Прокариотические клетки и эукариотические клетки - это два типа клеток, которые существуют на Земле. Между ними есть несколько различий, но самое большое различие между ними состоит в том, что эукариотические клетки имеют отличное ядро, содержащее генетический материал клетки, тогда как прокариотические клетки не имеют ядра и вместо этого имеют свободно плавающий генетический материал.
От прокариотических клеток до эукариотических клеток
Все живые существа можно разделить на три основных области: бактерии, археи и эукарья. Первично одноклеточные организмы, обнаруженные в доменах бактерий и архей, известны как прокариоты. Эти организмы состоят из прокариотических клеток - самых маленьких, самых простых и самых древних клеток.
Организмы в домене Eukarya состоят из более сложных эукариотических клеток. Эти организмы, называемые эукариотами, могут быть одноклеточными или многоклеточными и включают животных, растения, грибки и простейшие. Многим людям неясно, являются ли дрожжи или грибы прокариотами или эукариотами. Оба являются эукариотами и имеют сходную клеточную структуру со всеми другими эукариотами.
По данным Национального института здоровья (NIH), эукариоты развивались не менее 2,7 миллиардов лет назад, после эволюции прокариот от 1 до 1,5 миллиардов лет. Ученые выдвигают гипотезу о том, что ядро и другие эукариотические признаки могут впервые сформироваться после того, как прокариотический организм поглотит другой, согласно данным Техасского университета. Согласно этой теории, поглощенный организм мог бы способствовать функционированию своего хозяина.
Что общего у прокариот и эукариот?
Хотя прокариотические и эукариотические клетки имеют много различий, они имеют некоторые общие черты, включая следующие:
- ДНК: генетическое кодирование, которое определяет все характеристики живых существ.
- Клеточная (или плазменная) мембрана: наружный слой, который отделяет клетку от окружающей среды и действует как селективный барьер для входящих и исходящих материалов.
- Цитоплазма: желеобразная жидкость внутри клетки, состоящая в основном из воды, солей и белков.
- Рибосомы: органеллы, которые делают белки.
Чем отличаются прокариоты и эукариоты?
Ядро / ДНКЭукариотические клетки имеют ядро, окруженное ядерной оболочкой, которая состоит из двух липидных мембран, согласно Nature Education. Ядро содержит ДНК эукариотической клетки. Прокариотические клетки не имеют ядра; скорее, у них есть безмембранная нуклеоидная область (открытая часть клетки), которая содержит свободно плавающую ДНК, согласно Вашингтонскому университету.
Вся ДНК в клетке может быть найдена в отдельных частях, известных как хромосомы. Эукариотические клетки имеют много хромосом, которые подвергаются мейозу и митозу во время деления клеток, в то время как большинство прокариотических клеток состоят только из одной круговой хромосомы. Тем не менее, недавние исследования показали, что у некоторых прокариот есть целых четыре линейные или круглые хромосомы, согласно Nature Education. Например, Vibrio choleraeБактерия, вызывающая холеру, имеет две круговые хромосомы.
Органеллы в эукариотических клеткахУ эукариотических клеток есть несколько других мембраносвязанных органелл, которых нет у прокариотических клеток. К ним относятся митохондрии (преобразование энергии пищи в аденозинтрифосфат или АТФ для усиления биохимических реакций); грубый и гладкий эндоплазматический ретикулум (взаимосвязанная сеть мембранно-закрытых канальцев, которые транспортируют синтезированные белки); комплекс Гольджи (сортирует и упаковывает белки для секреции); а в случае растительных клеток - хлоропласты (проводят фотосинтез). Все эти органеллы находятся в цитоплазме эукариотической клетки.
РибосомыВ эукариотических клетках рибосомы больше, сложнее и связаны мембраной. Их можно найти в разных местах: иногда в цитоплазме; на эндоплазматической сети; или прикреплен к ядерной мембране (покрытие на ядре).
В прокариотических клетках рибосомы рассеиваются и свободно плавают по всей цитоплазме. Рибосомы в прокариотических клетках также имеют меньшие субъединицы. Все рибосомы (как в эукариотических, так и в прокариотических клетках) состоят из двух субъединиц - одной большей и одной меньшей. У эукариот эти кусочки идентифицированы учеными как субъединицы 60-S и 40-S. У прокариот рибосомы состоят из немного меньших субъединиц, называемых 50-S и 30-S.
По данным Британского общества клеточной биологии, различие в типах субъединиц позволило ученым разработать антибиотики, такие как стрептомицин, которые атакуют определенные виды инфекционных бактерий. С другой стороны, некоторые бактериальные токсины и вирус полиомиелита используют различия в рибосомах в своих интересах - они способны идентифицировать и атаковать механизм трансляции эукариотических клеток или процесс, посредством которого РНК-мессенджер транслируется в белки.
репродукцияБольшинство эукариот размножаются половым путем (хотя некоторые простейшие и одноклеточные грибы могут размножаться посредством митоза, который функционально похож на бесполое размножение). Прокариоты размножаются бесполым путем, в результате чего потомство является точным клоном родителя. У некоторых прокариотических клеток также есть пили, которые представляют собой липкие, похожие на волосы проекции, используемые для обмена генетическим материалом во время типа полового процесса, называемого конъюгацией, согласно концепции биологии. Конъюгация может происходить у бактерий, простейших и некоторых водорослей и грибов.
Клеточные стеныБольшинство прокариотических клеток имеют жесткую клеточную стенку, которая окружает плазматическую мембрану и придает форму организму. У эукариот позвоночные не имеют клеточной стенки, но растения имеют. Клеточные стенки прокариот химически отличаются от клеточных стенок эукариот растительных клеток, которые в основном состоят из целлюлозы. Например, согласно данным Вашингтонского университета, у бактерий клеточные стенки состоят из пептидогликанов (сахаров и аминокислот).
