines. Por ejemplo, los lisosomas contienen enzimas que descomponen el contenido de las vacuolas de alimentos, y los peroxisomas se utilizan para descomponer el peróxido , que es tóxico de lo contrario. Muchos protozoos tienen vacuolas contráctiles, que recogen y expulsar el exceso de agua, y extrusomes , que expulsan material utilizado para desviar los depredadores o capturar a sus presas. En los organismos multicelulares, las hormonas se producen a menudo en las vesículas. En las plantas superiores, la mayoría del volumen de una célula está ocupada por una vacuola central, que sobre todo mantiene su presión osmótica.

Estructura de las mitocondrias:
1) membrana interna
2) membrana externa
3) Crista
4) Matriz

[ editar ] Las mitocondrias y los plastos

Las mitocondrias son organelos que se encuentran en casi todos los eucariotas. Están rodeados por dos membranas (cada uno un fosfolípido de dos capas ), el interior de la cual se dobla en invaginaciones llamadas crestas, donde la respiración aeróbica se lleva a cabo. Las mitocondrias contienen su propio ADN. Son ahora considera que en general se han desarrollado a partir de endosimbiosis procariotas, probablemente proteobacterias . Los pocos protozoos que carecen de mitocondrias se han encontrado para contener derivados mitocondrias-orgánulos, como hidrogenosomas y mitosomes .

Las plantas y los diversos grupos de algas también tienen plastos . Una vez más, estos tienen su propio ADN y desarrollado a partir de endosymbiotes, en este caso, las cianobacterias . Suelen adoptar la forma de los cloroplastos , que al igual que las cianobacterias contienen clorofila y producen compuestos orgánicos (como la glucosa ) a través de la fotosíntesis . Otros están involucrados en el almacenamiento de alimentos. A pesar de plastidios probablemente tuvo un origen único, no todos los grupos que contienen plastidios están estrechamente relacionados. En cambio, algunos eucariotas han obtenido de otros a través de la endosimbiosis secundaria o ingestión.

Origen endosimbionte También se han propuesto para el núcleo, para que más adelante, y para eucariotas flagelos , se supone que se han desarrollado a partir de las espiroquetas . Esto no es generalmente aceptada, tanto por la falta de citología pruebas y la dificultad de conciliar esto con la reproducción celular.

[ editar ] estructuras del citoesqueleto

Sección longitudinal a través del flagelo de Chlamydomonas reinhardtii

Muchos eucariotas tienen proyecciones móviles citoplasmáticas largas y delgadas, llamadas flagelos , o estructuras similares llamadas cilios . Flagelos y los cilios se refieren a veces como undulipodios , [ cita requerida ] y de diversas maneras participan en el movimiento, la alimentación, y la sensación. Están compuestos principalmente de tubulina . Estos son totalmente distintos de los flagelos procarióticos. Ellos son apoyados por un conjunto de microtúbulos que surgen de un cuerpo basal , también llamado kinetosome o centríolo , característicamente dispuestas como nueve dobletes alrededor de dos tirantes. Los flagelos también pueden tener pelos o mastigonemes , y las escalas de las membranas y las barras de conexión interna. Su interior es continua con la célula de citoplasma .

Microfilamental estructuras compuestas por actina y las proteínas de unión de actina, por ejemplo, ?- actinina , fimbrina , filamina están presentes en las capas corticales submembraneous y paquetes, también. proteínas motoras de los microtúbulos, por ejemplo, la dineína o kinesina y la actina, por ejemplo, miosinas dar carácter dinámico de la red.

Centríolos están a menudo presentes incluso en las células y los grupos que no tienen flagelos. Por lo general se presentan en grupos de uno o dos, llamado kinetids , que dan lugar a diversas raíces microtubular. Estos constituyen un componente principal de la estructura del citoesqueleto, y con frecuencia se reunieron a lo largo de varias divisiones celulares, con un flagelo retenido por el padre y los otros derivados del mismo. Centríolos también pueden estar asociados a la formación de un huso durante la división nuclear.

Importancia de las estructuras del citoesqueleto está subrayado en la determinación de la forma de las células, así como sus componentes esenciales de las respuestas migratorias como la quimiotaxis y quimiocinesis . Algunos protistas tienen varios otros microtúbulos apoyado orgánulos. Estos incluyen los radiolarios y heliozoos , que producen axopodia utilizados en la flotación o para capturar a sus presas, y la haptophytes , que tienen una peculiar flagelo-como orgánulo llamado haptonema . Una célula animal es una forma de la célula eucariota que constituye en muchos tejidos en los animales.

[ editar ] de la pared celular vegetal

Las células vegetales tienen una pared celular, una capa bastante rígido fuera de la membrana de la célula , proporcionando la celda con el apoyo estructural, protección, y un mecanismo de filtrado. La pared celular también se evita la sobre-expansión cuando el agua entra en la célula. Los carbohidratos principales que componen la pared celular primaria de las plantas terrestres son la celulosa , hemicelulosa y pectina . La celulosa microfibrillas están vinculados a través de correas de hemicelulosa que forman la red celulosa-hemicelulosa, que se incorpora en la matriz de pectina. La hemicelulosa más común en la pared celular primaria es xiloglucano .

[ editar ] Las diferencias entre las células eucariotas

Hay muchos tipos diferentes de células eucariotas, aunque los animales y las plantas son los eucariotas más familiar, y así proporcionar un excelente punto de partida para comprender la estructura eucariótica. Los hongos y muchos protistas tienen algunas diferencias importantes, sin embargo.

[ editar ] célula animal

Estructura de una célula animal típica
Estructura de una típica célula de la planta

Una célula animal es una forma de la célula eucariota que hace que a muchos tejidos en los animales . La célula animal se diferencia de otros eucariotas, especialmente las células vegetales , ya que carecen de pared celular y cloroplastos , y tienen pequeñas vacuolas . Debido a la falta de una rígida pared celular , las células animales pueden adoptar una gran variedad de formas, y una fagocitosis de células, incluso puede engullir otras estructuras.

Hay muchos diferentes tipos de células . Por ejemplo, hay aproximadamente 210 tipos diferentes de células en el cuerpo humano adulto .

[ editar ] célula vegetal

Planta de las células son muy diferentes de las células de los organismos eucariotas otros. Sus rasgos distintivos son:

[ editar ] celular de los hongos

Células de los hongos son más similares a las células animales, con las siguientes excepciones:

[ editar ] Otras células eucariotas

Eucariotas son un grupo muy diverso, y sus estructuras celulares que son igualmente diversas. Muchos tienen paredes celulares, y muchos no lo hacen. Muchos tienen cloroplastos, que se deriven de la enseñanza primaria, secundaria, terciaria o incluso la endosimbiosis, y muchos no lo hacen. Algunos grupos tienen una estructura única, como el cyanelles de la glaucophytes , el haptonema de la haptophytes , o el ejectisomes de la cryptomonads . Otras estructuras, como seudópodos , se encuentran en diferentes grupos de eucariotas en diferentes formas, tales como la lobosas amoebozoans o el reticulosas foraminíferos .

[ editar ] Reproducción

La división nuclear es a menudo en coordinación con la división celular . Esto generalmente se produce por mitosis , un proceso que permite que cada núcleo hijo a recibir una copia de cada cromosoma. En la mayoría de los eucariotas, también hay un proceso de reproducción sexual, por lo general implican una alternancia entre haploides generaciones, en el que sólo una copia de cada cromosoma está presente, y diploides generaciones, en donde dos están presentes, que se producen a través de la fusión nuclear (singamia) y la meiosis . Existe una considerable variación en este patrón, sin embargo.

Eucariotas tienen una superficie más pequeña en proporción al volumen de los procariotas, y por lo tanto tienen tasas metabólicas más bajas y mayores tiempos de generación. En algunos organismos pluricelulares, las células especializadas para el metabolismo se han ampliado las áreas de la superficie, tales como la intestinal vili.

[ editar ] Origen y evolución

Árbol filogenético que muestra la relación entre los eucariotas y otras formas de vida. [5] Los eucariotas son de color rojo, archaea verde y bacterias azul.
Una de las hipótesis de las relaciones eucariotas

El origen de la célula eucariota fue un hito en la evolución de la vida, ya que incluyen todas las células del complejo y casi todos los organismos multicelulares. El momento de esta serie de eventos es difícil de determinar, Knoll (2006) sugiere que se desarrolló alrededor de 1.6 hasta 2.1 mil millones de años. Algunos acritarcos se conocen por lo menos 1650 millones de años, y la posible alga Grypania se ha encontrado una fecha tan lejana como 2100 millones años atrás. [6]

Los fósiles que están claramente relacionados con los grupos modernos comienzan a aparecer alrededor de 1,2 millones de años, en la forma de un alga roja , aunque trabajos recientes sugieren la existencia de fósiles de algas filamentosas en el Vindhya cuenca que data de 1,6 hasta 1,7 mil millones de años. [7 ]

Los biomarcadores indican que al menos madre eucariotas surgieron incluso antes. La presencia de esteranos en Australia pizarras indica que los eucariotas estuvieron presentes 2,7 mil millones años atrás. [8] [9]

[ editar ] Clasificación

Incluso de vuelta a la antigüedad de los dos subtipos de los animales y las plantas se ha reconocido. Se les dio el rango taxonómico rango de Reino (biología) por Linneo . A pesar de que incluye los hongos con las plantas con algunas reservas, que se llevó a cabo después de que son muy distintos y garantiza como reino independiente, cuya composición no era del todo claro hasta el 1980. [10] Los eucariotas unicelulares diferentes fueron colocados con plantas o animales cuando se conocen. El biólogo alemán Georg A. Goldfuss acuñó la palabra protozoos en 1830 para referirse a organismos tales como ciliados y los corales , y este grupo se amplió hasta abarcar todos los eucariotas unicelulares, y habida cuenta de su propio reino, el reino Protista por Ernst Haeckel en 1866. [11] [12] Los eucariotas lo que llegó a estar compuesto por cuatro reinos:

Los protistas se entiende como "formas primitivas", y por lo tanto un grado evolutivo , unidos por su naturaleza unicelular primitivo. [12] El desenredo de las profundas divisiones en el árbol de la vida realmente sólo se puso en marcha con la secuenciación del ADN , dando lugar a un sistema de de dominios en lugar de reinos como el rango más alto nivel siendo propuesto por Carl Woese , uniendo a todos los reinos bajo el dominio eucariota eucariota. [13] Al mismo tiempo, el trabajo en el árbol de protistas se intensificó, y todavía está activa pasando hoy en día. Varias clasificaciones alternativas se han remitido, aunque no hay consenso en el campo.

Una clasificación producida en 2005 por la Sociedad Internacional de Protistologists, [14] , que refleja el consenso de la época, dividida en seis de los eucariotas supuestamente monofilético 'supergrupos'. Aunque la clasificación publicada deliberadamente no hizo uso de rangos formales taxonómicos, otras fuentes han tratado a cada uno de los seis como reino independiente.

Excavata Varios flagelado protozoos
Amoebozoa La mayoría de lobosas amebas y los mohos del cieno
Opisthokonta Animales , hongos , coanoflagelados , etc
Rhizaria Foraminíferos , radiolarios y varios otros ameboides protozoos
Chromalveolata Stramenopiles (o Heterokonta), Haptophyta , criptofitas (o cryptomonads), y Alveolata
Archaeplastida (o Primoplantae) Las plantas terrestres , las algas verdes , algas rojas y glaucophytes

Sin embargo, en el mismo año (2005), se expresaron dudas acerca de si algunos de estos supergrupos se monofilético, en particular el Chromalveolata, [15] y una revisión en 2006 señaló la falta de pruebas para varios de los supuestos seis supergrupos. [16 ]

[ editar ] Filogenia

rRNA árboles construidos durante los años 1980 y 1990 dejó a la mayoría de los eucariotas sin resolver una "corona" del grupo (no es técnicamente una verdadera corona ), que se divide por lo general la forma de las crestas mitocondriales, ver eucariotas corona . Los pocos grupos que carecen de mitocondrias ramificada por separado, por lo que la ausencia se creía que era primitivo, pero esto ahora se considera un artefacto de largo rama atracción ., y se sabe que los han perdido en segundo lugar [17] [18]

A partir de 2011 , existe un acuerdo generalizado de que el Rhizaria pertenecen a la Stramenopiles y Alveolata, en un clado llamado el supergrupo SAR , por lo que Rhizara no es uno de los grupos principales eucariota, y también que la Amoeboza y Opisthokonta son cada monofilético y forman un clado, a menudo llamado el unikonts . [19] [20] [21] [22] [23] Más allá de esto, no parece haber un consenso.

[ editar ] Chromalveolata + Rhizaria

Algunos análisis desmontar el Chromalveolata + Rhizaria, mostrando una estrecha relación con la Archaeplastida. Por ejemplo, en 2007, Burki et al. Produjeron un árbol de la forma que se muestra a continuación. [19]


eucariotas




SAR = Stramenopiles + Alveolata + Rhizaria






Archaeplastida



Hacrobia = Haptophyta + criptofitas









Amoebozoa



Opisthokonta





Excavata




[ editar ] Bikonts y unikonts

En otro análisis, el Hacrobia se muestran anidado dentro del Archaeplastida, que en conjunto forman un clado con la mayoría de los Excavata, antes de unirse al subtipo SAR de Stramenopiles, Alveolata y Rhizaria. Junto a todos estos grupos conforman el bikonts , el Amoebozoa Opisthokonta y la formación de la unikonts . [24]


eucariotas

bikonts

Archaeplastida + + Hacrobia Excavata (excepto Preaxostyla )





Preaxostyla (antes un grupo de excavar)




SAR = Stramenopiles + + Alveolata Rhizaria








unikonts

Amoebozoa



Opisthokonta






La división de las eucariotas en dos subtipos principales, unikonts y bikonts, derivado de un organismo ancestral uniflagellar y un organismo biflagellar ancestral, respectivamente, se había sugerido anteriormente. [25] [26]

[ editar ] Ampliado Chromalveolata

Otros análisis a cabo el supergrupo SAR dentro de una Chromalveolata ampliado, aunque difieren en la colocación de los cinco grupos resultantes. Rogozin et al. En 2009 produjo el árbol que se muestra más abajo, donde la principal división es entre el Archaeplastida y todos los otros eucariotas. [27]


eucariotas

Archaeplastida





Excavata (posición incierta)





Chromalveolata (incluyendo Rhizaria)



unikonts

Amoebozoa



Opisthokonta










Más comúnmente, la Chromalveolata ampliado se muestra como más estrechamente relacionados con la Archaeplastida, produciendo un árbol de la forma que se muestra a continuación. [21] [23]


eucariotas

Excavata







Chromalveolata (incluyendo Rhizaria)



Archaeplastida





unikonts

Amoebozoa



Opisthokonta








[ editar ] Puntos de vista alternativos

Un artículo publicado en 2009, que volvió a examinar los datos utilizados en algunos de los análisis presentados anteriormente, así como la realización de otras nuevas, sugiere fuertemente que el Archaeplastida son polifilético. La filogenia fin propuesto en el documento se muestra a continuación. [28]

eucariotas

Amoeboza



Opisthokonta





Excavata



Las algas rojas





Glaucophyta




Chromalveolata (incluyendo Rhizaria)



Las plantas verdes






En general, parece que, si bien se han logrado avances, aún existen dudas muy importantes en la historia de la evolución y la clasificación de los eucariotas. Como Roger & Simpson dice "con el ritmo actual de cambio en nuestra comprensión del árbol de la vida eucariota, se debe proceder con precaución." [29]

[ editar ] Relación con Archaea

Eucariotas están más estrechamente relacionados con Archaea de bacterias , por lo menos en términos de ADN nuclear y la maquinaria genética, y una controvertida idea es colocarlos con Archaea en el clado Neomura . Sin embargo, en otros aspectos, tales como la composición de la membrana, los eucariotas son similares a las bacterias. Tres principales explicaciones para esto han sido propuestas:

También existe la teoría de Kronocyte para el origen de la célula eucariota. [35] Este postula que una célula eucariota primitiva surgió desde el mundo pre-ADN, pero conserva la química anterior basado en el ARN de la que toda la vida moderna surgió. Esta célula primitiva se llama Kronocyte. De acuerdo a esta hipótesis una Kronocyte basado en el ARN coexistieron con los Archaea basada en el ADN (y, probablemente, las eubacterias) y se convirtió en la célula eucariota moderna después de una serie de importantes endosymbioses-la primera fue la incorporación de un Archaea que introdujo el metabolismo del ADN y el núcleo, entonces el incorporación de una alphaproteobacter que se convirtió en la mitocondria (y las bacterias fotosintéticas se encuentran en las plantas de hoy en día como los cloroplastos). La hipótesis Kronocyte explica el gran número de genes que son hoy en día sólo se encuentran en eucariotas pero no en arqueas y bacterias.

[ editar ] endomembranas del sistema y las mitocondrias

Los orígenes del sistema de endomembranas y las mitocondrias también son poco claros. [36] La hipótesis propone que phagotrophic eucariota de tipo membrana que carecen de una pared de la célula se originó primero, con el desarrollo de la endocitosis, mientras que las mitocondrias fueron adquiridas por la ingestión como endosimbiontes. [37] El microbiano hipótesis propone que los proto-eucariota se basó en la proto-mitocondria de los alimentos, por lo que en última instancia, creció a lo rodean. Aquí las membranas se originó después de la inmersión de la mitocondria, en parte gracias a los genes mitocondriales (la hipótesis del hidrógeno es una versión particular). [38]

En un estudio con los genomas de construir supertrees , Pisani et al. (2007) sugieren que, junto con la evidencia de que nunca hubo una mitocondria-menos eucariotas, eucariotas evolucionaron a partir de una syntrophy entre un archaea estrechamente relacionado con Thermoplasmatales y una ?-proteobacteria , probablemente una simbiosis impulsado por el azufre o el hidrógeno. La mitocondria y su genoma es un remanente del endosimbionte ?-proteobacterial. [39]

[ editar ] Véase también


[ editar ] Referencias

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This article incorporates public domain material from the NCBI document "Science Primer" .

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