Презентация - "Презентация на тему:«Роль эукариот в эволюции биосферы»"

Презентация на тему:
«Роль эукариот в эволюции биосферы»

Содержание
1)Кто такие эукариоты и прокариоты? Сравнение прокариотов и эукариотов
2) Появление эукариотов на Земле.
3)Строение эукариот.
4)Научные исследования и раскопки в океане.
5)Причины эволюции эукариот и гипотеза.
6) Прокариоты как причины заболеваний
7)Влияние на биосферу и какую роль имеет в жизни.
8)Выводы.

Кто такие эукариоты и прокариоты?

Эукарио́ты, или Я́дерные (лат. Eucaryota от греч. εύ- — хорошо и κάρυον — ядро) — домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра. Все организмы, кроме бактерий и архей, являются ядерными (вирусы и вироиды также не являются эукариотами, но не все биологи считают их живыми организмами) .
Клетки прокариот не имеют ядерной оболочки (греч. «про» — до, «карион» — ядро), отличаются мелкими размерами (обычно 1 — 5 мкм) и простотой строения. поверхностный аппарат. Все клетки, в том числе и клетки прокариот, окружены цитоплазматической мембраной.
Геор

Сравнение прокариотов и эукариотов
Геор

Появление эукариот на земле
Очень крупным событием, также имеющим исключительно важное значение в эволюции живого мира, было появление эукариот. Это произошло около 1,5 млрд лет назад. До этого времени все существовавшие тогда представители живого мира были прокариотами (бактерии, архебактерии, цианобактерии). Развитие организма из зиготы, которая образуется при слиянии половых клеток двух родительских организмов, послужило началом регулярного появления и закрепления новых качеств у дочерних организмов, что позволяло последующим поколениям лучше приспосабливаться к жизни в изменяющихся условиях среды. После этого события, произошедшего около 1,9 млрд лет назад, заметно ускорились процессы прогрессивного развития живого.
Геор
Влад

Возникновение эукариотической клетки стало огромным скачком в развитии земной жизни и подготовило следующий этап – появление многоклеточных. До самого последнего времени о том, как это произошло, было известно очень мало.


Помимо наличия оформленного ядра эукариоты отличаются от бактерий и архей и другими признаками. Самый заметный из них – размер. Прокариоты имеют размеры порядка 1 мкм, эукариотическая клетка от 10 до 100 мкм. То есть, с появлением эукариот линейный размер живых существ на Земле увеличился на порядок. И это означает разницу в объёме в тысячи раз.

Влад

Ещё одним важнейшим отличием является наличие органелл, особых структур, расположенных в цитоплазме эукариотической клетки. Примером органелл могут служить, например митохондрии , которые выполняют функцию энергетической станции клетки. В них происходит окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии для генерации электрического потенциала, синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и термогенеза.

Пышный расцвет эукариотных форм жизни привел к возникновению в органическом мире таких крупных ароморфозов, как многоклеточность и половое размножение, обеспечивающее развитие организмов из зиготы.

Диана

На сегодняшний день установлено, что так называемый ядерно-цитоплазматический компонент эукариотической клетки находится в близком родстве с археями, её же митохондрии и пластиды являются потомками захваченных «хозяйской» клеткой бактерий (альфапротеобактерий и цианобактерий соответственно). Что до характера родства эукариот и архей, тот тут возможны вопросы. Эукариоты либо являются потомками архей, либо происходят от общего с ними предка. Во втором случае система классификации остаётся по-прежнему трёхдоменной. Если же верно первое, то её надо снова менять на двухдоменную, только на этот раз живые организмы делятся на два больших домена: бактерии и археи, а последние включают в себя эукариот.

Диана

Строение
Вадим

Научные исследования и раскопки в океане
В 2015 г. исследователи из Уппсальского университета (Швеция) и Бергенского университета (Норвегия) изучили ДНК из пробы грунта, поднятой с глубины 3283 м в Северном Ледовитом океане, недалеко от гидротермальной зоны Loki’s Castle («Замок Локи»), расположенной на склоне срединно-океанического хребта. Им удалось собрать из кусочков почти полный геном ранее неизвестного науке организма, относящегося к глубоководной группе архей. После публикации исследования группа получила название локиархеи (Lokiarchaeota). Кроме восстановленного почти полностью генома удалось частично восстановить геномы ещё двух организмов этой группы, получивших названия Loki2 и Loki3.

Вадим

Появление фотосинтезирующих организмов, особенно эукариот — водорослей, ускорило накопление свободного кислорода в атмосфере. Уже на границе силура и девона содержание свободного кислорода в атмосфере достигло 10% от современного уровня, а к концу палеозоя (около 250 млн лет назад), в пермском периоде, — приблизительно той же концентрации, которая наблюдается и в наше время.
Вадим

Причины эволюции эукариот и гипотеза.
Все разнообразие жизни на Земле (от простейших до покрытосеменных и млекопитающих) дали клетки эукариотического, а не прокариотического типа. Возникает вопрос, почему? Очевидно, ряд особенностей, возникших у эукариот, существенно повысили их эволюционные возможности.
Во-первых, у эукариот есть ядерный геном, который во много раз превосходит количество ДНК у прокариот. При этом эукариотические клетки диплоидны, кроме этого в каждом гаплоидном наборе определенные гены многократно повторяются. Все это обеспечивает, с одной стороны, большие масштабы для мутационной изменчивости, а с другой — уменьшает угрозу резкого снижения жизнеспособности в результате вредной мутации. Таким образом, эукариоты, в отличие от прокариот, обладают резервом наследственной изменчивости.
Эукариотические клетки имеют более сложный механизм регуляции жизнедеятельности, у них существенно больше различных регуляторных генов. Кроме того, молекулы ДНК образовали комплексы с белками, что позволило наследственному материалу упаковываться и распаковываться. Все вместе это дало возможность считывать информацию частями, в разных сочетаниях и количестве, в разное время. (Если в клетках прокариот транскрибируется почти вся информация генома, то в эукариотических клетках обычно менее половины.) Благодаря этому эукариоты могли специализироваться, лучше приспосабливаться.
У эукариот появились митоз, а затем и мейоз. Митоз позволяет воспроизводить генетически сходные клетки, а мейоз сильно увеличивает комбинативную изменчивость, что ускоряет эволюцию.
Большую роль в процветании эукариот сыграло приобретенное их предком аэробное дыхание (хотя оно есть и у многих прокариот).
На заре своей эволюции эукариоты обзавелись эластичной оболочкой, обеспечивавшей возможность фагоцитоза, и жгутиками, позволившими им двигаться. Это дало возможность эффективней питаться.

Магат

Гипотеза
Магат

Прокариоты как причины заболеваний
Хотя на теле человека или в его организме обитает много микробов, лишь небольшая их часть представляет собой патогенные бактерии
• Патогенные бактерии способны заселять ткани организма хозяина, а также размножаться и существовать в них
• Многие патогенные микроорганизмы продуцируют токсины, которые усугубляют поражение клеток организма хозяина
Организм животных содержит достаточное количество питательных веществ и обеспечивает поддержание относительно стабильных значений pH, осмотического давления и температуры. Это создает оптимальную среду для роста разнообразных прокариот. Тесные биологические взаимоотношения, существующие между двумя различными организмами, например между микробами и клетками хозяина, называются симбиотическими. В зависимости от степени выгоды или вреда, симбиоз между хозяином и микробом может быть взаимным, комменсальным паразитическим или патогенным. Эндосимбиоз рассматривался в предыдущем разделе.
Абсолютное большинство прокариот, находящихся в симбиотических отношениях с другими клетками, являются комменсальными резидентами, которые или слабо влияют на организм хозяина, или вообще не оказывают на него никакого влияния. Некоторые комменсальные обитатели оказываются полезными, и в некоторых случаях выполняют нужные функции в организме хозяина. Например, штаммы Е. coli, содержащиеся в желудочно-кишечном тракте, помогают пищеварению.
Микробы, растущие в организме, и не приносящие ему пользы называются паразиты. Некоторые из таких паразитических взаимоотношений оказываются вредными для организма хозяина. Микробы, которые причиняют вред организму хозяина, называются патогенными, и их способность заселять организм и вызывать заболевания является результатом многих факторов как со стороны организма хозяина, так и со стороны микроорганизмов. Патогенные микроорганизмы подразделяются на оппортунистические и первичные. Оппортунистические бактерии вызывают инфекции только при поражениях организма, например при тяжелых ожогах, СПИДе, и у некоторых раковых больных.

Гена

Первичные патогены вызывают заболевание нормального, здорового организма, и иногда их размножение полностью зависит от самого организма хозяина. Независимо от типа патогена, вызывающего инфекцию, микроб должен проникнуть в организм хозяина, заселить его, избежать атаки со стороны иммунной системы, и начать размножаться. Наряду с этим, первичные патогены должны подготовиться к передаче инфекции к другому хозяину.
 
До того как патоген вызовет повреждения в организме хозяина, он должен получить доступ к его тканям и начать размножаться. Места первичной инфекции обычно представляют собой открытые участки, например на коже или участки слизистой дыхательного, мочеполового и кишечного эпителия. На поверхности микробных клеток экспрессируются несколько разных молекул, которые связываются с рецепторами, присутствующими в тканях хозяина. Эти адгезивные молекулы представляют собой полисахариды или белки. Например, Streptococcus mutans посредством своей полисахаридной капсулы адсорбируется на поверхности зубной эмали и вызывает кариес.
Для прикрепления к клеткам тканей хозяина, многие микробы используют такие поверхностные белковые структуры, как пили. Наличие таких адгезивных органелл часто обеспечивает патогену вирулентность, и при их отсутствии микроорганизмы оказываются неспособными вызвать инфекцию; они обычно уничтожаются и выводятся из организма. Существует несколько типов симбиотических взаимоотношений. В зависимости от этого, симбиоз может оказаться полезным или вредным для организма хозяина.
 
Прикрепление микробов к тканям представляет собой тканеспецифичный процесс и зависит также от вида бактерий. Специфичность по отношению к определенным тканям обычно называют тропностыо. Например, микроб, вызывающий гоноррею, Neisseria gonorrhoeae, прочно прикрепляется к эпителию мочеполовой системы и почти не связывается с эпителиальными клетками другой локализации. К числу примеров иллюстрирующих специфичность связывания, в зависимости от вида бактерий, относится связывание с клетками почечного эпителия штамма Е. coli, вызывающего пиелонефрит. Эти штаммы обладают одной из трех разновидностей Р-ворсинок, каждая из которых специфична в отношении почечного эпителия человека, собаки или крысы.

Гена

Некоторые бактериальные патогены заселяют эпителий, вызывая инфекцию. Такая инвазия дает микробам доступ к питательным продуктам, которые поддерживают их размножение. Попадание через эпителий в кровеносные сосуды позволяет бактериям расти не только в местах первоначального заселения, но и в более отдаленных. Системные инфекции часто являются результатом проявления активности патогена, получившего доступ в кровь или лимфатическую систему, при инвазии эпителиального слоя.
 
Поскольку первоначальный очаг заражения редко бывает достаточно обширным, патоген должен размножиться в организме, чтобы вызвать ощутимые последствия. Ткани организма хозяина являются подходящим местом для роста бактерий. Однако в тканях существует недостаток некоторых необходимых питательных компонентов, и патогенные микроорганизмы должны быть способны более эффективно использовать имеющиеся ресурсы и в то же время противостоять атакам со стороны иммунной системы хозяина. Преимуществом обладают бактерии, способные использовать сложные источники питания, например гликоген. Патогены могут конкурировать с клетками организма хозяина за микроэлементы, например за железо.
 
В клетках животных есть два белка, трансферрин и лактоферрин, которые связывают и переносят железо. Таким образом в тканях организма хозяина находится очень мало свободной формы железа. Для обхода этой системы у патогенных бактерий существуют эффективные комплексы, хелатирующие железо, которые называются сидерофоры. Они помогают им накапливать железо из окружающей среды.
Гена

Влияние на биосферу и какую роль имеет в жизни
С появлением эукариот началось становление и развитие новых крупных групп организмов — царств растений, животных и грибов. Пышный расцвет эукариотных форм жизни привел к возникновению в органическом мире таких крупных ароморфозов, как многоклеточность и половое размножение, обеспечивающее развитие организмов из зиготы.
 У эукариотов своя роль в биосфере. Например, грибы показывают самую высокую устойчивость к экспериментальным условиям — они почти столь же жизнестойки, как прокариоты. Их биосферная задача — разложение мертвой органики до того состояния, в котором ею могут заняться бактерии-редуценты.
Благодаря происходящим физико-химическим изменениям в биосфере формировалась атмосфера, в которой начал накапливаться свободный кислород. Вскоре произошла так называемая кислородная революция: установилась достаточно устойчивая концентрация свободного кислорода — 1% от нынешнего, современного, количества. Накопление свободного кислорода привело к возникновению первичного озонового экрана в верхних слоях биосферы, что обусловило ускорение развития жизни. Формирование озонового слоя началось в конце протерозоя У организмов-аэробов появилось кислородное дыхание, обеспечивающее клетку большим количеством энергии.

Рената

Спасибо за внимание