Уроки 15–16 · 2 урока · А. Зикиряев, А. Тухтаев, И. Азимов, Н. Сонин. Биология. Основы цитологии и генетики, 9 класс, переработанное и дополненное 5-е издание. «Yangiyul Poligraph Service», Ташкент, 2019
16
Эволюция клеток
Учебник: с. 49–50
ЦельОбъясните гипотезы происхождения эукариотических клеток и приведите доказательства.
По палеонтологическим данным, самые древние прокариотические клетки появились около 3,5 млрд лет назад; эукариоты, как считают, возникли позже, около 1,5–2 млрд лет назад. По гипотезе симбиоза (эндосимбиоза), митохондрии произошли от аэробных прокариот, а хлоропласты — от фотосинтезирующих прокариот: они проникли в более крупную клетку-хозяина и перешли к взаимовыгодной совместной жизни. Доказательства: у них есть собственные кольцевая ДНК, РНК и рибосомы, они размножаются делением и имеют двойные мембраны. По гипотезе впячивания ядерная оболочка, эндоплазматическая сеть и другие мембранные структуры образовались в результате впячивания внутрь наружной мембраны; в гипотезе множественных геномов геном эукариот объясняется распадом прокариотического генома на части. В современной науке гипотеза симбиоза широко принята для митохондрий и пластид, а происхождение ядра и других структур продолжает изучаться. С 2015 года примерно данные о близости архей (группа Асгард) к эукариотам добавили новые доказательства в это исследование.
Примеры
Водоросль хлорелла живёт в цитоплазме некоторых инфузорий и кормит хозяина путём фотосинтеза: современный пример симбиоза внутри клетки.
Рибосомы митохондрий похожи на бактериальные рибосомы, и некоторые антибиотики могут влиять и на их работу; это подтверждает их происхождение от прокариот.
Работа в классе
«Суд над гипотезами». Три группы защищают три гипотезы (симбиоза, впячивания, множественных геномов), а остальные задают вопросы. В конце класс решает, какая гипотеза хорошо подкреплена доказательствами для какого органоида.
Упражнения
1
Происхождение каких органоидов объясняет гипотеза симбиоза?
Митохондрий и хлоропластов.
2
Назовите два доказательства, подтверждающих гипотезу симбиоза.
У них есть собственные кольцевая ДНК, РНК и рибосомы; они делятся, как бактерии; у них две мембраны.
3
Какие эукариотические структуры легко объясняет гипотеза впячивания?
Внутренние мембраны, такие как ядерная оболочка и эндоплазматическая сеть. Она пытается таким образом объяснить и двойные мембраны митохондрий и хлоропластов, но для них у гипотезы симбиоза доказательства сильнее.
4
Почему говорят «гипотеза», а не «доказанный факт»?
Клетки возникли миллиарды лет назад, и это нельзя наблюдать непосредственно, поэтому это объяснения, основанные на косвенных доказательствах, которые проверяются новыми данными.