Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Podrijetlo i evolucija stanica - Coggle Diagram
Podrijetlo i evolucija stanica
Stanica
osnovna građevna jedinica svih živih organizama "The basic unit of life"
mogu biti različitih veličina
različiti oblici stanica govore i o njihovoj funkciji
sve stanice dijele zajedničke osnovne osobine koje su ostale očuvane tijekom evolucije
mnoge stanice razvile su različite stilove života: različite stanice specijalizirane su za obavljanje određenih zadataka
osnovna jedinica života, prepoznatljiva oblika
okružena membranom: fosfolipidi
unutrašnjost: citoplazma (vodena otopina, sadrži različite stanične mašinerije i strukturne komponente)
količina proteina je puna veća nego u okolini
30% ukupne en. troši se na održavanje sastava citoplazme
glavne intracelularne organske molekule
proteini
nukleinske kiseline
lipidi
ugljikohidrati
sve današnje stanice potječu od zajedničkog prvobitnog pretka
ATOM-MOLEKULA-
STANICA
-TKIVO-ORGAN-ORGANSKI SUSTAV-ORGANIZAM
Prva stanica
život je nastao prije 3,8 milijardi godina
Zemljina atmosfera: malo ili bez slobodnog kisika (uglavnom CO2, manje količina H2, H2S, CO).
Reducirajući uvjeti, izvor energije: sunce ili električno pražnjenje
spontano formiranje organskih molekula:ključni događaj
Spontano formiranje organskih molekula
Stanley Miller
izbijanje električne iskre u mješavini H2, CH4, NH3 i H2O
formiranje različitih organskih molekula
Formiranje makromolekula
polimerizacija - miješanje aminokiselina u suhom stanju + temperatura
polipeptidi se sastoje od aminokiselina
preduvjet: sposobnost samoreplikacije makromolekule
NUKLEINSKE KISELINE
služe kao kalupi za vlastitu sintezu
RNA je sposobna katalizirati kemijske reakcije (polimerizaciju nukleotida)
RNA katalizira vlastitu reakciju
smatra se da RNA bila inicijalni genetički sustav:
"RNA SVIJET"
-razdoblje evolucije
SADA (interakcije RNA s aminokiselinama): DNA je zamijenila RNA kao genetički materijal; proteini preuzeli katalitičke funkcije
samoreplicirajuća RNA se okružila membranom izgrađenom od fosfolipida (osnovne komponente svih današnjih membrana-fosfolipidi)
Jednostanični organizam-jedna stanica izgrađuje živo biće (organizam): paramekum, ameba, bakterija, kvasac
Višestanični organizmi-više stanica izgrađuje živo biće (organizam): biljke, životinje, gljive
tipovi stanica
PROKARIOTSKE STANICA
stanice bez unutrašnjih membranom odvojenih struktura (organela)
DNA nije odvojena od citoplazme membranom
nađeni samo u jednostaničnim organizmima (bakterije)
svi prokarioti su jednostanični organizmi
manje i jednostavnije od eukariotiskih
nedostaje im jezgra, ne sadržavaju citoplazmatske organele, genetički materijal im je jednostavniji
podjela:
ARHEBAKTERIJE
neke u ekstremnim uvjetima koji vjerojatno opisuju uvjete na primitivnoj Zemlji
termoacidofili (temp. 80°C, sumporna vrela, vrlo niski pH=2
EUBAKTERIJE
različite vrste okolišta, zemlja, voda, drugi organizmi
veličina: 1-10mikrom u duljinu; 0,2-2mikrom u širinu
CIJANOBAKTERIJE: najveći i najsloženiji prokarioti - razvili fotosintezu
arhebakterije i eubakterije međusobno različite kao i od eukariota
EUKARIOTSKE STANICE
stanice sa unutrašnjim membranom odvojenim strukturama (organelama)
npr. biljne i animalne stanice
mogu biti i jednostanični i višestanični
podrijetlo:
stjecanje staničnih organela orkuženih membranom ključno u evoluciji eukariotskih stanica
ENDOSIMBIOZA-nastanak organela-jedna stanica živi unutar druge
mitohondriji: razvili se iz aerobnih bakterija koje su živjele u arhebakteriji (tražila je partnera jer nije znala živjeti u kisiku)
kloroplasti: fotosintetičke bakterije (cijanobakterije) ušle u prokariote
dokazi: veličinom slični bakterijama, reproduciraju se dijeljenjem na dva, sadrže vlastitu DNA koje kodiraju neke njihove komponente
prednosti: udruživanje s aerobnim bakterijama - anaerobna je mogla provesti oks. met. (mth); fotosintetičke bakterije s prokariotima-prehrambena neovisnost stanice (klr)
evolucijski odabir (prednost partnerima simbioze) - s vremenom većina originalnih gena iz ovih bakterija ugradila se u genom stanične jezgre
Evolucija metabolizma
očuvano: osnovni metabolički putevi i dobivanje energije (ADENOZIN-5'-TRIFOSFAT, ATP
proizvodnja ATP-a
GLIKOLIZA
dobivanje energije bez kisika
razgradnja organskih molekula
sve stanice obavljaju
C6H12O6 (glukoza) -> 2C3H6O3 (mliječna kiselina) + 2ATP
FOTOSINTEZA
iskorištavanje energije Sunčeve svijetlosti (neovisno o korištenju već oblikovanih organskih moleula)
prve fotosintetičke bakterije (vjerojatno koristile H2S kao donor elektrona za pretvaranje CO2 u organske molekule - korištenje H2O došlo kasnije)
proces u kojem dolazi do stvaranja organskih molekula, oslobađa se kisik
prednost: neovisnost o korištenju već oblikovanih organskih molekula zbog toga što koristimo en. sunčeve svijetlosti
promjena atmosfere zbog toga što smo uveli i kisik kojeg do tada nije bilo u toliko količini u atmosferi
6CO2 + 6H2O->C6H12O6+6O2
OKSIDATIVNI METABOLIZAM
O2 je visokoreaktivna molekula
puno efikasnije od anaerobne glikoze (stvaranje energije)
današnje stanice koriste oksidativne reakcije kao glavni izvor energije
C6H12O6 + 6O2->6CO2 + 6H2O + 36-38 ATP
Escherichia coli (prokariot)
obavijena krutom staničnom stijenkom izgrađenom od polisaharida i peptida; porozna-lako propušta molekula
ispod stanične stijenke: stanična membrana - grđena od dvosloja fosfolipida i pridruženih proteina, funkcionalno odvajanje stanice od okoliša
molekula DNA - jedna kružna molekula (nukleoid), bez membrane
citoplazma sadrži oko 30 000 ribosoma
Eukarioti (građa)
okružene membranom, sadrže ribosome
složena unutrašnja građa: jezgra, organele, citoskelet
eukariotski geni uključeni u
informacijske procese
(DNA replikacija, transkripcija, translacija)-od arhebakterija
opći stanični procesi
(glikoliza, sinteza aminokiselina)-od eubakterija
razvoj višestaničnih organizama
najjednostavniji eukariotski jednostanični organizmi:kvasac, ameba, papučica, zelene alge
jednostanični eukarioti se udružuju u višestanične agregate (zelene alge, volvox)->povećanje stanične specijalizacije (iz agregata u prave višestanične organizme)
biljke:
manji broj različitih tipova stanica nego životinje
svaki tip stanice specijaliziran za određeni tip zadataka
stanice biljaka org. u 3 glavna sustava tkiva
osnovno tkivo
(parenhimske stanice, kolenhimske stanice, sklerenhimske stanice)
kožno tkivo
(epidermalne stanice)
provodno tkivo
(izdužene stanice-ksilem i floem)
životinje
imaju daleko veći broj različitih stanica
200 različitih tipova stanica
5 glavnih tkiva
epitelno tkivo
(površina tijela i organa)
vezivno tkivo
(fibroblasti, kost, hrskavica, masno tkivo)
krv
(eritrociti, limfociti, trombociti)
živčano tkivo
(neuroni, glija stanice)
mišićno tkivo
