Прокариотичните клетки и еукариотните клетки са двата типа клетки, които съществуват на Земята. Има няколко разлики между двете, но най-голямото различие между тях е, че еукариотните клетки имат ясно изразено ядро, съдържащо генетичния материал на клетката, докато прокариотичните клетки нямат ядро и вместо това имат свободно плаващ генетичен материал.
От прокариотни клетки до еукариотни клетки
Всички живи същества могат да бъдат разделени в три основни области: Бактерии, Архея и Еукария. Основно едноклетъчните организми, открити в домейните на бактерии и археи, са известни като прокариоти. Тези организми са изградени от прокариотни клетки - най-малките, най-прости и най-древни клетки.
Организмите в областта Еукария са изградени от по-сложните еукариотни клетки. Тези организми, наречени еукариоти, могат да бъдат едноклетъчни или многоклетъчни и включват животни, растения, гъби и протестисти. На много хора не е ясно дали дрождите или гъбичките са прокариоти или еукариоти. И двамата са еукариоти и споделят сходна структура на клетките с всички останали еукариоти.
Еукариотите са се развили най-малко 2,7 милиарда години, след 1 до 1,5 милиарда години прокариотична еволюция, според Националните здравни институти (NIH). Учените хипотезират, че ядрото и другите еукариотни особености може да са се образували първо, след като прокариотен организъм е погълнал друг, според университета в Тексас. Според тази теория погълнатият организъм тогава би допринесъл за функционирането на своя гостоприемник.
Какво общо имат прокариотите и еукариотите?
Въпреки че прокариотичните и еукариотните клетки имат много различия, те споделят някои общи черти, включително следните:
- ДНК: Генетично кодиране, което определя всички характеристики на живите същества.
- Клетъчна (или плазмена) мембрана: Външен слой, който отделя клетката от заобикалящата среда и действа като селективна бариера за входящи и изходящи материали.
- Цитоплазма: Желеподобна течност в клетката, която се състои главно от вода, соли и протеини.
- Рибозоми: органели, които произвеждат протеини.
По какво се различават прокариотите и еукариотите?
Nucleus / ДНК: Еукариотичните клетки имат ядро, заобиколено от ядрена обвивка, която се състои от две липидни мембрани, според Nature Education. Ядрото държи ДНК на еукариотичната клетка. Прокариотичните клетки нямат ядро; по-скоро те имат мембранен нуклеоиден регион (отворена част на клетката), който държи свободно плаваща ДНК, според Вашингтонския университет.
Цялата ДНК в клетка може да се намери в отделни парчета, известни като хромозоми. Еукариотичните клетки имат много хромозоми, които са подложени на мейоза и митоза по време на клетъчното делене, докато повечето прокариотни клетки се състоят само от една кръгова хромозома. Въпреки това, последните проучвания показват, че някои прокариоти имат колкото четири линейни или кръгли хромозоми, според Nature Education. Например, Вибрио холера, бактерията, която причинява холера, има две кръгли хромозоми.
Органели в еукариотни клетки: Еукариотичните клетки имат няколко други, свързани с мембрана органели, които не се намират в прокариотните клетки. Те включват митохондриите (превръщат хранителната енергия в аденозин трифосфат или АТФ, за да захранват биохимичните реакции); груб и гладък ендоплазмен ретикулум (взаимосвързана мрежа от мембранно затворени тубули, които транспортират синтезирани протеини); голги комплекс (сортира и пакетира протеини за секреция); и в случай на растителни клетки, хлоропласти (провеждат фотосинтеза). Всички тези органели са разположени в цитоплазмата на еукариотната клетка.
Рибозомите: В еукариотните клетки рибозомите са по-големи, по-сложни и свързани с мембрана. Те могат да бъдат открити на различни места: Понякога в цитоплазмата; върху ендоплазмения ретикулум; или прикрепен към ядрената мембрана (покриващ ядрото).
В прокариотните клетки рибозомите са разпръснати и плуват свободно в цялата цитоплазма. Рибозомите в прокариотни клетки също имат по-малки субединици. Всички рибозоми (както в еукариотични, така и в прокариотни клетки) са изградени от две субединици - една по-голяма и една по-малка. В еукариотите тези парчета са идентифицирани от учените като 60-S и 40-S субединици. При прокариотите рибозомите са изградени от малко по-малки субединици, наречени 50-S и 30-S.
Разликата във видовете субединици позволи на учените да разработят антибиотични лекарства, като стрептомицин, които атакуват определени видове инфекциозни бактерии, според Британското дружество за клетъчна биология. От друга страна, някои бактериални токсини и полиомиелитен вирус използват рибозомните разлики в своя полза - те са в състояние да идентифицират и атакуват механизма на транслация на еукариотните клетки или процеса, чрез който мениджърната РНК се трансформира в протеини.
репродукция: Повечето еукариоти се възпроизвеждат по полов път (въпреки че някои протести и едноклетъчни гъбички могат да се размножават чрез митоза, която функционално е подобна на асексуалната репродукция). Прокариотите се възпроизвеждат асексуално, в резултат на което потомството е точен клон на родителя. Някои прокариотни клетки също имат пили, които са лепливи проекции, подобни на коса, използвани за обмен на генетичен материал по време на тип сексуален процес, наречен конюгация, според Concepts of Biology. Конюгирането може да възникне при бактерии, протозои и някои водорасли и гъбички.
Клетъчни стени: Повечето прокариотни клетки имат твърда клетъчна стена, която обгражда плазмената мембрана и придава форма на организма. При еукариотите гръбначните животни нямат клетъчна стена, но растенията имат. Клетъчните стени на прокариотите се различават химически от еукариотните клетъчни стени на растителни клетки, които са изградени предимно от целулоза. При бактериите, например, клетъчните стени са съставени от пептидогликани (захари и аминокиселини), според Вашингтонския университет.
