Zoznam jednobunkových organizmov

Bunka je najmenší živý organizmus, ktorý obsahuje všetky znaky života a všetok život na planéte začína ako jednobunkový organizmus. V súčasnosti existujú dva typy jednobunkových organizmov: prokaryoty a eukaryoty, osoby bez osobitne definovaného jadra a tie s jadrom chráneným bunkovou membránou. Vedci predpokladajú, že prokaryoty sú najstaršou formou života, objavujú sa najskôr asi 3,8 milióna rokov, zatiaľ čo eukaryoty sa objavili asi pred 2,7 miliardami rokov. Taxonómia jednobunkových organizmov spadá do jednej z troch hlavných životných domén: eukaryoty, baktérie a archea.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Biológovia klasifikujú všetky živé organizmy do troch domén života počnúc jednobunkovými až mnohobunkovými organizmami: archea, baktérie a eukaryoty.

Všetky jednobunkové a mnohobunkové organizmy zdieľajú tieto základy:

1. Plazmová membrána, ktorá chráni a oddeľuje živú bunku od vonkajšieho prostredia a pritom ju stále umožňuje tok molekúl cez jej povrch, okrem špecifických receptorov v bunke, ktoré môžu bunku ovplyvňovať diania.
2. Vnútorný priestor, v ktorom je umiestnená DNA.
3. Okrem baktérií obsahujú všetky živé bunky membránou oddelené oddiely, častice a pramene zaliate v takmer tekutine podobnej látke.
   

Pred rokom 1969 biológovia klasifikovali bunkový život do dvoch kráľovstiev: rastlín a živočíchov. Po rokoch 1969 až 1990 sa vedci dohodli na systéme klasifikácie piatich kráľovstiev, ktorý zahŕňal monery (baktérie), protisty, rastliny, huby a zvieratá. Ale Dr. Carl Woese (1928-2012), predtým profesor na katedre mikrobiológie na University of Illinois, navrhol novú štruktúru pre jednobunkových organizmov a mnohobunkových entít v roku 1990 pozostávala z troch domén, archaea, baktérií a eukaryotov, rozdelených do šesť kráľovstiev. Väčšina vedcov v súčasnosti používa túto taxonómiu alebo systém klasifikácie.

Archei sa darí v extrémnych prostrediach, ktoré sa predtým považovali za život neudržateľné: hlbokomorské hydrotermálne prieduchy, horúce pramene, Mŕtve more, jazierka na odparovanie soli a kyslé jazerá. Pred návrhom Dr. Woeseho vedci najskôr identifikovali archea ako archebaktérie - starodávne jednobunkové baktérie - pretože vyzerali ako prokaryotické baktérie, jednobunkové organizmy, ktorým chýba samostatné membránovo viazané jadro alebo organely. Ďalšie štúdie Dr. Woeseho, jeho kolegov a ďalších vedcov ich priviedli k uvedomeniu si týchto staroveké baktérie boli užšie spojené s eukaryotmi kvôli ich biochemickým vlastnostiam exponát. Vedci a vedci tiež objavili archea žijúce v ľudskom zažívacom trakte a koži.

Archaea má spoločné vlastnosti prokaryotov aj eukaryotov, a preto vo fylogenetickom strome života existujú na samostatnej vetve medzi baktériami a eukaryotmi. Keď vedci zistili, že archebaktérie nie sú v skutočnosti starodávnymi baktériami, premenovali ich na archaea. Nasledujúce vlastnosti definujú jednobunkové organizmy archaea:

• Sú to prokaryotické bunky, ale geneticky sa podobajú skôr eukaryotom.
• Bunkové membrány pozostávajú z rozvetvených uhľovodíkových reťazcov, na rozdiel od baktérií a eukarya, spojených s glycerolom éterovými väzbami.
• Bunkové steny archaea neobsahujú žiadne peptidoglykány, polyméry zložené z cukrov a aminokyselín, ktoré tvoria pavučinovú vrstvu mimo bunkových stien väčšiny baktérií.
• Aj keď archaea nereaguje na niektoré antibiotiká, na ktoré reagujú baktérie, reaguje na niektoré antibiotiká, ktoré rozrušujú eukaryoty.
• Archaea obsahuje ribozomálnu ribonukleovú kyselinu (rRNA) špecifickú pre archea, nevyhnutnú pre bielkoviny syntéza identifikovaná molekulárnymi oblasťami zreteľne na rozdiel od syntézy rRNA nachádzajúcej sa v baktériách a eukarya.
  

Medzi hlavné klasifikácie archaea patria crenarchaeota, euryarchaeota a korarchaeota, ako aj navrhované členenie na nanoarchaeota a navrhované thaumarchaeota. Jednotlivé klasifikácie označujú typy prostredí, v ktorých vedci a vedci nachádzajú tieto jednobunkové organizmy. Crenarchaeota žije v prostredí s extrémnou kyslosťou a teplotou a oxiduje amoniak; euryarchaeota zahŕňajú organizmy, ktoré oxidujú metán a milujú soľ v hlbokomorských prostrediach, iné euryarchaeota, ktoré vyrábajú metán ako odpadový produkt a korarchaeota, kategóriu archaeí, ktoré tiež žijú pri vysokých teplotách prostrediach.

Nanoarchaeota sa líši od ostatných archaeí tým, že žije na vrchole iného archaického organizmu zvaného Ignicoccus. Zahŕňajú podtypy korarchaeota a nanoarchaeota metanogény, organizmy, ktoré produkujú plynný metán ako vedľajší produkt pri trávení alebo pri výrobe energie; halofilov alebo archaea milujúca soľ; teplomilné, organizmy, ktorým sa darí pri extrémne vysokých teplotách; a psychrofily, archaea organizmy, ktoré žijú v extrémne chladných teplotách.

Baktérie žijú a darí sa im všade na našej planéte: na vrchole hôr, na dne najhlbších oceánov sveta, vo vnútri tráviacich ústrojov ľudí i zvierat, ba dokonca aj v zamrznutých skalách a ľadoch na severe a juhu póly. Baktérie sa môžu v priebehu rokov šíriť široko ďaleko, pretože môžu dlho zostať nečinné.

Baktérie existujú ako vedúce živé tvory na planéte a sú tu najmenej tri štvrtiny vývoja planéty. Sú známe svojou schopnosťou prispôsobiť sa väčšine biotopov na planéte. Zatiaľ čo niektoré baktérie spôsobujú virulentné choroby zvierat, rastlín a ľudí, väčšina baktérií pracuje ako „prospešné“ činidlo pre životné prostredie s metabolickými procesmi, ktoré udržujú vyššie formy života.

Iné formy baktérií pracujú v spojení s rastlinami a bezstavovcami (tvormi bez chrbtovej kosti) v symbiotických vzťahoch, ktoré vykonávajú dôležité funkcie. Bez týchto jednobunkových organizmov by odumretým rastlinám a zvieratám trvalo dlhšie, kým by sa rozpadli, a pôda by prestala byť úrodná. Vedci a vedci používajú niektoré baktérie v chemikáliách, liekoch, antibiotikách a dokonca aj pri príprave jedál ako je kyslá kapusta, jogurt a kefír a nakladané uhorky. Ako jednoduché jednobunkové organizmy majú bakteriálne bunky charakteristické vlastnosti:

• Vedci rovnako ako archea definujú baktérie ako prokaryotické bunky bez definovaného alebo samostatného jadra.
• Membrány pozostávajú z nerozvetvených reťazcov mastných kyselín pripojených k glycerolu esterovými väzbami, ako je eukarya.
• Bunkové steny baktérií obsahujú peptidoglykán.
• Tradičné antibakteriálne antibiotiká ovplyvňujú baktérie, ale odolávajú antibiotikám ovplyvňujúcim eukaryu.
• Majú rRNA špecifickú pre baktérie kvôli prítomnosti molekulárnych oblastí odlišných od rRNA nachádzajúcich sa v archaeách a eukaryách.
  

Vedci klasifikujú väčšinu baktérií do troch skupín podľa toho, ako reagujú na kyslík v plynnej forme. Aeróbne baktériám sa darí v prostredí kyslíka a na život potrebujú kyslík. Anaeróbne baktérie nemajú rady plynný kyslík; príkladom týchto baktérií by mohli byť tí, ktorí žijú v sedimentoch hlboko pod vodou alebo tí, ktorí spôsobujú bakteriálnu otravu jedlom. Nakoniec fakultatívne anaeróby sú baktérie, ktoré uprednostňujú prítomnosť kyslíka v ich rastovom prostredí, ale dokážu bez neho žiť.

Vedci ale tiež klasifikujú baktérie podľa spôsobu získavania energie: ako heterotrofy a autotrofy. Autotrofy, podobne ako rastliny poháňané svetelnou energiou (nazývanou fotoautotrofné), vytvárajú svoj vlastný zdroj potravy pomocou fixáciou oxidu uhličitého alebo chemoautotrofickými prostriedkami pomocou oxidácie dusíka, síry alebo iných prvkov procesy. Heterotrofy berú svoju energiu z prostredia rozkladom organických zlúčenín, napríklad saprobných baktérie žijúce v rozpadajúcej sa hmote, ako aj baktérie, ktoré sa spoliehajú na fermentáciu alebo dýchanie energie.

Ďalším spôsobom, ako vedci zoskupujú baktérie, sú ich tvary: guľovitý, v tvare tyče a špirála. Medzi ďalšie tvary baktérií patrí vláknité, opláštené, štvorcové, stopkaté, hviezdicovité, vretenovité, laločnaté, tvoriace trichómy (formovanie vlasov) a pleomorfný baktérie so schopnosťou meniť svoj tvar alebo veľkosť na základe prostredia.

Ďalšie klasifikácie zahŕňajú mykoplazmy, choroboplodné baktérie ovplyvnené antibiotikami, pretože im chýba bunková stena; sinice, fotoautotrofné baktérie ako modrozelené riasy; grampozitívne baktérie, ktoré pri teste gram-škvŕn vylučujú fialovú farbu, pretože test zafarbuje ich hrubé bunkové steny; a gramnegatívne baktérie ktoré pri teste na gramové zafarbenie sfarbujú ružovo kvôli ich tenkým, ale silným vonkajším stenám. Grampozitívne baktérie reagujú na antibiotiká lepšie ako gramnegatívne baktérie, pretože zatiaľ čo pôvodná stena je hustá, je priepustná, zatiaľ čo u gramnegatívnych baktérií sú jej bunkové steny tenké, ale pôsobia skôr ako nepriestrelné vesta.

Zatiaľ čo eukaryoty zahŕňajú mnoho mnohobunkových organizmov v hubách, rastlinných a živočíšnych ríšach, táto hlavná životná doména zahŕňa aj jednobunkové organizmy. Jednobunkové eukaryoty majú bunkové steny, ktoré môžu meniť svoj tvar v porovnaní s prokaryotmi, ktoré majú pevné bunkové steny. Väčšina vedcov predpokladá, že eukaryoty sa vyvinuli z prokaryotov, pretože obidve používajú RNA a DNA ako genetický materiál; obe využívajú výhodu 20 aminokyselín; a obidve majú lipidovú (rozpustnú v organických rozpúšťadlách) dvojvrstvovú bunkovú membránu a používajú D cukry a L-aminokyseliny. Medzi špecifické vlastnosti eukaryotov patria:

• Eukaryoty majú výrazné oddelené jadro chránené membránou.
• Membrány, podobne ako membrány baktérií, pozostávajú z nerozvetvených reťazcov mastných kyselín spojených s glycerolom pomocou esterové väzby (vďaka čomu sú bunkové steny citlivejšie na vonkajšie prostredie v porovnaní s archaea).
• Bunkové steny - u eukaryotov, ktoré ich majú - neobsahujú žiadny peptidoglykán.
• Antibakteriálne antibiotiká všeobecne neovplyvňujú eukaryotické bunky, reagujú však alebo reagujú na antibiotiká, ktoré zvyčajne ovplyvňujú eukaryotické bunky.
• Eukaryotické bunky majú molekulárnu oblasť s rRNA odlišnú od rRNA, ktorá existuje v archeách a baktériách.

Eukaryotická doména obsahuje štyri kráľovstvá alebo podkategórie: protisti, huby, rastlín a zvieratá. Z toho protisti obsahujú iba jednobunkové organizmy, zatiaľ čo kráľovstvo húb obsahuje oba. Do kráľovstva Protista patria živé organizmy ako riasy, euglenoidy, prvoky a plesňové formy. Ríša húb zahŕňa jednobunkové aj mnohobunkové organizmy. Medzi jednobunkové organizmy v ríši húb patrí droždie a chytrí, alebo skamenené huby. Väčšina organizmov v rastlinnej a živočíšnej ríši je mnohobunková.

Aj keď väčšina entít s jednou bunkou na planéte zvyčajne vyžaduje mikroskop, môžete pozorovať vodné riasy, Caulerpa taxifoliavoľným okom. Táto zabijácka riasa, ktorá je definovaná ako druh morských rias pôvodom z Indického oceánu a Havaja, je inde invazívnym druhom. Tento živý organizmus v rastlinnej ríši môže rásť od 6 do 12 palcov a má pernaté sploštené vetvy, ktoré vychádzajú z bežca, v tmavých až svetlozelených odtieňoch.

Lawrence Berkeley sa nachádza v kopcoch nad kampusom University of California Berkeley National Laboratory, spoločne riadené americkým ministerstvom energetiky a Kalifornskou univerzitou systém. Medzinárodný tím vedcov na čele s výskumníkmi z Berkeley Lab v roku 2015 zistil, čo môže byť najmenší jednobunkový organizmus zachytený na snímke zhotovenej z vysoko výkonného systému mikroskop.

Tento jednobunkový organizmus, prokaryotická baktéria, je taký malý, že 150 000 týchto jednobunkových baktérií by mohlo sedieť na špičke vlasu z vašej hlavy. Vedci pokračujú v štúdiu týchto verných bežných organizmov, pretože im chýba veľa funkcií potrebných pre fungovanie s inými organizmami. Zdá sa, že bunky majú DNA, malý počet ribozómov a vláknité prívesky, ale viac ako pravdepodobné, že žijú, žijú iné baktérie.

Vedci na Karlovej univerzite v Prahe objavili jediný známy organizmus eukaryotov, ktorý neobsahuje špecifický druh mitochondrií, a našli ho v črevách činčily miláčika. Ako elektráreň bunky mitochondrie robia niekoľko vecí. V prítomnosti kyslíka môžu mitochondrie nabíjať molekuly a vyrábať kritické proteíny. Ale tento organizmus, príbuzný baktérií giardia, používa na syntézu proteínov systém, aký sa zvyčajne nachádza v baktériách - bočný prenos génov. Pretože baktérie existujú primárne ako prokaryotické bunky, je nájdenie eukaryotickej bunky súvisiacej s baktériami výnimkou z pravidla.