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+ | '''真核生物'''([[学名]]:Eukaryota)是[[真核细胞|其细胞]]具有[[细胞核]]的[[单细胞生物]]和[[多细胞生物]]的总称,它包括所有[[动物]]、[[植物]]、[[真菌]]和其他具有由[[生物膜|膜]]包裹着的复杂亚细胞结构的生物,而不包括[[细菌]]和[[古菌]],因它们的[[细胞器]]无膜包裹。 | ||
− | + | 真核生物 与[[ 原核生物]] 的根本性区别 是 前者的 细胞 内含 有[[细胞核]] ,因此以真核来命名这一类 细胞 。许 多 真核 细胞 中还含 有其 它 细胞 器 , 如[[ 粒线体]] 、[[ 叶绿体]] 、[[ 高尔基体]] 等 。 | |
− | + | 由于具 有细胞核,因此真核细胞 的[[ 细胞 分裂]]过程与没 有细胞 核的原核生物也大不相同 。 | |
− | 由于具有 | + | 真核生物在[[进化]]上是[[演化支|单源性]]的,都属于[[域 (生物)|三域系统]]中的真核生物域,另外两个域为同属于原核生物的细菌和古菌。但 由于 真核生物与古菌在一些生化性质和基因相关性上 具有 一定相似性 ,因此 有时也将这两者共同归于[[新壁总域]][[演化支]]。 |
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+ | 科学家相信,从基因证据来看, 真核 生物是 细 菌与古菌 的 基因融合体,它是某种古菌 与细 菌共生,异种结合 的 产物<ref>[https://www.guokr.com/post/133704/ 古菌、细菌、真 核生物],果壳网,2012-04-01</ref> 。 | ||
− | + | == 真核生物演 变== | |
− | + | 最原始的 真核生物 的直接祖先很可能 是 一种异常巨大的[[原核生物]],体内具有由质膜内褶而成的像内质网那样的内膜系统和原始的[[微纤维]]系统,能够作变形运动和[[吞噬]]。以后内膜系统 的 一部分包围了染色质 , 于 是 就形成了最原始的[[细胞核]]。内膜系统的其他部分则分别发展为[[高尔基体]]、[[溶酶体]]等细胞器。按照美国学者L.马 古 利斯等重新提出的“内共生说”(见细胞起源),线粒体起源于胞内共生的能进行氧化磷酸化的真细 菌 ,而叶绿体则起源于胞内 共生 的能进行光 合 作用 的 蓝细菌 。 | |
− | + | 美国学者R.W.惠特克1969年把真核生物分为 5界即:原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界<ref>[http://www.huacaoshumu.net/html/zhishi/text1.php 我来告诉你:细菌,真菌,藻类,病毒属于植物还是动物],花草树木网,2013-03-02</ref>。原生生物界包括原生动物、单细胞藻类和单细胞真菌。真菌界营腐生或寄生生活,多数种类细胞有几丁质的壁,菌体多由[[菌丝]]组成。植物界有叶绿体,能进行光合作用,细胞有纤维素的壁。动物界营摄食或捕食生活,多数种类能运动,细胞无[[细胞壁]],有复杂的胚胎发育过程。 | |
− | 真核细胞之所以可以发展出有质膜包围的细胞核和细胞器,被认为有两个过程: | + | 真核细胞之所以可以发展出有质膜包围的细胞核和细胞器,被认为有两个过程:膜内折和内共生。[[膜内折]]指始祖[[古核生物]]细胞的质膜内折成为真核细胞的[[膜系统]]。经过第二次内折,内质网膜形成高尔基体等细胞器。[[内共生学说]]指,[[古核生物]]吞入了需氧的、较小的、始祖原核生物(需氧真细菌,如[[变形细菌]])和,由[[寄生]]过渡到[[共生]],变为线粒体。通过类似的过程,古核生物细胞与较小的、始祖光合原核生物(如[[蓝细菌]])共生,产生绿藻和红藻,第二次被古核生物吞入成为共生者,并演变为叶绿体。膜内折产生的原始的内质网膜系统,限制了吞入细菌的活动,避免了细胞成分被其“吃掉”。 |
==真核生物的分类== | ==真核生物的分类== | ||
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+ | [[File:真核生物的分类.jpg|300px|缩略图|右|[https://ss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=111090589,4082558913&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://www.mianfeiwendang.com/doc/390dcf098dadb36c41e45571/10 来自文档网 的图片]]] | ||
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===传统分类=== | ===传统分类=== | ||
− | 在古时候,人们就已认识到动物和植物应分为两类。在[[林奈]]建立[[生物分类法|分类阶元]]时,虽然存在一定疑惑但还是把[[真菌]]划为 | + | |
+ | 在古时候,人们就已认识到动物和植物应分为两类。在[[林奈]]建立[[生物分类法|分类阶元]]时,虽然存在一定疑惑但还是把[[真菌]]划为两界说中的植物界。而后来的学者把真菌独立成一界,即把真核生物分为四[[界 (生物)|界]]:[[原生生物界]]、[[植物界]]、[[动物界]]、[[真菌界]],但 学 界直至1980年代仍然 对 真菌界的 构 成未完全清楚 。显微镜发明后,所发现的许多[[原生生物]]根据是[[自养]]还是[[异养]],划分为[[原生生物|原生植物]]与[[原生动物]],分别归入植物界与动物界。而[[恩斯特·海克尔|海克尔]]在1866年增加了[[原生生物界]],即把真核生物分为四界。 | ||
在20世纪80年代之前,单细胞的原生生物的分类还处于很混乱的阶段,直到DNA测序技术的成熟使[[系统发生学]]出现,改变了这一状况,也使人们开始重新谱写真核生物的分类。 | 在20世纪80年代之前,单细胞的原生生物的分类还处于很混乱的阶段,直到DNA测序技术的成熟使[[系统发生学]]出现,改变了这一状况,也使人们开始重新谱写真核生物的分类。 | ||
===2005年国际原生生物学家协会分类=== | ===2005年国际原生生物学家协会分类=== | ||
− | 根据[[系统发生学]]的研究,根据进化分支上的同源性,2005年的国际原生生物学家协会提出了一种在当时被普遍接受的真核生物分类方法,分作六类(supergroups)。这种分类方法并没有明确这些类是生物分类学上的哪一等级,但其它文献将其当作"界"。 | + | |
+ | 根据[[系统发生学]]的研究,根据进化分支上的同源性,2005年的国际原生生物学家协会提出了一种在当时被普遍接受的真核生物分类方法,分作六类(supergroups)<ref>[https://7195.net/m/1ea6y8n6zu_T8g.html 真核生物域],网络词汇大全</ref> 。这种分类方法并没有明确这些类是生物分类学上的哪一等级,但其它文献将其当作"界"。 | ||
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| [[囊泡藻界|囊泡藻界 (Chromalveolata)]] || [[不等鞭毛门|不等鞭毛门 (Heterokonta)]]、[[定鞭藻门|定鞭藻门 (Haptophyta)]]、[[隐藻门|隐藻门 (Cryptophyta)]] , [[囊泡虫总门|囊泡虫总门 (Alveolata)]] | | [[囊泡藻界|囊泡藻界 (Chromalveolata)]] || [[不等鞭毛门|不等鞭毛门 (Heterokonta)]]、[[定鞭藻门|定鞭藻门 (Haptophyta)]]、[[隐藻门|隐藻门 (Cryptophyta)]] , [[囊泡虫总门|囊泡虫总门 (Alveolata)]] | ||
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但是,这一"六界说"很快就遭到了新的研究的挑战,特别是对[[囊泡藻界]]是否有共同起源的质疑。真核生物的分类目前仍有很大的不确定性。例如,把真核生物分为[[单鞭毛生物]](Unikonta)与[[双鞭毛生物]](Bikonta),前者包括[[变形虫界]]与[[后鞭毛生物]],后者其它四界。但是,很多研究表明单鞭毛生物与双鞭毛生物都不是同源的进化支。另外,[[有孔虫界]]应该并入[[囊泡藻界]]。[[泛植物界]]也应该不是同源的,需要被细分。 | 但是,这一"六界说"很快就遭到了新的研究的挑战,特别是对[[囊泡藻界]]是否有共同起源的质疑。真核生物的分类目前仍有很大的不确定性。例如,把真核生物分为[[单鞭毛生物]](Unikonta)与[[双鞭毛生物]](Bikonta),前者包括[[变形虫界]]与[[后鞭毛生物]],后者其它四界。但是,很多研究表明单鞭毛生物与双鞭毛生物都不是同源的进化支。另外,[[有孔虫界]]应该并入[[囊泡藻界]]。[[泛植物界]]也应该不是同源的,需要被细分。 | ||
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==真核细胞== | ==真核细胞== | ||
− | 真核细胞体积通常远大于[[原核细胞]], | + | 真核细胞体积通常远大于[[原核细胞]], 约达后 者的一 万 倍<ref>[http://blog.sciencenet.cn/blog-5545-605555.html 生命演化可以重新来过吗?],科学网</ref> 。其内部有各种内膜结构构成的[[内膜系统]]。[[细胞器]]与[[微丝]]、[[微管]]、[[中间丝]]等[[细胞骨架]]在细胞的功能和结构上起到了重要的作用。真核[[DNA]]线性地划分在几个[[染色体]]上,平时以[[染色质]]形态存在于[[细胞核]]中,在[[有丝分裂]]时由微管组成的[[纺锤丝]]分离。 |
===内膜系统=== | ===内膜系统=== | ||
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细胞核由两层膜包围,常称为[[核膜]],包含核孔,使得物质能够进出。核膜的管状、片状突出形成了[[内质网]],负责[[蛋白质]]的生成和转运。粗面内质网上有[[核糖体]],进行蛋白质合成,这些蛋白质随后进入细胞内腔,再进入小泡中,然后从光面内质网弹出。对于大多真核细胞,这些携带蛋白质的小泡释放到一堆扁平囊泡中,即[[高尔基体]],并进一步改装。 | 细胞核由两层膜包围,常称为[[核膜]],包含核孔,使得物质能够进出。核膜的管状、片状突出形成了[[内质网]],负责[[蛋白质]]的生成和转运。粗面内质网上有[[核糖体]],进行蛋白质合成,这些蛋白质随后进入细胞内腔,再进入小泡中,然后从光面内质网弹出。对于大多真核细胞,这些携带蛋白质的小泡释放到一堆扁平囊泡中,即[[高尔基体]],并进一步改装。 | ||
− | 小泡可以被特化,用于多种不同目的。例如,[[溶酶体]]装有可以分解食物的酶,[[ | + | 小泡可以被特化,用于多种不同目的。例如,[[溶酶体]]装有可以分解食物的酶,[[ 过 氧化物酶]]用于分解有毒的[[ 过 氧化物]]。很多[[原生生物]]有可收缩的液泡,用于收集和排出多余的水,排出小体可以喷出物质,用于击偏捕食者,或抓住猎物。而在高等植物中,中央液泡占据细胞多半的体积,该液泡也维持了它的渗透压。 |
− | + | === 内 共生 体=== | |
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− | + | [[线粒体|粒线体]]是几乎所有真核细胞共有的细胞器,有两层膜,即两层磷脂双分子层所包裹,内膜向内折叠成嵴,在此进行[[有氧呼吸]]。线粒体有自己的[[DNA]],今天通常认为是由[[ 内共生|内共生学说]]的[[原核生物]]发展而来,很可能是接近[[立克次体]]的[[变形菌门]]细菌。少数原生生物中没有线粒体,却发现具有由线粒体起源的细胞器,如[[氢化酶]]体和纺锤剩体,因此很可能这些原生生物是在之后才丢失了线粒 体 。 | |
− | [[ | + | 植物和很多[[ 藻类]] 拥 有细胞器[[ 色素体]]。 同样的,这些[[色素 体]]也 有自己 的DNA,起源于内共生,这次 的 内共生体是[[ 蓝菌门]] 细菌。色素体又称质体 , 最 常 见的就 是[[ 叶绿体]] ,像蓝菌门细菌一样也有[[ 叶绿素]], 通过[[ 光合作用]] 合成有机物(如[[ 葡萄糖]] )。其他色素体参与储存食料 。 虽然色素 体 很可能是单起源的 , 但并非所 有 含有色素 体 的细胞也是单 起源的 ,实际就有些真核 细胞 通过[[ 内共生学说#多重内共生|多重内共生]] 或摄入获得[[色素 体]] 。 |
− | + | 内共生起源也许能适用于 细胞 核 , 此前鞭毛 也 被认为 起源于[[ 螺旋体]]。 但由于缺乏[[细 胞生物学]] 证据 , 且难以 与细胞 繁殖过程调和 , 螺旋体一 说 未被广泛接受 。 | |
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===细胞骨架=== | ===细胞骨架=== | ||
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微丝结构由[[肌动蛋白]]和结合了肌动蛋白的蛋白质构成,例如α-肌动蛋白、丝束蛋白和细丝蛋白也存在于膜下皮质层和皮质束众。微管中的[[马达蛋白]],如[[动力蛋白]],或[[驱动蛋白]]和肌动蛋白,如[[动力蛋白]],为系统提供了动态特性。 | 微丝结构由[[肌动蛋白]]和结合了肌动蛋白的蛋白质构成,例如α-肌动蛋白、丝束蛋白和细丝蛋白也存在于膜下皮质层和皮质束众。微管中的[[马达蛋白]],如[[动力蛋白]],或[[驱动蛋白]]和肌动蛋白,如[[动力蛋白]],为系统提供了动态特性。 | ||
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即使是没有鞭毛的细胞也常有[[中心粒]],但[[开花植物]]和[[松柏门]]植物则没有。中心粒通常成组出现,称作[[动胞器]](kinetids),形成多种不同的微管根,它们构成了细胞骨架结构的主要成分,往往在多次细胞分裂的过程中合成,一个鞭毛从亲代保留下来,另一个则据亲代衍生而来。此外,中心粒也可能与细胞核分裂时纺锤体的形成有关。 | 即使是没有鞭毛的细胞也常有[[中心粒]],但[[开花植物]]和[[松柏门]]植物则没有。中心粒通常成组出现,称作[[动胞器]](kinetids),形成多种不同的微管根,它们构成了细胞骨架结构的主要成分,往往在多次细胞分裂的过程中合成,一个鞭毛从亲代保留下来,另一个则据亲代衍生而来。此外,中心粒也可能与细胞核分裂时纺锤体的形成有关。 | ||
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===有性生殖=== | ===有性生殖=== | ||
− | 现在的真核生物广泛地采用有性生殖,并有证据显示,这是真核生物原始、根本的特性。基于系统发生学分析,生物学家达克斯和罗杰提出,真核细胞共有的祖先进行随机[[性行为]]。减数分裂中核心的一组基因出现在阴道毛滴虫}和[[兰氏贾第鞭毛虫|肠贾第虫]]中,而这两种生物此前被视为是无性的。在真核细胞进化树上,这两个物种很早便分离出来,因此可以推断,减数分裂的核心基因存在于所有真核生物的那个共同祖先中,也因此这一祖先是有性的 。其他对真核物种的研究也揭露了生殖周期的证据。例如寄生原生生物[[利什曼原 | + | |
+ | 现在的真核生物广泛地采用有性生殖,并有证据显示,这是真核生物原始、根本的特性。基于系统发生学分析,生物学家达克斯和罗杰提出,真核细胞共有的祖先进行随机[[性行为]]。减数分裂中核心的一组基因出现在阴道毛滴虫}和[[兰氏贾第鞭毛虫|肠贾第虫]]中,而这两种生物此前被视为是无性的。在真核细胞进化树上,这两个物种很早便分离出来,因此可以推断,减数分裂的核心基因存在于所有真核生物的那个共同祖先中,也因此这一祖先是有性的 。其他对真核物种的研究也揭露了生殖周期的证据。例如寄生原生生物[[利什曼原 虫]]近来显示存在生殖周期。另外,有证据显示,此前被认为是无性的[[ 变 形 虫|阿米巴虫]],在古代也是有性的,并且如今大多无性生物也是近期才独立地进化为无性的。 | ||
==各种真核细胞== | ==各种真核细胞== | ||
===植物细胞=== | ===植物细胞=== | ||
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植物[[细胞]]也与其它真核细胞有很多不同。其特征是: | 植物[[细胞]]也与其它真核细胞有很多不同。其特征是: | ||
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+ | | * 含有许多两层膜的[[色素体]](即原始色素体,植物也是[[原始色素体生物]]中的一类),特别是富含[[叶绿素]]的[[叶绿体]],进行[[光合作用]]并使[[植物]]呈绿色。 | ||
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+ | | * 高等植物,包括[[松柏]]和[[开花植物]](被子植物)缺少[[鞭毛]]和[[中心粒]]。 | ||
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− | 真菌细胞与动物细胞最为相似,但存在以下不同: | + | |
− | *拥有[[甲壳素]]组成的细胞壁。 | + | {| class="wikitable" |
− | *难以区分单个细胞:高等真菌的[[菌丝]]拥有隔膜,但隔膜可以允许细胞质中的细胞器甚至是细胞核通过;原始真菌的菌丝很少或根本没有隔膜,所以每个生物体本质上是一个巨大的多核超级单体。 | + | |- |
− | *只有最原始的真菌[[壶菌门]]拥有鞭毛。 | + | | 真菌细胞与动物细胞最为相似,但存在以下不同: |
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===动物细胞=== | ===动物细胞=== | ||
− | 动物细胞是组成[[动物]][[组织 (生物学)|组织]]的基本单元。动物细胞与其它真核细胞有巨大差异,主要分 | + | |
+ | 动物细胞是组成[[动物]][[组织 (生物学)|组织]]的基本单元。动物细胞与其它真核细胞有巨大差异,主要分 别 在缺少[[细胞壁]]、大[[液泡]]等,但具有能进行[[内吞作用|胞吞]]、[[胞吐作用|胞吐]]的小液泡。也正是因为缺乏[[细胞壁]],动物细胞可以转换成不同的形态,[[吞噬 细 胞]]正是具有这点才能进行吞噬作用。 | ||
动物细胞可以分化成许多种[[细胞类型|类型]],比如[[成人身体细胞类型列表|成人体内大约有210种细胞]]。 | 动物细胞可以分化成许多种[[细胞类型|类型]],比如[[成人身体细胞类型列表|成人体内大约有210种细胞]]。 | ||
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+ | ===<center>真核生物相关视频</center>=== | ||
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+ | <center>生物赵老师-原核生物与真核生物</center> | ||
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+ | <center>{{#iDisplay:b08474wjlt3|650|480|qq}}</center> | ||
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+ | <center>植物细胞的基本结构</center> | ||
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+ | <center>真核细胞和原核细胞的比较</center> | ||
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+ | <center>{{#iDisplay:i0915zywdsr|650|480|qq}}</center> | ||
==参考文献== | ==参考文献== | ||
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+ | [[Category:360 生物科學總論]] |
於 2020年1月15日 (三) 09:46 的最新修訂
真核生物(學名:Eukaryota)是其細胞具有細胞核的單細胞生物和多細胞生物的總稱,它包括所有動物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的複雜亞細胞結構的生物,而不包括細菌和古菌,因它們的細胞器無膜包裹。
真核生物與原核生物的根本性區別是前者的細胞內含有細胞核,因此以真核來命名這一類細胞。許多真核細胞中還含有其它細胞器,如粒線體、葉綠體、高爾基體等。
由於具有細胞核,因此真核細胞的細胞分裂過程與沒有細胞核的原核生物也大不相同。
真核生物在進化上是單源性的,都屬於三域系統中的真核生物域,另外兩個域為同屬於原核生物的細菌和古菌。但由於真核生物與古菌在一些生化性質和基因相關性上具有一定相似性,因此有時也將這兩者共同歸於新壁總域演化支。
科學家相信,從基因證據來看,真核生物是細菌與古菌的基因融合體,它是某種古菌與細菌共生,異種結合的產物[1]。
目錄
真核生物演變
最原始的真核生物的直接祖先很可能是一種異常巨大的原核生物,體內具有由質膜內褶而成的像內質網那樣的內膜系統和原始的微纖維系統,能夠作變形運動和吞噬。以後內膜系統的一部分包圍了染色質,於是就形成了最原始的細胞核。內膜系統的其他部分則分別發展為高爾基體、溶酶體等細胞器。按照美國學者L.馬古利斯等重新提出的「內共生說」(見細胞起源),線粒體起源於胞內共生的能進行氧化磷酸化的真細菌,而葉綠體則起源於胞內共生的能進行光合作用的藍細菌。
美國學者R.W.惠特克1969年把真核生物分為 5界即:原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界[2]。原生生物界包括原生動物、單細胞藻類和單細胞真菌。真菌界營腐生或寄生生活,多數種類細胞有幾丁質的壁,菌體多由菌絲組成。植物界有葉綠體,能進行光合作用,細胞有纖維素的壁。動物界營攝食或捕食生活,多數種類能運動,細胞無細胞壁,有複雜的胚胎髮育過程。
真核細胞之所以可以發展出有質膜包圍的細胞核和細胞器,被認為有兩個過程:膜內折和內共生。膜內折指始祖古核生物細胞的質膜內折成為真核細胞的膜系統。經過第二次內折,內質網膜形成高爾基體等細胞器。內共生學說指,古核生物吞入了需氧的、較小的、始祖原核生物(需氧真細菌,如變形細菌)和,由寄生過渡到共生,變為線粒體。通過類似的過程,古核生物細胞與較小的、始祖光合原核生物(如藍細菌)共生,產生綠藻和紅藻,第二次被古核生物吞入成為共生者,並演變為葉綠體。膜內折產生的原始的內質網膜系統,限制了吞入細菌的活動,避免了細胞成分被其「吃掉」。
真核生物的分類
傳統分類
在古時候,人們就已認識到動物和植物應分為兩類。在林奈建立分類階元時,雖然存在一定疑惑但還是把真菌劃為兩界說中的植物界。而後來的學者把真菌獨立成一界,即把真核生物分為四界:原生生物界、植物界、動物界、真菌界,但學界直至1980年代仍然對真菌界的構成未完全清楚 。顯微鏡發明後,所發現的許多原生生物根據是自養還是異養,劃分為原生植物與原生動物,分別歸入植物界與動物界。而海克爾在1866年增加了原生生物界,即把真核生物分為四界。
在20世紀80年代之前,單細胞的原生生物的分類還處於很混亂的階段,直到DNA測序技術的成熟使系統發生學出現,改變了這一狀況,也使人們開始重新譜寫真核生物的分類。
2005年國際原生生物學家協會分類
根據系統發生學的研究,根據進化分支上的同源性,2005年的國際原生生物學家協會提出了一種在當時被普遍接受的真核生物分類方法,分作六類(supergroups)[3]。這種分類方法並沒有明確這些類是生物分類學上的哪一等級,但其它文獻將其當作"界"。
但是,這一"六界說"很快就遭到了新的研究的挑戰,特別是對囊泡藻界是否有共同起源的質疑。真核生物的分類目前仍有很大的不確定性。例如,把真核生物分為單鞭毛生物(Unikonta)與雙鞭毛生物(Bikonta),前者包括變形蟲界與後鞭毛生物,後者其它四界。但是,很多研究表明單鞭毛生物與雙鞭毛生物都不是同源的進化支。另外,有孔蟲界應該併入囊泡藻界。泛植物界也應該不是同源的,需要被細分。
真核細胞
真核細胞體積通常遠大於原核細胞,約達後者的一萬倍[5]。其內部有各種內膜結構構成的內膜系統。細胞器與微絲、微管、中間絲等細胞骨架在細胞的功能和結構上起到了重要的作用。真核DNA線性地劃分在幾個染色體上,平時以染色質形態存在於細胞核中,在有絲分裂時由微管組成的紡錘絲分離。
內膜系統
真核細胞包含多種膜結構,統稱為內膜系統。膜可以部分脫離,產出獨立的小室,稱為小泡或液泡。很多細胞通過胞吞作用攝入食物和其他物質,外層膜首先入鞘,然後收緊形成獨立的小泡彈出。大多其他由膜包圍的細胞器都可能形成自這種液泡。
細胞核由兩層膜包圍,常稱為核膜,包含核孔,使得物質能夠進出。核膜的管狀、片狀突出形成了內質網,負責蛋白質的生成和轉運。粗面內質網上有核糖體,進行蛋白質合成,這些蛋白質隨後進入細胞內腔,再進入小泡中,然後從光面內質網彈出。對於大多真核細胞,這些攜帶蛋白質的小泡釋放到一堆扁平囊泡中,即高爾基體,並進一步改裝。
小泡可以被特化,用於多種不同目的。例如,溶酶體裝有可以分解食物的酶,過氧化物酶用於分解有毒的過氧化物。很多原生生物有可收縮的液泡,用於收集和排出多餘的水,排出小體可以噴出物質,用於擊偏捕食者,或抓住獵物。而在高等植物中,中央液泡占據細胞多半的體積,該液泡也維持了它的滲透壓。
內共生體
粒線體是幾乎所有真核細胞共有的細胞器,有兩層膜,即兩層磷脂雙分子層所包裹,內膜向內摺疊成嵴,在此進行有氧呼吸。線粒體有自己的DNA,今天通常認為是由內共生學說的原核生物發展而來,很可能是接近立克次體的變形菌門細菌。少數原生生物中沒有線粒體,卻發現具有由線粒體起源的細胞器,如氫化酶體和紡錘剩體,因此很可能這些原生生物是在之後才丟失了線粒體。
植物和很多藻類擁有細胞器色素體。同樣的,這些色素體也有自己的DNA,起源於內共生,這次的內共生體是藍菌門細菌。色素體又稱質體,最常見的就是葉綠體,像藍菌門細菌一樣也有葉綠素,通過光合作用合成有機物(如葡萄糖)。其他色素體參與儲存食料。雖然色素體很可能是單起源的,但並非所有含有色素體的細胞也是單起源的,實際就有些真核細胞通過多重內共生或攝入獲得色素體。
內共生起源也許能適用於細胞核,此前鞭毛也被認為起源於螺旋體。但由於缺乏細胞生物學證據,且難以與細胞繁殖過程調和,螺旋體一說未被廣泛接受。
細胞骨架
許多真核生物具有細長且能運動的突起,稱為鞭毛,以及較短但類似的結構—纖毛,合稱為波動足,與真核生物的運動、感覺和攝食密切相關,主要成分是微管蛋白。這些細胞器與原生生物的鞭毛具有鮮明的不同,基體伸出一簇微管,支撐起它們。基體也被稱作毛基體或中心粒,是中心體的主要組成部分。鞭毛本身也可以再有茸毛,以及鱗片,連接膜和內杆,它們又與細胞質相連。
微絲結構由肌動蛋白和結合了肌動蛋白的蛋白質構成,例如α-肌動蛋白、絲束蛋白和細絲蛋白也存在於膜下皮質層和皮質束眾。微管中的馬達蛋白,如動力蛋白,或驅動蛋白和肌動蛋白,如動力蛋白,為系統提供了動態特性。
即使是沒有鞭毛的細胞也常有中心粒,但開花植物和松柏門植物則沒有。中心粒通常成組出現,稱作動胞器(kinetids),形成多種不同的微管根,它們構成了細胞骨架結構的主要成分,往往在多次細胞分裂的過程中合成,一個鞭毛從親代保留下來,另一個則據親代衍生而來。此外,中心粒也可能與細胞核分裂時紡錘體的形成有關。
繁殖
細胞核的分裂通常以有絲分裂的形式與細胞分裂得以相互協調,這一過程使得每一個子代細胞核都得到親代的一條染色體拷貝。在大多真核細胞中,還有另一種有性繁殖過程,即減數分裂,這一過程中,二倍體親代細胞經由兩次分裂成為單倍體,DNA的數量減半。然而,減數分裂本身也分很多種類。
相比原核細胞,真核細胞有更小的表面積-體積比,因此新陳代謝速率較慢,細胞周期更長。在有些多細胞生物體中,一些專門用於新陳代謝的細胞會擴大表面積,如小腸絨毛細胞。
有性生殖
現在的真核生物廣泛地採用有性生殖,並有證據顯示,這是真核生物原始、根本的特性。基於系統發生學分析,生物學家達克斯和羅傑提出,真核細胞共有的祖先進行隨機性行為。減數分裂中核心的一組基因出現在陰道毛滴蟲}和腸賈第蟲中,而這兩種生物此前被視為是無性的。在真核細胞進化樹上,這兩個物種很早便分離出來,因此可以推斷,減數分裂的核心基因存在於所有真核生物的那個共同祖先中,也因此這一祖先是有性的 。其他對真核物種的研究也揭露了生殖周期的證據。例如寄生原生生物利什曼原蟲近來顯示存在生殖周期。另外,有證據顯示,此前被認為是無性的阿米巴蟲,在古代也是有性的,並且如今大多無性生物也是近期才獨立地進化為無性的。
各種真核細胞
植物細胞
植物細胞也與其它真核細胞有很多不同。其特徵是:
* 由單層膜所包圍的中央大液泡,維持細胞滲透壓,其中的液體也是植物汁液的主要來源。 |
* 纖維素、半纖維素與果膠構成的細胞壁,保護原生質體。這與含有幾丁質成分的真菌、粘菌和水霉細胞壁不同。 |
* 胞間連絲通過紋孔穿過細胞壁使每個植物細胞與其相鄰細胞連接,並相互溝通,這與功能類似的動物細胞間隙連接系統有所不同。 |
* 含有許多兩層膜的色素體(即原始色素體,植物也是原始色素體生物中的一類),特別是富含葉綠素的葉綠體,進行光合作用並使植物呈綠色。 |
* 高等植物,包括松柏和開花植物(被子植物)缺少鞭毛和中心粒。 |
真菌細胞
真菌細胞與動物細胞最為相似,但存在以下不同: |
*擁有甲殼素組成的細胞壁。 |
*難以區分單個細胞:高等真菌的菌絲擁有隔膜,但隔膜可以允許細胞質中的細胞器甚至是細胞核通過;原始真菌的菌絲很少或根本沒有隔膜,所以每個生物體本質上是一個巨大的多核超級單體。 |
*只有最原始的真菌壺菌門擁有鞭毛。 |
動物細胞
動物細胞是組成動物組織的基本單元。動物細胞與其它真核細胞有巨大差異,主要分別在缺少細胞壁、大液泡等,但具有能進行胞吞、胞吐的小液泡。也正是因為缺乏細胞壁,動物細胞可以轉換成不同的形態,吞噬細胞正是具有這點才能進行吞噬作用。
動物細胞可以分化成許多種類型,比如成人體內大約有210種細胞。
視頻
真核生物相關視頻
參考文獻
- ↑ 古菌、細菌、真核生物,果殼網,2012-04-01
- ↑ 我來告訴你:細菌,真菌,藻類,病毒屬於植物還是動物,花草樹木網,2013-03-02
- ↑ 真核生物域,網絡詞彙大全
- ↑ 真核生物主要類群演化樹,科學網, 2015-2-7
- ↑ 生命演化可以重新來過嗎?,科學網