Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:15 • sest 21:38 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 01:18 • Sest 04:30 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 07:36 • Síðdegis: 19:53 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 01:39 • Síðdegis: 13:42 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Lífvísindi: almennt

Hvers vegna eru ekki til stærri einfrumungar en strútsegg?

Guðmundur Eggertsson

Frumur má kalla minnstu starfseiningar lífsins. Allar hafa þær DNA fyrir erfðaefni og efnakerfi til þess að búa til prótín en bæði DNA-smíð og prótínsmíð krefjast þátttöku fjölmargra prótína. Til viðbótar er þörf fyrir fjölda prótína til þess að hvata ýmis efnahvörf sem ómissandi eru fyrir allar frumur.

Minnstu þekktu bakteríur, Mycoplasma genitalium, hafa ekki nema um 470 gen og mynda litlu færri tegundir prótína. Þær eru ekki nema um 0,0004 mm í þvermál en flestar bakteríur eru mun stærri og hafa 4-7 sinnum meira erfðaefni. Mycoplasma er háð umhverfi sínu um fjöldann allan af næringarefnum. Hún sparar sér genin og prótínin sem þarf til að mynda þau og lifir nokkurs konar sníkjulífi.

Ekki er útilokað að enn minni frumur gætu lifað því mönnum hefur reiknast svo til að fruma sem byggð er samkvæmt sama grunnskipulagi og aðrar þekktar frumur gæti komist af með um 260 gen. Þannig má komast nærri því aðskilgreina neðri mörk frumuinnihalds og frumustærðar. Nýlega hefur því verið haldið fram að til séu enn minni bakteríur en Mycoplasma. Þessar svonefndu dvergbakteriur (nanobacteria) eru sagðar geta farið í gegnum síur sem ekki hleypa í gegn ögnum sem eru meira en 0,0002 mm í þvermál. Svo virðist sem þær geti þó einnig komið fram í stærri mynd. Mikil óvisssa ríkir enn um eðli þessara baktería.

Frumur plantna, dýra og einkjarna heilkjörnunga eru mun stærri en frumur dreifkjörnunga. Algengast er að þær séu 0,01 til 0,03 mm í þvermál. Stærri frumur koma þó fyrir, til dæmis taugafrumur og vitanlega eggfrumur sem eru stórar vegna forðanæringarinnar sem þær geyma. Heilkjarna einfrumungar geta líka verið stórir, til dæmis risaamöbur sem verða 0,5 mm í þvermál og vissir þörungar sem geta orðið enn stærri, til dæmis Acetabularia. Að minnsta kosti sumir þessara stóru einfrumunga hafa fleiri en einn kjarna. Líklega er ekkert sérstakt því til fyrirstöðu að eggfrumur geti verið enn stærri en strútsegg en öðru máli virðist gegna um aðrar og venjulegri frumur.

Eftir því sem fruman stækkar verða samskipti við umhverfið erfiðari, til dæmis flutningur efna inn og út úr frumunni og viðbrögð við breytingum á umhverfisþáttum. Svipað er að segja um samskipti kjarna og umfrymis. Gen eru í kjarna og afrit af þeim, mRNA, þurfa að berast út í umfrymið þar sem prótínsmíð fer fram. Loks þarf að flytja prótínin hvert á sinn stað í frumunni. Þessir flutningar verða þungir í vöfum í mjög stórum frumum.

Á langri þróunarbraut hafa fjölfrumungar valið sér frumustærðir við hæfi. Dýr og plöntur hafa komist að svipaðri niðurstöðu. Engin þörf virðist hafa verið fyrir risafrumur að eggfrumum undanskildum og þrátt fyrir mikla og sérkennilega sérhæfingu ýmissa heilkjarna einfrumunga heyra mjög stórar frumur til undantekninga.

Höfundur

Guðmundur Eggertsson

Guðmundur Eggertsson

prófessor emeritus

Útgáfudagur

12.8.2000

Spyrjandi

Sveinbjörn Geirsson

Efnisorð

Tilvísun

Guðmundur Eggertsson. „Hvers vegna eru ekki til stærri einfrumungar en strútsegg?“ Vísindavefurinn, 12. ágúst 2000. Sótt 26. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=780.

Guðmundur Eggertsson. (2000, 12. ágúst). Hvers vegna eru ekki til stærri einfrumungar en strútsegg? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=780

Guðmundur Eggertsson. „Hvers vegna eru ekki til stærri einfrumungar en strútsegg?“ Vísindavefurinn. 12. ágú. 2000. Vefsíða. 26. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=780>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvers vegna eru ekki til stærri einfrumungar en strútsegg?
Frumur má kalla minnstu starfseiningar lífsins. Allar hafa þær DNA fyrir erfðaefni og efnakerfi til þess að búa til prótín en bæði DNA-smíð og prótínsmíð krefjast þátttöku fjölmargra prótína. Til viðbótar er þörf fyrir fjölda prótína til þess að hvata ýmis efnahvörf sem ómissandi eru fyrir allar frumur.

Minnstu þekktu bakteríur, Mycoplasma genitalium, hafa ekki nema um 470 gen og mynda litlu færri tegundir prótína. Þær eru ekki nema um 0,0004 mm í þvermál en flestar bakteríur eru mun stærri og hafa 4-7 sinnum meira erfðaefni. Mycoplasma er háð umhverfi sínu um fjöldann allan af næringarefnum. Hún sparar sér genin og prótínin sem þarf til að mynda þau og lifir nokkurs konar sníkjulífi.

Ekki er útilokað að enn minni frumur gætu lifað því mönnum hefur reiknast svo til að fruma sem byggð er samkvæmt sama grunnskipulagi og aðrar þekktar frumur gæti komist af með um 260 gen. Þannig má komast nærri því aðskilgreina neðri mörk frumuinnihalds og frumustærðar. Nýlega hefur því verið haldið fram að til séu enn minni bakteríur en Mycoplasma. Þessar svonefndu dvergbakteriur (nanobacteria) eru sagðar geta farið í gegnum síur sem ekki hleypa í gegn ögnum sem eru meira en 0,0002 mm í þvermál. Svo virðist sem þær geti þó einnig komið fram í stærri mynd. Mikil óvisssa ríkir enn um eðli þessara baktería.

Frumur plantna, dýra og einkjarna heilkjörnunga eru mun stærri en frumur dreifkjörnunga. Algengast er að þær séu 0,01 til 0,03 mm í þvermál. Stærri frumur koma þó fyrir, til dæmis taugafrumur og vitanlega eggfrumur sem eru stórar vegna forðanæringarinnar sem þær geyma. Heilkjarna einfrumungar geta líka verið stórir, til dæmis risaamöbur sem verða 0,5 mm í þvermál og vissir þörungar sem geta orðið enn stærri, til dæmis Acetabularia. Að minnsta kosti sumir þessara stóru einfrumunga hafa fleiri en einn kjarna. Líklega er ekkert sérstakt því til fyrirstöðu að eggfrumur geti verið enn stærri en strútsegg en öðru máli virðist gegna um aðrar og venjulegri frumur.

Eftir því sem fruman stækkar verða samskipti við umhverfið erfiðari, til dæmis flutningur efna inn og út úr frumunni og viðbrögð við breytingum á umhverfisþáttum. Svipað er að segja um samskipti kjarna og umfrymis. Gen eru í kjarna og afrit af þeim, mRNA, þurfa að berast út í umfrymið þar sem prótínsmíð fer fram. Loks þarf að flytja prótínin hvert á sinn stað í frumunni. Þessir flutningar verða þungir í vöfum í mjög stórum frumum.

Á langri þróunarbraut hafa fjölfrumungar valið sér frumustærðir við hæfi. Dýr og plöntur hafa komist að svipaðri niðurstöðu. Engin þörf virðist hafa verið fyrir risafrumur að eggfrumum undanskildum og þrátt fyrir mikla og sérkennilega sérhæfingu ýmissa heilkjarna einfrumunga heyra mjög stórar frumur til undantekninga.

...