Celulele procariote și celulele eucariote sunt cele două tipuri de celule care există pe Pământ. Există mai multe diferențe între cele două, dar cea mai mare distincție între ele este că celulele eucariote au un nucleu distinct care conține materialul genetic al celulei, în timp ce celulele procariote nu au un nucleu și au material genetic genetic plutitor.
De la celule procariote până la celule eucariote
Toate lucrurile vii pot fi împărțite în trei domenii de bază: Bacteria, Archaea și Eukarya. Organismele unicelulare găsite în domeniile Bacteria și Archaea sunt cunoscute sub numele de procariote. Aceste organisme sunt formate din celule procariote - cele mai mici, mai simple și celule antice.
Organismele din domeniul Eukarya sunt formate din celulele eucariote mai complexe. Aceste organisme, numite eucariote, pot fi unicelulare sau multicelulare și includ animale, plante, ciuperci și protisti. Multe persoane nu sunt clare dacă drojdiile sau ciupercile sunt procariote sau eucariote. Ambele sunt eucariote și au o structură celulară similară cu toate celelalte eucariote.
Eucariotele s-au dezvoltat în urmă cu cel puțin 2,7 miliarde de ani, după 1 până la 1,5 miliarde de ani de evoluție procariotă, potrivit Institutelor Naționale de Sănătate (NIH). Oamenii de știință estimează că nucleul și alte caracteristici eucariote s-au putut forma mai întâi după ce un organism procariot a înghițit altul, potrivit Universității din Texas. Conform acestei teorii, organismul înghițit ar fi contribuit apoi la funcționarea gazdei sale.
Ce au în comun procariote și eucariote?
Deși celulele procariote și eucariote au multe diferențe, acestea au unele caracteristici comune, inclusiv următoarele:
- ADN: codificare genetică care determină toate caracteristicile ființelor vii.
- Membrana celulară (sau plasmatică): Strat exterior care separă celula de mediul înconjurător și acționează ca o barieră selectivă pentru materialele care intră și ies.
- Citoplasmă: lichid asemănător jeleului într-o celulă care este compusă în principal din apă, săruri și proteine.
- Ribozomi: Organele care formează proteine.
Cum diferă procariotele și eucariotele?
Nucleus / DNA: Celulele eucariote au un nucleu înconjurat de un plic nuclear care este format din două membrane lipidice, conform Nature Education. Nucleul deține ADN-ul celulelor eucariote. Celulele procariote nu au nucleu; mai degrabă, au o regiune nucleoidă fără membrană (parte deschisă a celulei) care deține ADN-ul plutitor liber, potrivit Universității Washington.
Întregul ADN dintr-o celulă poate fi găsit în bucăți individuale cunoscute sub numele de cromozomi. Celulele eucariote au numeroase cromozomi care suferă de meioză și mitoză în timpul diviziunii celulare, în timp ce majoritatea celulelor procariote constau dintr-un singur cromozom circular. Cu toate acestea, studiile recente au arătat că unele procariote au până la patru cromozomi lineari sau circulari, conform Nature Education. De exemplu, Vibrio cholerae, bacteria care provoacă holera, are doi cromozomi circulari.
Organele în celule eucariote: Celulele eucariote au mai multe alte organule legate de membrană care nu se găsesc în celulele procariote. Acestea includ mitocondriile (transformă energia alimentară în adenozin trifosfat, sau ATP, pentru a produce reacții biochimice); reticulul endoplasmic dur și neted (o rețea interconectată de tubule închise cu membrană care transportă proteine sintetizate); complexul golgi (sortează și ambalează proteine pentru secreție); iar în cazul celulelor vegetale, cloroplastele (realizează fotosinteza). Toate aceste organele sunt localizate în citoplasma celulelor eucariote.
ribozomii: În celulele eucariote, ribozomii sunt mai mari, mai complexi și legați de o membrană. Ele pot fi găsite în diverse locuri: Uneori în citoplasmă; pe reticulul endoplasmatic; sau atașat de membrana nucleară (care acoperă nucleul).
În celulele procariote, ribozomii sunt împrăștiați și plutesc liber în tot citoplasma. Ribozomii din celulele procariote au și subunități mai mici. Toate ribozomii (atât în celulele eucariote, cât și în procariote) sunt formate din două subunități - una mai mare și una mai mică. În eucariote, aceste piese sunt identificate de oamenii de știință ca subunitățile 60-S și 40-S. În procariote, ribozomii sunt constituiți din subunități ușor mai mici, numite 50-S și 30-S.
Diferența dintre tipurile de subunități a permis oamenilor de știință să dezvolte medicamente antibiotice, cum ar fi streptomicina, care atacă anumite tipuri de bacterii infecțioase, potrivit Societății Britanice pentru Biologie celulară. Dezavantaj, unele toxine bacteriene și virusul poliomielitic folosesc diferențele de ribozomi în avantajul lor - sunt capabile să identifice și să atace mecanismul de traducere al celulelor eucariote sau procesul prin care ARN-ul mesagerului este tradus în proteine.
Reproducere: Majoritatea eucariotelor se reproduc sexual (deși unii protisti și ciuperci unicelulare se pot reproduce prin mitoză, care este funcțional similar cu reproducerea asexuală). Procariotele se reproduc asexual, rezultând ca urmașii să fie o clonă exactă a părintelui. Unele celule procariote au, de asemenea, pili, care sunt proiecții adezive asemănătoare părului, folosite pentru schimbul materialului genetic în timpul unui tip de proces sexual numit conjugare, conform Concepts of Biology. Conjugarea poate apărea în bacterii, protozoare și unele alge și ciuperci.
Pereti celulari: Majoritatea celulelor procariote au un perete celular rigid care înconjoară membrana plasmatică și dă formă organismului. În eucariote, vertebrele nu au perete celular, dar plantele. Pereții celulari ai procariotelor diferă chimic de pereții celulelor eucariote ale celulelor plantelor, care sunt făcute în principal din celuloză. În bacterii, de exemplu, pereții celulari sunt compuși din peptidoglicani (zaharuri și aminoacizi), potrivit Universității Washington.
