Гарчиг: Прокариотоос эукариот руу шилжих онолын талаарх хэлэлцүүлгийн асуултуудын жишээ
Пендахулуан
Биологийн чиглэлээр хэлэлцдэг чухал сэдвүүдийн нэг бол прокариот организмаас эукариот организм руу шилжих хувьсал юм. Прокариотууд нь бактери, архей зэрэг цөм болон мембрантай холбогдсон органеллгүй нэг эст организмууд юм. Үүний зэрэгцээ, эукариотууд нь жинхэнэ цөмтэй эсүүд болон мембрантай холбогдсон органеллуудтай организмууд бөгөөд үүнд амьтан, ургамал, мөөгөнцөр, протистууд багтдаг. Энэхүү хувьслын онол нь Дэлхий дээрх амьдралын түүхэн дэх хамгийн чухал үйл явдлуудын нэг юм.
Энэхүү шилжилтийг тайлбарласан хамгийн алдартай онол бол эндосимбиозын онол бөгөөд анх 1967 онд Линн Маргулис дэлгэрүүлсэн. Энэхүү онолд эукариотууд хэд хэдэн прокариот эсийн хоорондох симбиотик харилцаанаас үүссэн гэж үздэг. Энэ нийтлэлд жишээ бодлогуудыг авч үзэж, энэ онолыг хэлэлцэх бөгөөд энэ нь эсийн хувьслыг ойлгоход тусална гэж найдаж байна.
Жишээ асуултууд болон хэлэлцүүлэг
Асуулт 1: Эндосимбиозын онолыг тайлбарлаж, энэ онолыг дэмжиж буй нотолгоог дурдана уу.
Хэлэлцүүлэг:
Эндосимбиозын онол нь эукариот эсийн митохондри, хлоропласт зэрэг органеллууд нь өвөг дээдсийн эукариот эсийн дотор амьдардаг чөлөөт амьд прокариотуудаас үүссэн гэж тайлбарладаг. Эхэндээ аэробик прокариот эс нь эндосимбионт хэлбэрээр өөр нэг том прокариот эсэд орж ирсэн. Цаг хугацаа өнгөрөхөд симбиотик харилцаа нь хоёр талд ашиг тустай байсан бөгөөд эзэн эс нь эндосимбионтын бодисын солилцооны чадвараас ашиг хүртэж, эндосимбионт нь аюулгүй орчин, нөөцийг олж авсан. Эцэст нь энэхүү эндосимбионт нь органелл болж хөгжсөн.
Эндосимбиозын онолыг дэмжих нотолгоонууд нь дараахь зүйлийг агуулдаг.
1. Митохондри ба хлоропластууд нь бактерийн ДНХ-тэй төстэй өөрийн гэсэн дугуй хэлбэртэй ДНХ-тэй байдаг.
2. Эдгээр эрхтэнцэрүүд хоёулаа хоёр мембрантай бөгөөд энэ нь нэг мембраны давхарга нь эзэн эсийн фагоцитын цэврүүнээс гаралтай болохыг харуулж байна.
3. Митохондри ба хлоропластууд нь прокариотуудын ашигладаг хоёртын хуваагдлын аргаар эсээс хамааралгүйгээр үрждэг.
4. Филогенетикийн шинжилгээгээр митохондри ба хлоропласт дахь генүүд нь эукариот цөм дэх генүүдээс илүү бактерийн генүүдтэй илүү төстэй болохыг харуулж байна.
Асуулт 2: Эндосимбиозын онолыг дэмждэг организмын жишээг өгнө үү.
Хэлэлцүүлэг:
Эндосимбиозын онолыг дэмждэг организмын нэг жишээ бол Amoeba proteus болон түүний бактерийн эндосимбионт юм. Amoeba proteus нь бактери ба замагтай симбиотик харилцаа үүсгэж чаддаг эукариот энгийн организм юм. Энэ харилцаа нь бидэнд эндосимбиотик харилцааны эрт хэлбэрийг харах боломжийг олгодог.
Өөр нэг жишээ бол цианобактерийн эндосимбионт гэж үздэг фотосинтезийн эрхтэн болох цианелл агуулсан эукариот протист болох Cyanophora paradoxa юм. Эдгээр организмуудын оршин тогтнол нь бусад фотосинтезийн организмуудад хлоропластууд үүссээр байсан симбиотик харилцааг харуулж байна.
Асуулт 3: Митохондри ба хлоропластыг прокариотуудаас үүссэн хувьслын үр дүн гэж хэрхэн үзэж болох вэ?
Хэлэлцүүлэг:
Митохондриа ба хлоропластууд нь дээр дурдсан ижил төстэй байдал, тухайлбал дугуй хэлбэртэй ДНХ байгаа эсэх, хоёртын хуваагдлаар үржих зэрэг шинж чанаруудаас шалтгаалан прокариотуудаас үүссэн гэж үздэг. Цаашилбал, генетикийн шинжилгээгээр хлоропластууд нь цианобактериас, митохондри нь протеобактериас гаралтай болохыг харуулж байна. Молекулын өгөгдөл нь митохондри ба хлоропластын зарим генүүд нь зарим бактерийн генүүдтэй маш төстэй болохыг харуулж байна.
Энэхүү хувьслын үйл явц хэд хэдэн үе шаттайгаар явагдсан байх магадлалтай бөгөөд эхний алхам нь пробиотикоор баялаг орчинд амьдардаг прокариот организм байсан. Эндосимбионтуудын шингээлт болон хадгалалт нь зөвхөн бодисын солилцооны давуу талыг олгоод зогсохгүй организмын янз бүрийн нөөцийг ашиглах чадварт нөлөөлж, хувьслын чухал давуу талыг бий болгосон.
Асуулт 4: Бүтцийн-үйл ажиллагааны үүднээс авч үзвэл прокариот ба эукариот эсүүдийн хоорондох үндсэн ялгаа нь юу вэ?
Хэлэлцүүлэг:
Прокариот ба эукариот эсүүдийн хоорондох үндсэн ялгаа нь дараахь зүйлийг агуулдаг.
1. Цөм байгаа эсэх: Эукариот эсүүд цөмийн мембранаар хамгаалагдсан жинхэнэ цөмтэй байдаг бол прокариот эсүүд цөмгүй байдаг; тэдгээрийн ДНХ нь цитоплазмд нуклеоид гэж нэрлэгддэг хэсэгт байрладаг.
2. ДНХ-ийн бүтэц: Прокариот эсийн ДНХ нь дугуй хэлбэртэй бөгөөд энгийн байдаг бол эукариот эсийн ДНХ нь илүү төвөгтэй бөгөөд шугаман хэлбэртэй бөгөөд гистонууд нь хроматин үүсгэдэг.
3. Мембрантай холбогдсон органеллууд: Эукариот эсүүд нь митохондри, хлоропласт, Голги аппарат, эндоплазмын тор зэрэг мембрантай холбогдсон янз бүрийн органеллуудтай байдаг. Прокариот эсүүдэд эдгээр органеллууд байдаггүй.
4. Эсийн хэмжээ: Ерөнхийдөө эукариот эсүүд прокариот эсүүдээс том байдаг.
5. Эсийн хуваагдал: Прокариот эсүүд хоёртын хуваагдалтай байдаг бол эукариот эсүүд митоз эсвэл мейозоор хуваагддаг.
Дүгнэлт
Прокариот организмаас эукариот организм руу шилжих нь Дэлхий дээрх амьдралын хувьслын чухал алхам байв. Эндосимбиозын онолоор дамжуулан бид прокариотууд хэрхэн нарийн төвөгтэй эукариот эс болж хувирч, өнөөдрийн бидний мэдэх амьдралын нарийн төвөгтэй байдлыг бүрдүүлэх чадвартай болохыг ойлгодог. Энэхүү онолын цаад механизм, нотолгоог ойлгох нь манай гараг дээрх организмын олон янз байдал, хувьслыг тайлбарлахад тусалдаг. Тиймээс энэ онолын талаарх асуултуудыг судлах нь дэлхийн янз бүрийн зүйлийн гарал үүслийн талаарх бидний ойлголтыг өргөжүүлэх болно.
