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Organization

La vie sur terre
Gamme fossile : Tard Hadean - Récent

Ceux-ci Escherichia coli les cellules fournissent un exemple d'a prokaryotic micro-organisme
Classification scientifique
(unranked) La vie sur terre (Gaeabionta)
Domaines et Royaumes

Dans biologie, organization est un individu vie système (tel que l'animal, l'usine, le mycète, ou le micro-organisme). Sous au moins une certaine forme, toutes les organizations sont capables de la réaction aux stimulus, à la reproduction, à la croissance et à l'entretien en tant qu'entier stable (après la FAO[1]). Une organization peut être unicellulaire ou composé, comme chez l'homme, de beaucoup de milliards de cellules groupé dans spécialisé tissus et organes. L'expression organization complexe décrit n'importe quelle organization avec plus d'une cellule.

Le terme « organization » (Grec (οργανισμός - organismos, de Grec antique όργανον - l'organon « organe, instrument, outil ») d'abord apparus dans l'anglais en 1701 et a pris sa définition courante d'ici 1834 (dictionnaire de l'anglais d'Oxford).

Des organizations peuvent être divisées en prokaryotic et eukaryotic groupes. Les prokaryotes représentent deux séparés domaines, Bactéries et Archaea.[2] Tous mycètes, animaux et usines sont les eukaryotes.

Le mot « organization« peut largement être défini As un ensemble des molécules qui fonctionnent comme entier plus ou moins stable et a les propriétés de la vie. Cependant, beaucoup de sources proposent les définitions qui excluent virus et synthétique théorique-possible la vie non-organique formes.[3] Les virus dépendent des machines biochimiques d'une cellule hôte pour la reproduction.

Référence en ligne de chambres fournit une large définition : « toute structure vivante, telle qu'une usine, un animal, un mycète ou une bactérie, des capables de la croissance et de la reproduction »[4].

Dans la vie multicellulaire le mot « organization » décrit habituellement l'assemblage hiérarchique de totalité des systèmes (par exemple circulatoire, digestif, ou reproducteur) eux-mêmes collections de organes; ce sont, alternativement, des collections de tissus, de lesquels eux-mêmes sont faits cellules. À quelques usines et nématode Elegans de Caenorhabditis, les différentes cellules sont totipotent.

Table des matières

Virus

Virus ne sont pas typiquement considérés des organizations parce qu'ils sont incapables du « indépendant » reproduction ou métabolisme. Cette polémique est problématique, bien que, depuis certains parasites et endosymbionts soyez également incapable de la vie indépendante. Bien que les virus aient enzymes et des molécules caractéristiques de la matière organique, ils sont incapables de se reproduire en dehors d'a cellule hôte et la plupart de leurs processus métaboliques exigent un centre serveur et ses « machines génétiques. »

Superorganism

Article principal : Superorganism

Un superorganism est une organization se composant de beaucoup d'organizations. Ceci est habituellement censé pour être un social unité de eusocial animaux, où division de travail est hautement spécialisé et où les individus ne peuvent pas survivre par eux-mêmes pendant des périodes prolongées. Fourmis sont l'exemple le plus bien connu d'un tel superorganism. Thermorégulation, un dispositif habituellement montré par différentes organizations, ne se produit pas dans les individus ou les petits groupes de abeilles des espèces Mellifera d'Apis. Quand ces abeilles emballent ensemble dans les faisceaux de entre 5000 et 40000, le thermoregulate de bidon de colonie.[5] James Lovelock, avec le sien « Théorie de Gaia« a mis en parallèle le travail de Vladimir Vernadsky, qui a suggéré la totalité de biosphère à quelques égards peut être considéré comme superorganism.

Le concept du superorganism est sous le conflit, autant de biologistes maintenez qu'afin une unité sociale à considérer une organization par elle-même, les individus devrait être dans le raccordement physique permanent entre eux, et son évolution devrait être régi par choix à la société entière au lieu des individus. Tandis qu'il est courant que la société des animaux eusocial soit une unité de choix normal jusqu'au moins à du degré, les la plupart evolutionists réclamez que les individus sont toujours les unités primaires du choix.

La question demeure « ce qui doit être considéré individuel?". Darwiniens comme Richard Dawkins suggérez que l'individuel choisi soit « Gène égoïste". D'autres croient que c'est le génome entier d'une organization. E.O. Wilson a prouvé qu'avec des fourmi-colonies et autre sociales insectes c'est l'entité de multiplication de la colonie qui est choisie, et de non ses différents membres. Ceci a pu s'appliquer aux membres bactériens d'a stromatolite, qui, en raison du partage génétique, comportent d'une manière quelconque un simple patrimoine héréditaire. Les théoriciens de Gaian aiment Lynn Margulis discuterait ceci s'applique également au symbiogenesis des underpinnings bactériens de la totalité de la terre.

Il apparaîtrait, à partir de l'ordinateur simulations comme Daisyworld cela biologique choix se produit aux niveaux multiples simultanément.

On lui discute également que les humains sont réellement un superorganism tels que lequel inclut des micro-organismes bactéries. On l'estime que « le microbiota intestinal humain se compose de 1013 à 1014 micro-organismes dont collectifs génome (« microbiome ») contient au moins 100 fois autant de gènes car notre propre [...] notre microbiome a sensiblement enrichi le métabolisme de glycans, acides aminés, et xenobiotics; methanogenesis; et 2 biosynthèse voie-négociée par phosphate du méthylique-D-érythritol 4 des vitamines et isoprenoids. Ainsi, les humains sont des superorganisms dont le métabolisme représente une amalgamation des attributs microbiens et d'humain. «  [6]. NIH- coordonné et - l'effort placé est actuellement en marche pour caractériser microbiome humain.

Terminologie d'organisation

Toutes les organizations sont classifiées par la science de taxonomie d'alpha dans l'un ou l'autre taxa ou clades.

Les Taxa sont les groupes rangés d'organizations qui fonctionnent du général (domaine) au détail (espèces). Un plan d'ensemble des rangs dans l'ordre hiérarchique est :

Pour donner un exemple, Sapiens de Homo est Binomial latin égalisation aux humains modernes. Tous les membres des espèces sapiens soyez, au moins dans la théorie, génétiquement capable s'entrecroiser. Plusieurs espèces peuvent appartenir à un genre, mais les membres de différentes espèces dans un genre ne peuvent pas s'entrecroiser pour produire la progéniture fertile. Homo, cependant, a seulement des espèces d'une survie (sapiens) ; Erectus de Homo, Neanderthalensis de Homo, &c. having become extinct thousands of years ago. Plusieurs genres appartiennent à la même famille et ainsi de suite vers le haut de la hiérarchie. Par la suite, le royaume approprié (Animalia, dans le cas des humains) est placé dans un des trois domaines dépendant de certaines caractéristiques génétiques et structurales.

Toute la matière organique connue de la science est donnée à classification par ce système tels que les espèces chez une famille particulière plus étroitement sont liées et génétiquement semblable que les espèces dans un phylum particulier.

Chimie

Les organizations sont les systèmes chimiques complexes, organisés des manières qui favorisent la reproduction et une certaine mesure de durabilité ou de survie. Les phénomènes moléculaires de la chimie sont fondamentaux dans des organizations d'arrangement, mais c'est une erreur philosophique (réductionnisme) pour ramener la biologie organismal à la seule chimie. C'est généralement les phénomènes des organizations entières qui déterminent leur forme physique à un environnement et donc la survie de leurs gènes basés par ADN.

Les organizations doivent clairement leur origine, métabolisme, et beaucoup d'autres fonctions internes aux phénomènes chimiques, particulièrement la chimie de grandes molécules organiques. Les organizations sont les systèmes complexes de composés chimiques ce qui, par l'interaction les uns avec les autres et l'environnement, jouent une grande variété de rôles.

Les organizations sont les systèmes chimiques semi-finale-fermés. Bien qu'ils soient différentes unités de la vie (car la définition exige) ils ne sont pas fermés à l'environnement autour de eux. Pour les actionner constamment rentrent et libèrent l'énergie. Autotrophs produisez l'énergie utilisable (sous forme de composés organiques) employant la lumière à partir du soleil ou des composés inorganiques tandis que heterotrophs rentrez les composés organiques de l'environnement.

Le primaire élément chimique dans ces composés est carbone. Les propriétés physiques de cet élément telles que sa grande affinité pour coller avec d'autres petits atomes, y compris d'autres atomes de carbone, et ses marques de petite taille il capable de former les liens multiples, le rendent idéal comme base de la vie organique. Il peut former de petits composés contenant trois atomes (comme anhydride carbonique) aussi bien que de grandes chaînes de beaucoup de milliers d'atomes qui peuvent stocker des données (acides nucléiques), tenez les cellules ensemble et transmettez l'information (protéine).

Macromolécules

Les composés qui composent des organizations peuvent être divisés en macromolécules et autre, de plus petites molécules. Les quatre groupes de la macromolécule sont acides nucléiques, protéines, hydrates de carbone et lipides. Acides nucléiques (spécifiquement acide désoxyribonucléique, ou données génétiques de magasin d'ADN) comme ordre de nucléotides. L'ordre particulier des quatre types différents de nucléotides (adénine, cytosine, guanine, et thymine) précepte les nombreuses caractéristiques qui constituent l'organization. L'ordre est divisé en codons, qui est un ordre particulier de trois nucléotides et correspond à un détail acide aminé. Ainsi un ordre des codes d'ADN pour une protéine particulière qui, dus aux propriétés chimiques des acides aminés dont il est fait, plis d'une façon particulière et exécute ainsi une fonction particulière.

Les fonctions suivantes de la protéine ont été identifiées :

  1. Enzymes, qui catalysent toutes les réactions de métabolisme ;
  2. Protéines structurales, comme tubulin, ou collagène;
  3. Protéines de normalisation, comme facteurs de transcription ou cyclins qui règlent le cycle de cellules ;
  4. Signalisation des molécules ou de leurs récepteurs tels que certains hormones et leurs récepteurs ;
  5. Protéines défensives, dont peut inclure tout anticorps du système immunitaire, aux toxines (par exemple, dendrotoxins des serpents), aux protéines comme lesquelles incluez les acides aminés peu communs canavanine.

Les lipides composent membrane des cellules qui constitue une barrière, contenant tout dans la cellule et l'empêchement compose à partir librement du dépassement dans, et hors, de la cellule. Dans quelques organizations multicellulaires ils servent à stocker l'énergie et à négocier la communication entre les cellules. Les hydrates de carbone également stockent et transportent l'énergie dans quelques organizations, mais plus facilement sont décomposés que des lipides.

Structure

Toutes les organizations se composent des unités monomériques appelées cellules; certains contiennent une cellule (unicellulaire) et d'autres contenez beaucoup d'unités (multicellulaire). Les organizations multicellulaires peuvent spécialiser des cellules pour exécuter des fonctions spécifiques, un groupe de telles cellules est tissu les quatre types de base dont soyez épithélium, tissu nerveux, tissu de muscle et tissu connectif. Plusieurs types de tissu fonctionnent ensemble sous forme d' organe pour produire une fonction de détail (telle que le pompage du sang par coeur, ou comme barrière à l'environnement en tant que peau). Ce modèle continue à un de plus haut niveau avec plusieurs organes fonctionnant comme système d'organe pour tenir compte de reproduction, digestion, &c. Beaucoup multicelled des organizations comportent de plusieurs systèmes d'organe qui coordonnent pour tenir compte de la vie.

La cellule

théorie de cellules, d'abord développé en 1839 près Schleiden et Schwann, déclare que toutes les organizations se composent d'une ou plusieurs cellules ; toutes les cellules viennent des cellules de préexistence ; toutes les fonctions essentielles d'une organization se produisent dans des cellules, et les cellules contiennent l'information héréditaire nécessaire pour des fonctions de régulation de cellules et pour l'information de transmission de la prochaine génération des cellules.

Il y a deux types de cellules, eukaryotic et prokaryotic. Les cellules de Prokaryotic sont habituellement des singletons, alors que des cellules eukaryotic sont habituellement trouvées dans les organizations multicellulaires. Les cellules de Prokaryotic manquent d'a membrane nucléaire ainsi ADN est non liée dans la cellule, les cellules eukaryotic ont les membranes nucléaires.

Toutes les cellules, si prokaryotic ou eukaryotic, ayez a membrane, qui enveloppe la cellule, sépare son intérieur de son environnement, règle ce qui sort dedans et, et maintient potentiel électrique de la cellule. À l'intérieur de la membrane, a salé cytoplasme prend la majeure partie du volume de cellules. Toutes les cellules possèdent ADN, le matériel héréditaire de gènes, et ARN, contenant l'information nécessaire de construction divers protéines comme enzymes, les machines primaires des cellules. Il y a également d'autres sortes de biomolécules en cellules.

Toutes les cellules partagent plusieurs capacités[7]:

Durée

Un des paramètres de base de l'organization est son durée. Quelques organizations vivent aussi court qu'un jour, alors que quelques usines peuvent vivre des milliers d'années. Vieillissement est important en déterminant la durée de la plupart des organizations, de bactérie, d'un virus ou même d'a prion.[citation requise]

Évolution

Voyez également : Descente commune et Origine de la vie

Dans la biologie, la théorie de descente de terrain communal d'universel propose que toutes les organizations sur terre soient descendues d'un ancêtre commun ou d'un patrimoine héréditaire héréditaire.

L'évidence pour la descente commune peut être trouvée dans les traits partagés entre toute la matière organique. En jour de Darwin, l'évidence des traits partagés a été basée seulement sur l'observation évidente des similitudes morphologiques, telles que le fait que tous les oiseaux ont des ailes, même ceux qui ne vole pas. Aujourd'hui, il y a d'évidence forte de la génétique que toutes les organizations ont un ancêtre commun. Par exemple, chaque cellule vivante se sert acides nucléiques en tant que son matériel génétique, et utilisations les mêmes vingt acides aminés comme modules pour protéines. L'universalité de ces traits suggère fortement l'ascendance commune ou la conception intelligente.

Le « dernier ancêtre universel » est le nom donné au hypothétique cellulaire simple organization ou cellule qui a provoqué tous la vie sur terre il y a 3.9 à 4.1 milliards d'ans ; cependant, cette hypothèse a été depuis réfutée pour beaucoup de raisons. Par exemple, on l'a par le passé pensé que code génétique était l'universel (voyez : code génétique universel), mais des différences dans le code génétique et des différences dans la façon dont chaque organization traduit des ordres d'acide nucléique en protéines, fournissez l'appui qu'il n'y avait jamais n'importe quel « dernier ancêtre commun universel. » Soutenez au début des années 70, les biologistes évolutionnaires pensés qu'un morceau donné de ADN a indiqué la même chose sous-unité de protéine dans chaque chose vivante, et celle le code génétique était ainsi universel. Puisque c'est quelque chose de peu susceptible de se produire par hasard, il a été interprété comme évidence que chaque organization a eue hérité son code génétique d'un ancêtre commun simple, aka., le « dernier ancêtre universel. » En 1979, cependant, des exceptions au code ont été trouvées dans des mitochondries, les usines minuscules d'énergie à l'intérieur des cellules. Les biologistes plus tard ont trouvé des exceptions dedans bactéries et dans noyaux de algues et animaux simples-celled. Il est maintenant clair que le code génétique ne soit pas le même dans toutes les choses vivantes, et qu'il ne fournit pas l'évidence puissante que toutes les choses vivantes ont évolué sur un arbre simple de la vie.[8] Davantage d'appui qu'il n'y a aucun « dernier ancêtre universel » a été fourni au cours des années près Transfert latéral de gène dans tous les deux prokaryote et eukaryote organizations unicellulaires. C'est pourquoi arbres phylogénétiques ne peut pas être enraciné, pourquoi presque tous les arbres phylogénétiques ont différentes structures s'embranchantes, en particulier près de la base de l'arbre, et avec pourquoi beaucoup d'organizations ont été trouvées codons et sections de leur Ordre d'ADN ce sont indépendant de toutes les autres espèces.

Les informations sur le développement précoce de la vie incluent l'entrée des champs de la géologie et la science planétaire. Ces sciences fournissent des informations au sujet de l'histoire de la terre et des changements produits par la vie. Cependant, beaucoup d'informations sur la terre tôt ont été détruites par des processus géologiques en temps.

Histoire de la vie

Article principal : Chronologie d'évolution

évolution chimique de réactions chimiques individu-catalytiques à la vie (voyez Origine de la vie) n'est pas une partie d'évolution biologique, mais elle est peu claire à quel point sont devenus de tels ensembles de réactions de plus en plus complexes ce que nous considérerions, aujourd'hui, pour être matière organique.

Pas beaucoup est connu au sujet des développements les plus précoces dans la vie. Cependant, toutes les organizations existantes partagent certains traits, y compris la structure cellulaire et code génétique. La plupart des scientifiques interprètent ceci pour vouloir dire que toutes les organizations existantes partagent un ancêtre commun, qui avait déjà développé les processus cellulaires les plus fondamentaux, mais il y a non consensus scientifique sur le rapport des trois domaines de la vie (Archaea, Bactéries, Eukaryota) ou origine de la vie. Tentatives de jeter la lumière sur l'histoire la des débuts du foyer de la vie généralement sur le comportement de macromolécules, en particulier ARN, et le comportement de systèmes complexes.

L'apparition d'oxygenic photosynthèse (il y a autour 3 milliards d'ans) et l'apparition suivante d'une atmosphère oxygène-riche et non-réductrice peut être tracée par la formation de fer réuni dépôts, et plus tard lits rouges des oxydes de fer. C'était une chose nécessaire nécessaire pour le développement de aérobie respiration cellulaire, considéré d'avoir émergé il y a autour 2 milliards d'ans.

En milliard de dernières années, les usines et les animaux multicellulaires simples ont commencé à apparaître dans les océans. Peu après l'apparition des premiers animaux, Explosion cambrienne (une période de unrivaled et remarquable, mais le dossier, diversité organismal a documenté dans les fossiles trouvés au Schiste de citoyen) a vu la création de tous plans de corps de commandant, ou phyla, des animaux modernes. Cet événement est censé maintenant pour avoir été déclenché par le développement du Gènes de Hox. Il y a environ 500 millions d'ans, usines et mycètes a colonisé la terre, et a été bientôt suivi près arthropodes et d'autres animaux, menant au développement de la terre écosystèmes avec ce que nous sommes familiers.

Le processus évolutionnaire peut être excessivement lent. L'évidence fossile indique que la diversité et la complexité de la vie moderne a développé l'excédent une grande partie du histoire de la terre. Géologique l'évidence indique que la terre est approximativement 4.6 milliards d'années. Les études sur des guppies par David Reznick à l'université de la Californie, rive, cependant, ont prouvé que le taux d'évolution par le choix normal peut procéder 10 mille à 10 millions de fois plus rapidement que ce qui est indiqué dans le disque de fossile.[9]. De telles études de comparatif cependant sont invariablement polarisées par des disparités dans l'excédent d'échelles de temps que le changement évolutionnaire est mesuré du laboratoire, des expériences sur le terrain, et du disque de fossile.

Transfert horizontal de gène, et l'histoire de la vie

L'ascendance de la matière organique a été traditionnellement reconstruite de la morphologie, mais est de plus en plus complétée avec le phylogenetics - la reconstruction des phylogénies par la comparaison de l'ordre (ADN) génétique.

Les « comparaisons d'ordre suggèrent récent transfert horizontal de beaucoup gènes parmi divers espèces inclure à travers les frontières de phylogénétique « domaines ». De ce fait déterminant l'histoire phylogénétique de l'des espèces ne peuvent pas être faites d'une manière concluante en déterminant les arbres évolutionnaires pour les gènes simples. «  [10]

Le biologiste Gogarten suggère que « la métaphore originale d'un arbre n'adapte plus les données de la recherche récente de génome », donc les « biologistes [devrait] utilisent la métaphore d'une mosaïque pour décrire les différentes histoires combinées en différents génomes et pour utiliser [] la métaphore d'un filet pour visualiser les effets riches d'échange et de coopérative de HGT parmi des microbes. » [11]

Références

  1. ^ Biotechnologie dans la nourriture et l'agriculture
  2. ^ T.Cavalier-Smith (1987) l'origine de l'eukaryote et des cellules archaebacterial, annales de l'académie de New York des sciences 503, 17-54
  3. ^ « organization ». Dictionnaire de l'anglais d'Oxford (en ligne). (2004). 
  4. ^ « organization ». Dictionnaire de 21ème siècle de chambres (en ligne). (1999). 
  5. ^ Southwick, Edouard E. (1983). "Le faisceau d'abeille à miel comme superorganism homeothermic« (Pdf). Biochimie et physiologie comparatives 75A (4): 741–745. doi:10.1016/0300-9629 (83) 90434-6. 
  6. ^ Ouïe S. R., et autres. La Science, 312, 1355-1359 (2006). http://dx.doi.org/10.1126/science.1124234
  7. ^ Les dispositifs universels des cellules sur terre en chapitre 1 de Biologie moléculaire de la cellule la quatrième édition, éditée par Bruce Alberts (2002) a édité par Garland la Science.
  8. ^ Edwards, marque (2001). "PBS a chargé « de la réclamation fausse » sur « le code génétique universel.". La Science, revue de TV, et auteurs d'éducation. 
  9. ^ Évaluation du taux d'évolution dans les populations normales des Guppies (reticulata de Poecilia) « [1]"
  10. ^ État de l'Oklahoma - Transfert horizontal de gène
  11. ^ esalenctr.org

Liens externes

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