TEORIER OM CELLUTVECKLING - BIOLOGI - 2025

De evolutionsteorier cell är förklaringar som försöker att förstå när och hur celler uppstod. Normalt hänvisar de till eukaryota celler, det vill säga de som har en kärna separerad med ett cellmembran där de innehåller det genetiska materialet.

Till skillnad från prokaryota celler, som är enklare och uppträdde för cirka 3,7 miljarder år sedan på jorden, är eukaryota celler mycket mer komplexa, större och nyligen uppträdande.

Högupplöst bild av en encellig organism. Via Youtube.

Eftersom eukaryota celler är basen för de flesta levande saker, som växter och djur, har flera teorier utvecklats om deras ursprung och varför de dök upp.

Utveckling av de första cellerna

De första cellerna dök upp för minst 3,7 miljarder år sedan, cirka 750 miljoner år efter att Jorden bildades. Även om vi inte säkert vet hur de första cellerna verkade vet vi ganska exakt hur de utvecklats.

En av de mest accepterade teorierna om bildandet av de första cellerna är emellertid följande: med tanke på de tidiga jordens atmosfäriska förhållanden kan ett utsläpp av energi orsaka organiska molekyler att bildas spontant.

Detta demonstrerades av Stanley Millers experiment på 1950-talet, där han lyckades skapa organiska molekyler från väte, metan och ammoniak.

Senare bildades de första komplexa organiska molekylerna (även kallade makromolekyler). Vid någon tidpunkt i utvecklingen av dessa molekyler uppstod den första som kunde replikera sig själv med hjälp av material från dess miljö. Sedan föddes en cell för första gången.

Dessa första celler kunde ha reproducerats fritt från början, med tanke på bristen på konkurrens om bränslet de använde. Eftersom deras antal ökade avsevärt (just på grund av denna brist på konkurrens), måste cellerna snart bli mer sofistikerade för att fortsätta reproducera. Således började utvecklingsprocessen.

Celltyper och deras utveckling

Under många år trodde man att det bara fanns två typer av celler, den prokaryota (som bokstavligen betyder "utan en kärna") och den mer komplexa och senare början eukaryot. Under de senaste två århundradena har emellertid andra typer av celler identifierats som inte passar egenskaperna för någon av de andra två.

Dessa celler har varit kända sedan 90-talet som "archaea", vilket bokstavligen betyder "gamla." På detta sätt används idag ett klassificeringssystem med tre domäner: Archaea, Bacteria och Eucaria.

Archaea celler

Archaea (även känd som Archaea) är celler utan en kärna, mycket lik bakterier men med vissa egenskaper som har lett dem att betraktas som oberoende organismer.

Som alla andra celler är de mikroskopiska organismer. Deras cellvägg är mycket motståndskraftig, vilket gör att de kan leva i extrema miljöer (även på asteroider i rymden utan skydd av någon typ av atmosfär).

Deras diet är också mycket annorlunda, eftersom de drar nytta av oorganiska föreningar som väte, koldioxid eller svavel istället för syre.

Prokaryota celler (bakterier)

Prokaryotiska celler är de enklaste av de tre typerna. De har bara ett cellmembran, som omger det inre av cellen. Inuti kan vi hitta det genetiska materialet suspenderat i cytoplasma, liksom vissa ribosomer (organellerna som genererar energi i cellen).

Prokaryota celler, trots att de är av många olika typer, klassificeras alla som bakterier. För att kunna anpassa sig till miljön mer effektivt har många av dem andra tillägg, till exempel flagella för att kunna röra sig fritt eller en klibbig vägg, kapseln, som gör att de kan hålla sig till andra organismer.

Eukaryota celler

Eukaryota celler är de mest komplexa och största av de tre typerna. De skiljer sig från prokaryoter och archaea huvudsakligen genom att de har en kärna, där de lagrar DNA. Dessutom har de flera typer av cellulära organeller, som gör att de kan utföra olika typer av funktioner.

Eukaryota celler är grunden för allt komplex liv som finns på jorden. På grund av detta har forskare studerat sitt ursprung i många decennier och har utvecklat den så kallade Endosymbiotiska teorin om cellutveckling.

Endosymbiotic Theory of Cell Evolution

Eukaryota celler är mycket mer utvecklade än archaea eller bakterier. För bara några decennier sedan hittades en tillfredsställande förklaring till dess uppkomst: endosymbiotisk teori.

Denna teori bygger på likheter som mitokondrier och kloroplaster hos eukaryota celler har med bakterier, både i sin form och i sin funktion.

Därför föreslår forskarna som försvarar det att någon stor del i evolutionen absorberade en bakterie och började använda den för att utvinna den energi som behövs för att överleva och reproducera.

De absorberade bakterierna fick under tiden större sannolikheter för att lämna avkomma, liksom större säkerhet genom att befinna sig i en större cell. Därför inträffade ett symbiotiskt förhållande; därmed namnet på teorin.

Efter miljoner år av utveckling har mitokondrier och kloroplaster, som tidigare var oberoende bakterier, specialiserat sig. Därför kan de inte längre överleva utanför cellen.

Bevis för den endosymbiotiska teorin

I vardagsspråk använder vi ordet "teori" för att beskriva en åsikt som inte är baserad på faktum. Men i vetenskapens värld är en teori en förklaring av ett fenomen som bekräftas av experiment och observation.

Den endosymbiotiska teorin är inget undantag. Flera ledtrådar får oss att tro att det här var hur djur- och växtceller uppstod. Några av dessa bevis är följande:

• Mitokondrier och kloroplaster har sitt eget DNA → Dessa två typer av organeller är de enda som har DNA i sin cytoplasma och är separerade från cellens huvudsakliga DNA.
• Båda organellerna reproducerar på egen hand → Eftersom de har sitt eget DNA kan kloroplaster och mitokondrier replikera oberoende av cellen och styra sin egen uppdelning.
• De har ett cellmembran → Till skillnad från resten av cellens organeller har både mitokondrier och kloroplast ett dubbelcellmembran som skiljer dem från resten. Denna typ av membran finns också i bakterier.

referenser

1. "Prokaryotiska celler" i: Khan Academy. Hämtad den 17 januari 2018 från Khan Academy: es.khanacademy.org.
2. "Skillnader mellan eukaryota och prokaryota celler" i: Skillnad mellan. Hämtad den 17 januari 2018 från Difference Between: difference-entre.com.
3. "Från prokaryoter till eukaryoter" i: Understanding Evolution. Hämtad den 17 januari 2018 från Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
4. "Ursprunget och utvecklingen av celler" i: NCBI. Hämtad den 17 januari 2018 från NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "Utvecklingen av cellen" i: Lär dig genetik. Hämtad den 17 januari 2018 från Learn Genetics: Learn.genetics.utah.edu.