세포는 생명체의 모든 특징을 포함하는 가장 작은 생명체이며 지구상의 대부분의 생명체는 단일 세포 생명체로 시작됩니다. 현재 두 가지 유형의 단세포 유기체가 존재합니다. 원핵 생물 과 진핵 생물, 별도로 정의 된 핵이없는 것과 세포막에 의해 보호되는 핵이있는 것. 과학자들은 원핵 생물이 가장 오래된 생명체로 약 380 만년 전에 나타 났고 진핵 생물은 약 27 억년 전에 나타났습니다. 단세포 유기체의 분류는 진핵 생물, 박테리아 및 고세균의 세 가지 주요 생명 영역 중 하나에 속합니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
생물 학자들은 모든 살아있는 유기체를 단일 세포에서 시작하여 다세포 유기체, 즉 고세균, 박테리아 및 진핵 생물의 세 가지 영역으로 분류합니다.
모든 세포의 특성
모든 단세포 및 다세포 유기체는 다음과 같은 기본 사항을 공유합니다.
- 외부 환경으로부터 살아있는 세포를 보호하고 분리하는 원형질막 세포 표면을 가로 지르는 분자의 흐름, 세포에 영향을 줄 수있는 세포 내의 특정 수용체 이벤트.
- DNA를 수용하는 내부 영역.
- 박테리아를 제외하고 모든 살아있는 세포는 막으로 분리 된 구획, 입자 및 거의 액체와 같은 물질에 담긴 가닥을 포함합니다.
첫 번째 분류: 삶의 세 영역
1969 년 이전에 생물 학자들은 세포 생명체를 식물과 동물의 두 가지 왕국으로 분류했습니다. 1969 년부터 1990 년까지 과학자들은 모네 라 (박테리아), 원생 생물, 식물, 균류 및 동물을 포함한 5 개 왕국의 분류 체계에 동의했습니다. 그러나 일리노이 대학교 미생물학과 교수였던 Carl Woese 박사 (1928-2012)는 다음과 같은 새로운 구조를 제안했습니다. 1990 년에 단세포 유기체와 다세포 개체를 분류하여 고세균, 박테리아 및 진핵 생물의 세 가지 도메인으로 구성되며 여섯 왕국. 대부분의 과학자들은 이제이 분류 또는 분류 체계를 사용합니다.
Archaea: 극한 환경에서 번성하는 단세포 유기체
Archaea는 심해 열수 통풍구, 온천, 사해, 소금 증발 연못 및 산성 호수와 같이 이전에는 생명에 지속될 수 없다고 생각했던 극한 환경에서 번성합니다. Woese 박사의 제안에 앞서 과학자들은 처음으로 고세균을 고세균 (고대 단일 세포 세균)으로 식별했습니다. 그들은 원핵 박테리아, 분리 된 막 결합 핵이없는 단세포 유기체 또는 세포 기관. Woese 박사, 그의 동료 및 다른 과학자들의 추가 연구로 인해 고대 박테리아는 생화학 적 특성 때문에 진핵 생물과 더 밀접하게 연관되어 있습니다. 전시회. 과학자들과 연구자들은 또한 인간의 소화관과 피부에 사는 고세균을 발견했습니다.
Archaea의 영토와 왕국
고세균은 원핵 생물과 진핵 생물 모두의 특성을 공유하기 때문에 계통 발생 수에서 박테리아와 진핵 생물 사이의 분리 된 가지에 존재합니다. 과학자들은 고세균이 실제로 고대 세균이 아니라는 것을 발견했을 때 고세균으로 이름을 바꿨습니다. 다음 기능은 고세균 단일 세포 유기체를 정의합니다.
- 그들은 원핵 세포이지만 유 전적으로 진핵 세포와 비슷합니다.
- 세포막은 박테리아 및 진핵과 달리 분 지형 탄화수소 사슬로 구성되며 에테르 결합에 의해 글리세롤에 연결됩니다.
- 고세균 세포벽에는 펩티도 글리 칸, 대부분의 박테리아 세포벽 외부에 물갈퀴가있는 층을 형성하는 당과 아미노산으로 구성된 중합체가 없습니다.
- 고세균은 박테리아가 반응하는 일부 항생제에는 반응하지 않지만 진핵 생물을 괴롭히는 일부 항생제에는 반응합니다.
- 고세균에는 단백질에 필수적인 고세균에 특이적인 리보솜 리보 핵산 (rRNA)이 포함되어 있습니다. 박테리아에서 발견되는 rRNA와 현저하게 다른 분자 영역으로 확인 된 합성 유카리 아.
고세균의 주요 분류는 다음과 같습니다. Crenarchaeota, euryarchaeota 과 Korarchaeota, 제안 된 세분화 나노아 케 오타 그리고 제안 thaumarchaeota. 개별 분류는 연구원과 과학자가 이러한 단세포 유기체를 찾는 환경 유형을 나타냅니다. Crenarchaeota는 극도의 산도와 온도의 환경에서 살며 암모니아를 산화시킵니다. euryarchaeota는 심해 환경에서 메탄을 산화시키고 소금을 사랑하는 유기체를 포함합니다. 폐기물로 메탄을 생산하고 고온에서도 서식하는 고 세균류 인 코라 채 오타를 생산 환경.
Nanoarchaeota는 다른 고세균과는 다릅니다. 이그 니코 쿠스. korarchaeota 및 nanoarchaeota의 하위 유형은 다음과 같습니다. 메탄 생성 물질, 소화 또는 에너지 생성 과정의 부산물로 메탄 가스를 생성하는 유기체; 호 염병 또는 소금을 좋아하는 고세균; 호 열성, 극도로 높은 온도에서 번성하는 유기체; 과 정신병자, 극도로 추운 온도에서 사는 고세균 유기체.
박테리아: 여러 환경에서 번성하는 단세포 유기체
박테리아는 지구상의 모든 곳에서 살고 번성합니다. 산 꼭대기, 세계에서 가장 깊은 바다 바닥, 인간과 동물의 소화관 내부, 심지어 남북의 얼어 붙은 암석과 얼음에서도 극. 박테리아는 장기간 휴면 상태가 될 수 있기 때문에 수년에 걸쳐 광범위하게 퍼질 수 있습니다.
박테리아는 별도의 핵을 포함하지 않습니다
박테리아는 행성의 진화하는 역사의 4 분의 3 이상 동안 이곳에 있었던 지구상에서 선도적 인 생물로 존재합니다. 그들은 지구상의 대부분의 서식지에 적응하는 능력으로 유명합니다. 일부 박테리아는 동물, 식물 및 인간에게 악성 질병을 일으키는 반면, 대부분의 박테리아는 더 높은 생명체를 유지하는 대사 과정을 통해 환경의 "유익한"인자로 작용합니다.
다른 형태의 박테리아는 중요한 기능을 수행하는 공생 관계에서 식물 및 무척추 동물 (백본이없는 생물)과 함께 작용합니다. 이 단세포 유기체가 없으면 죽은 식물과 동물은 부패하는 데 더 오래 걸리고 토양은 비옥하지 않게 될 것입니다. 연구원과 과학자들은 화학 물질, 약물, 항생제, 심지어 소금에 절인 양배추, 요구르트, 케 피어, 피클과 같은 식품을 준비 할 때에도 일부 박테리아를 사용합니다. 단순한 단세포 유기체로서 박테리아 세포는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
- 고세균과 마찬가지로 과학자들은 박테리아를 정의되거나 분리 된 핵이없는 원핵 세포로 정의합니다.
- 막은 진핵과 같은 에스테르 결합에 의해 글리세롤에 연결된 비 분지 지방산 사슬로 구성됩니다.
- 박테리아 세포벽에는 펩티도 글리 칸이 포함되어 있습니다.
- 전통적인 항균 항생제는 박테리아에 영향을 미치지 만 진핵에 영향을 미치는 항생제에는 저항합니다.
- 고세균 및 진핵 생물에서 발견되는 rRNA와 다른 분자 영역이 존재하기 때문에 박테리아에 특이적인 rRNA를 갖습니다.
박테리아의 영역과 왕국
과학자들은 가스 형태의 산소에 반응하는 방식에 따라 대부분의 박테리아를 세 그룹으로 분류합니다. 에어로빅 체조 박테리아는 산소 환경에서 번성하며 생존하려면 산소가 필요합니다. 혐기성 박테리아는 기체 산소를 좋아하지 않습니다. 이러한 박테리아의 예로는 깊은 수중 퇴적물에 사는 박테리아 또는 박테리아 기반 식중독을 유발하는 박테리아가 있습니다. 마지막으로 통성 혐기성 세균 성장 환경에서 산소의 존재를 선호하지만 산소 없이도 살 수있는 박테리아입니다.
그러나 연구원들은 또한 그들이 에너지를 얻는 방식으로 박테리아를 분류합니다. 종속 영양 생물 과 독립 영양 생물. 빛 에너지에 의해 연료를 공급받는 식물 (광 독립 영양이라고 함)과 같은 독립 영양 생물은 질소, 황 또는 기타 원소 산화를 사용하여 이산화탄소를 고정하거나 화학 독립 영양 수단으로 프로세스. Heterotrophs는 saprobic과 같은 유기 화합물을 분해하여 환경에서 에너지를 가져옵니다. 썩어가는 물질에 서식하는 박테리아뿐만 아니라 발효 또는 호흡에 의존하는 박테리아 에너지.
과학자들이 박테리아를 분류하는 또 다른 방법은 모양에 따라 다릅니다. 구형, 막대 모양 과 나선. 다른 형태의 박테리아는 다음과 같습니다. 필라멘트, 피복, 정사각형, 스토킹, 별 모양, 스핀들 모양, 엽상, 트리 코메 형성 (모발 형성) 및 다형성 환경에 따라 모양이나 크기를 변경할 수있는 박테리아.
추가 분류에는 다음이 포함됩니다. 마이코 플라스마, 세포벽이 없기 때문에 항생제의 영향을받는 질병 유발 박테리아; 시아 노 박테리아, 청록 조류와 같은 광 독립 영양 박테리아; 그람 양성균, 테스트가 두꺼운 세포벽에 색을 입히기 때문에 그람 염색 테스트에서 보라색을 방출합니다. 과 그람 음성균 얇지 만 강한 외벽 때문에 그램 염색 테스트에서 분홍색으로 변합니다. 그람 양성균은 그람 음성균보다 항생제에 더 잘 반응합니다. 그람 음성균에서는 세포벽이 얇지 만 방탄 역할을합니다. 조끼.
진핵 생물은 어디서나 번성합니다
진핵 생물은 균류, 식물 및 동물계에있는 많은 다세포 유기체를 포함하지만, 이 주요 생명 영역에는 단세포 유기체도 포함됩니다. 단세포 진핵 생물은 단단한 세포벽을 가진 원핵 생물에 비해 모양을 바꿀 수있는 세포벽을 가지고 있습니다. 대부분의 과학자들은 진핵 생물이 RNA와 DNA를 유전 물질로 사용하기 때문에 원핵 생물에서 진화했다고 가정합니다. 둘 다 20 개의 아미노산을 이용합니다. 둘 다 지질 (유기 용매에 용해 가능) 이중층 세포막을 가지고 있으며 D 당과 L- 아미노산을 사용합니다. 진핵 생물의 특정 특성은 다음과 같습니다.
- 진핵 생물은 막에 의해 보호되는 독특하고 분리 된 핵을 가지고 있습니다.
- 막은 박테리아와 마찬가지로 글리세롤에 연결된 비 분지 지방산 사슬로 구성됩니다. 에스테르 결합 (세포벽을 외부 환경에 더 민감하게 만듭니다. 고세균).
- 진핵 생물에서 세포벽은 펩티도 글리 칸을 포함하지 않습니다.
- 항균 항생제는 일반적으로 진핵 세포에 영향을 미치지 않지만 일반적으로 진핵 세포에 영향을 미치는 항생제에 반응하거나 반응합니다.
- 진핵 세포는 고세균 및 박테리아에 존재하는 rRNA와 다른 rRNA를 갖는 분자 영역을 가지고 있습니다.
진핵 생물 아래의 왕국
진핵 도메인에는 네 개의 왕국 또는 하위 범주가 있습니다. 원생 생물, 진균류, 식물 과 동물. 이 중 원생 생물은 단세포 유기체 만 포함하는 반면 균류 왕국은 둘 다 포함합니다. Protista 왕국에는 다음과 같은 살아있는 유기체가 포함됩니다. 조류, 유 글레 노이드, 원생 동물 과 슬라임 몰드. 곰팡이 왕국에는 단일 세포와 다세포 유기체가 모두 포함됩니다. 곰팡이 왕국의 단일 세포 유기체는 다음과 같습니다. 효모 과 키트 리드, 또는 화석화 된 균류. 식물과 동물의 왕국에있는 대부분의 유기체는 다세포입니다.
가장 큰 단일 세포 유기체
지구상에있는 대부분의 단세포 독립 체는 보통 현미경이 필요하지만 수생 조류를 관찰 할 수 있습니다. Caulerpa Taxfolia, 육안으로. 인도양과 하와이에 서식하는 해조류의 한 유형으로 정의 된이 살인 조류는 다른 곳의 침입 종입니다. 식물 왕국에있는이 살아있는 유기체는 길이가 6 ~ 12 인치로 자랄 수 있으며 주자에서 발생하는 깃털 모양의 납작한 가지가 어둡거나 밝은 녹색으로 나타납니다.
가장 작은 단세포 유기체
University of California Berkeley 캠퍼스 위의 언덕에 자리 잡은 Lawrence Berkeley 미국 에너지 부와 캘리포니아 대학교가 공동으로 관리하는 국립 연구소 체계. 버클리 연구소의 연구원들이 이끄는 국제 과학자 팀은 2015 년에 고성능 장치에서 찍은 이미지에 캡처 된 가장 작은 단세포 유기체 일 수 있습니다. 현미경.
이 단세포 유기체, 원핵 박테리아는 너무 작아서이 단세포 박테리아 중 15 만 개가 머리에서 머리카락 끝에 앉을 수 있습니다. 연구원들은 다른 유기체와 기능하는 데 필요한 많은 기능이 부족하기 때문에 이러한 공통 유기체를 계속 연구합니다. 세포는 DNA, 적은 수의 리보솜 및 실과 같은 부속물을 가지고있는 것으로 보이지만 살기 위해 다른 박테리아에 의존 할 가능성이 더 높습니다.
규칙을 깨는 단세포 진핵 생물
프라하 찰스 대학의 과학자들은 특정 종류의 미토콘드리아를 포함하지 않는 유일한 진핵 생물을 발견했고, 애완 동물 친칠라의 내장에서 발견했습니다. 세포의 발전소 인 미토콘드리아는 몇 가지 일을합니다. 산소가있는 상태에서 미토콘드리아는 분자를 충전하고 중요한 단백질을 생성 할 수 있습니다. 그러나 지아르 디아 박테리아의 친척 인이 유기체는 일반적으로 박테리아에서 발견되는 것과 같은 시스템 (측면 유전자 전달)을 사용하여 단백질을 합성합니다. 박테리아는 주로 원핵 세포로 존재하기 때문에 박테리아 관련 진핵 세포를 찾는 것은 예외입니다.