A prokarióta és az eukarióta sejtek a Földön létező kétféle sejt. A kettő között számos különbség van, de a legnagyobb különbség az, hogy az eukarióta sejteknek külön magja van, amely a sejt genetikai anyagát tartalmazza, míg a prokarióta sejteknek nincs magja, és ehelyett szabadon lebegő genetikai anyaguk van.
A prokarióta sejtektől az eukarióta sejtekig
Minden élő dolgot három alapterületre lehet osztani: baktériumok, Archaea és Eukarya. A baktériumok és az Archaea doménben található elsődleges egysejtű organizmusokat prokariótáknak nevezik. Ezek az organizmusok prokarióta sejtekből készülnek - a legkisebb, legegyszerűbb és legősibb sejtekből.
Az Eukarya doménben levő organizmusok összetettebb eukarióta sejtekből készülnek. Ezek az eukariótáknak nevezett szervezetek lehetnek egysejtűek vagy többsejtűek, beleértve az állatokat, növényeket, gombákat és protistákat. Sok ember számára nem egyértelmű, hogy az élesztők vagy gombák prokarióták vagy eukarióták-e. Mindkettő eukarióta, és hasonló sejtszerkezettel rendelkezik, mint az összes többi eukarióta.
A Nemzeti Egészségügyi Intézetek (NIH) szerint az eukarióták legalább 2,7 milliárd évvel ezelőtt alakultak ki, az 1-5 milliárd éves prokarióta fejlődés után. A texasi egyetem szerint a tudósok feltételezik, hogy a mag és más eukarióta tulajdonságok előbb akkor alakulhatnak ki, amikor egy prokarióta szervezet egy másik nyelést lenyel. Ezen elmélet szerint az elnyelt szervezet ezután hozzájárult a gazdaszervezet működéséhez.
Mi közös a prokariótákkal és az eukariótákkal?
Noha a prokarióta és az eukarióta sejteknek sok különbségük van, néhány közös vonásuk van, beleértve a következőket:
- DNS: genetikai kódolás, amely meghatározza az élőlények összes tulajdonságát.
- Sejt (vagy plazma) membrán: Külső réteg, amely elválasztja a sejtet a környező környezettől, és szelektív gátként működik a bejövő és kimenő anyagok számára.
- Citoplazma: Zselésszerű folyadék egy sejtben, amely elsősorban vízből, sókból és fehérjékből áll.
- Riboszómák: fehérjéket előállító organellák.
Hogyan különböznek a prokarióták és az eukarióták?
Nucleus / DNS: Az Eukarióta sejteknek olyan atommagja van, amelyet egy atomburok vesz körül, amely két lipid membránból áll, a Nature Education szerint. A mag tartja az eukarióta sejt DNS-ét. A prokarióta sejteknek nincs magja; inkább egy membrán nélküli nukleoid régió (a sejt nyitott része) rendelkezik, amely szabadon lebegő DNS-t tart a Washington Egyetem szerint.
A sejtben lévő teljes DNS kromoszómákként ismert darabokban található. Az eukarióta sejteknek sok olyan kromoszóma van, amely meiozison és mitózison megy keresztül a sejtosztódás során, míg a legtöbb prokarióta sejt csak egy kör alakú kromoszómából áll. A legfrissebb tanulmányok azonban kimutatták, hogy egyes természetű prokariótákban négy lineáris vagy kör alakú kromoszóma van, a Nature Education szerint. Például, Vibrio cholerae, a kolera kiváltó baktériumnak két kör alakú kromoszóma van.
Organellák az eukarióta sejtekben: Az eukarióta sejteknek számos más membránhoz kötött organellája is van, amelyek nem találhatóak prokarióta sejtekben. Ide tartoznak a mitokondriumok (az élelmiszer-energiát adenozin-trifoszfáttá (ATP) konvertálják biokémiai reakciók elősegítésére); durva és sima endoplazmatikus retikulum (a szintetizált fehérjéket szállító, membránnal zárt tubulusok összekapcsolt hálózata); golgi komplex (fehérjéket válogat és csomagol a szekrécióhoz); növényi sejtek esetén kloroplasztok (fotoszintézist végeznek). Mindezen organellák az eukarióta sejt citoplazmájában helyezkednek el.
A riboszómák: Az eukarióta sejtekben a riboszómák nagyobbak, összetettebbek és membránnal megkötve vannak. Különböző helyeken találhatók: Néha a citoplazmában; az endoplazmatikus retikulumon; vagy a nukleáris membránhoz kapcsolódva (a magon lefedve).
A prokarióta sejtekben a riboszómák szétszórtan és szabadon lebegnek a citoplazmában. A prokarióta sejtekben a riboszómáknak kisebb alegységeik is vannak. Az összes riboszóma (mind az eukarióta, mind a prokarióta sejtekben) két alegységből készül - az egyik nagyobb és egy kisebb. Az eukariótákban ezeket a darabokat a tudósok a 60-S és 40-S alegységnek nevezik. A prokariótákban a riboszómák valamivel kisebb alegységekből készülnek, amelyeket 50-S és 30-S-nek hívnak.
Az alegységek típusainak különbsége lehetővé tette a tudósok számára olyan antibiotikus gyógyszerek kifejlesztését, mint például a sztreptomicin, amelyek bizonyos típusú fertőző baktériumokat támadnak meg, állítja a sejtbiológiai brit társaság. A hátránya, hogy néhány baktériumtoxin és a poliovírus a riboszóma különbségeket használja fel előnyeikre - képesek azonosítani és megtámadni az eukarióta sejtek transzlációs mechanizmusát, vagy azt a folyamatot, amellyel a messenger RNS fehérjévé alakul.
Reprodukció: A legtöbb eukarióta nemi úton szaporodik (bár egyes protisták és egysejtű gombák szaporodhatnak a mitózis révén, amely funkcionálisan hasonló az aszexuális szaporodáshoz). A prokarióták aszexuálisan szaporodnak, és az utódok a szülő pontos klónjává válnak. Egyes prokarióta sejteknek vannak olyan pili is, amelyek ragasztó hajszerű kinövések, amelyeket genetikai anyag cseréjére használnak a konjugációnak nevezett szexuális folyamat során, a Biology Concepts szerint. Konjugáció fordulhat elő baktériumokban, protozoánokban, valamint néhány algában és gombában.
Sejtfalak: A legtöbb prokarióta sejt merev sejtfallal rendelkezik, amely körülveszi a plazmamembránt, és alakot ad a szervezetnek. Az eukariótákban a gerinceseknek nincs sejtfala, de a növényeknek nem. A prokarióták sejtfalai kémiailag különböznek a növényi sejtek eukarióta sejtfalaitól, amelyek elsősorban cellulózból készülnek. Például baktériumokban a sejtfalak peptidoglikánokból (cukrok és aminosavak) állnak, a Washington Egyetem szerint.
