Προκαρυωτικά εναντίον Ευκαρυωτικών Κυττάρων – Ομοιότητες και Διαφορές

Τα προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα είναι οι βασικές μονάδες της ζωής στη Γη. Η βασική διάκριση μεταξύ προκαρυωτών και ευκαρυωτών είναι ότι τα προκαρυωτικά στερούνται πυρήνα και οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη. Αντίθετα, γενετικό υλικό και διεργασίες συμβαίνουν μέσα στο προκαρυωτικό κυτταρόπλασμα. Τόσο τα προκαρυωτικά όσο και τα ευκαρυωτικά κύτταρα περιέχουν κυτταρόπλασμα που περικλείεται από μια κυτταρική μεμβράνη. Και τα δύο εκτελούν πρωτεϊνική σύνθεση χρησιμοποιώντας ριβοσώματα.

	Προκαρυώτες	Ευκαρυώτες
Παραδείγματα	βακτήρια, αρχαία	πρωταγωνιστές, μύκητες, φυτά, ζώα (άνθρωποι)
Πυρήνας	νουκλεοειδής περιοχή (χωρίς αληθινό πυρήνα)	πυρήνας με διπλή μεμβράνη
Μέγεθος	~ 1–5 μm	~ 10–100 μm
DNA	συνήθως κυκλικό	γραμμικά χρωμοσώματα με πρωτεΐνες ιστόνης
RNA/σύνθεση πρωτεΐνης	συζευγμένο στο κυτταρόπλασμα	Σύνθεση RNA στον πυρήνα πρωτεϊνική σύνθεση στο κυτταρόπλασμα
Ριβοσώματα	50S και 30S	60S και 40S
Χρωμοσώματα	μονό χρωμόσωμα	περισσότερα από ένα χρωμόσωμα
Κυτταρική διαίρεση	δυαδική σχάση	μίτωση (εκβλάστηση ή σχάση) μείωση
Μεμβράνες	μόνο κυτταρική μεμβράνη	κυτταρική μεμβράνη και δεσμευμένα στη μεμβράνη οργανίδια
Οργανισμός	συνήθως μεμονωμένα κελιά	μονοκύτταρα, αποικίες, πολυκύτταροι οργανισμοί
Κίνηση	μαστίγια (με μαστίγια)	μαστίγια (με μικροσωληνίσκους), βλεφαρίδες, φυλλόποδα, φιλοπόδια
Μιτοχόνδρια	κανένα	ένα έως χιλιάδες
Χλωροπλάστες	κανένα	κυρίως σε φυτά και φύκια
Εσωτερική δομή	σχετικά αραιό	σύνθετο

Προκαρυώτες

Οι προκαρυώτες είναι μονοκύτταροι οργανισμοί που στερούνται δομών που συνδέονται με τη μεμβράνη, συμπεριλαμβανομένου του πυρήνα και άλλων οργανιδίων. Συνήθως, τα προκαρυωτικά κύτταρα είναι μικρά και σχετικά απλά στη δομή σε σύγκριση με τα ευκαρυωτικά κύτταρα. Τα προκαρυωτικά έχουν ένα μόνο, συχνά κυκλικό χρωμόσωμα που καταλαμβάνει την νουκλεοειδή περιοχή του κυττάρου. Τα πλασμίδια φέρουν επιπλέον DNA.

Ακολουθούν τα βασικά χαρακτηριστικά του προκαρυωτικού:

Κάψουλα :στρώμα υδατανθράκων που περιβάλλει το κυτταρικό τοίχωμα ορισμένων βακτηρίων και τα βοηθά να προσκολλώνται στις επιφάνειες
Κυτταρικό τοίχωμα :αποτελείται από πεπτιδογλυκάνες που δίνουν τη δομή και την προστασία των κυττάρων
Κυτταρική μεμβράνη :γνωστή και ως πλασματική μεμβράνη, η οποία περικλείει το κυτταρόπλασμα και διαχωρίζει το κύτταρο από το περιβάλλον
Κυττάρο :περιοχή που περικλείεται από την κυτταρική μεμβράνη
Νουκλεοειδές :περιοχή που περιέχει DNA
Πλασμίδια :ανεξάρτητη αναπαραγωγή DNA
Ριβόσωμα :εκτελεί πρωτεϊνοσύνθεση
Μαστίγιες :λεπτές δομές που μοιάζουν με ουρά που βοηθούν την κίνηση
Πίλι :κοντές δομές σε σχήμα ράβδου περιλαμβάνει προσκόλληση σε επιφάνειες και μεταφορά DNA
Fimbriae :λεπτές δομές που μοιάζουν με τρίχες που χρησιμοποιούνται για προσάρτηση
Φυσίκια :σάκοι που απελευθερώνονται από τη μεμβράνη που εκτελούν ποικίλες λειτουργίες
Vacuoles :σάκοι αποθήκευσης που βρέθηκαν σε ορισμένα βακτηριακά κύτταρα

Ευκαρυώτες

Ένα ευκαρυωτικό κύτταρο έχει πραγματικό πυρήνα και οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη. Ακολουθούν τα βασικά χαρακτηριστικά των ευκαρυωτών.

Πυρήνας :περιέχει DNA και επιβλέπει όλες τις κυτταρικές διεργασίες
Πυρήνας :θέση βιογένεσης ριβοσώματος. παίζει ρόλο στην απόκριση του στρες των κυττάρων
Πλασματική μεμβράνη :περικλείει το κελί
Κυττάρο :περιοχή μεταξύ της πυρηνικής μεμβράνης και της πλασματικής μεμβράνης
Κυτταρικό τοίχωμα :υποστηρίζει και προστατεύει κύτταρα φυτών, φυκιών και μυκήτων
Μιτοχόνδρια :παρέχουν χημική ενέργεια στο κύτταρο με τη μορφή ATP
Χλωροπλάστες :παγιδεύει ενέργεια για φωτοσύνθεση σε ορισμένα ευκαρυωτικά κύτταρα
Ριβοσώματα :πραγματοποιούν πρωτεϊνοσύνθεση
Ενδοπλασματικό δίκτυο :κάνει και τροποποιεί τις πρωτεΐνες (ακατέργαστες). εκφράζει λιπίδια (λείο)
Συσκευή Golgi :ταξινομεί, συσκευάζει και επεξεργάζεται πρωτεΐνες
Κυστίδια και κενοτόπια :σάκοι αποθήκευσης και μεταφοράς συνδεδεμένοι με μεμβράνη

Ομοιότητες μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών κυττάρων

Η πιο σημαντική ομοιότητα μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών είναι ότι και τα δύο αποτελούνται από κύτταρα. Η διπλοστοιβάδα λιπιδίων που σχηματίζει την κυτταρική μεμβράνη διαχωρίζει τον μοριακό μηχανισμό της ζωής από το εξωτερικό περιβάλλον, ενώ επιτρέπει τη μεταφορά μέσα και έξω από το κύτταρο. Επίσης, τόσο τα προκαρυωτικά όσο και τα ευκαρυωτικά κύτταρα χρησιμοποιούν 2'-δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) για να κωδικοποιήσουν τα γονίδια.

Έχουν κυτταρική ή πλασματική μεμβράνη
Περιέχουν κυτταρόπλασμα
Έχουν ριβοσώματα
Χρησιμοποιήστε DNA
Έχετε κυστίδια
Έχουν κενοτόπια

Διαφορές μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών κυττάρων

Η διαφορά αναγνώρισης μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών κυττάρων είναι η απουσία ή η παρουσία ενός δεσμευμένου στη μεμβράνη πυρήνα και οργανιδίων. Ωστόσο, διαφέρουν επίσης ως προς το μέγεθος, την πολυπλοκότητα, την αναπαραγωγή και τα μέσα μετακίνησης.

Τα προκαρυωτικά κύτταρα δεν διαθέτουν πυρήνα ή οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη.
Τα προκαρυωτικά κύτταρα είναι γενικά μικρότερα από τα ευκαρυωτικά.
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι πιο πολύπλοκα.
Τα προκαρυωτικά κύτταρα είναι μονοκύτταρα, ενώ τα ευκαρυωτικά κύτταρα μπορεί να είναι πολυκύτταρα.
Ένα προκαρυωτικό κύτταρο έχει ένα απλό απλοειδές (n) χρωμόσωμα, ενώ οι ευκαρυώτες έχουν πολλαπλά, ζευγαρωμένα, διπλοειδή (2n) χρωμοσώματα.
Και οι δύο τύποι κυττάρων έχουν ριβοσώματα, αλλά τα ευκαρυωτικά ριβοσώματα είναι μεγαλύτερα.
Τα προκαρυωτικά χρωμοσώματα είναι κυκλικά ή γραμμικά. Τα ευκαρυωτικά χρωμοσώματα είναι γραμμικά και σχετίζονται με πρωτεΐνες ιστόνης.
Και οι δύο τύποι κυττάρων μπορεί να χρησιμοποιούν μαστίγια, αλλά η σύνθεση και η δομή διαφέρουν μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών κυττάρων.
Και οι δύο τύποι κυττάρων χρησιμοποιούν ασεξουαλική και σεξουαλική αναπαραγωγή, αλλά η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι πιο κοινή στους ευκαρυώτες.
Τα φυτά και οι μύκητες είναι ευκαρυώτες που έχουν κυτταρικά τοιχώματα, αλλά είναι χημικά απλούστερα από τα προκαρυωτικά κυτταρικά τοιχώματα.

Βασίλεια της ζωής

Μάθετε πώς σχετίζονται τα προκαρυωτικά και τα ευκαρυωτικά κύτταρα με τα βασίλεια της ζωής.

Ποιο ήρθε πρώτο;

Τα κύτταρα άρχισαν να σχηματίζονται στη Γη τουλάχιστον πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτά τα κύτταρα ήταν προκαρυωτικά, αλλά πολύ πιο απλά από τα προκαρυωτικά κύτταρα σήμερα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι ευκαρυώτες προέκυψαν από τη συμβίωση μεταξύ των προκαρυωτικών κυττάρων. Τελικά, ένας προγονικός προκαρυώτης ενδοσυμβίωσε άλλα κύτταρα, τα οποία έγιναν μιτοχόνδρια και χλωροπλάστες. Η προέλευση άλλων οργανιδίων είναι λιγότερο σαφής.

Φύλλο εργασίας Προκαρυώτες εναντίον Ευκαρυώτων

Αυτό το φύλλο εργασίας ελέγχει εάν αναγνωρίζετε τις διαφορές μεταξύ προκαρυωτών και ευκαρυωτών, συμπεριλαμβανομένων των ιδιοτήτων των κυττάρων και των αντιπροσωπευτικών οργανισμών.

Φύλλο εργασίας [PDF][PNG]

Κλειδί απάντησης [PDF][PNG]

Αναφορές

Campbell, N.A.; Williamson B,; Heyden, R.J. (2006). Biology:Exploring Life . Βοστώνη, Μασαχουσέτη:Pearson Prentice Hall. ISBN 9780132508827.
Gribaldo, S.; Brochier-Armanet, C. (Ιανουάριος 2020). «Εξελικτικές σχέσεις μεταξύ αρχαίων και ευκαρυωτών». Φύση Οικολογία και Εξέλιξη . 4 (1):20–21. doi:10.1038/s41559-019-1073-1
Maton, Α. (1997). Κύτταρα:Δομικά στοιχεία της ζωής . New Jersey:Prentice Hall. ISBN 9780134234762.
Nelson, D.L.; Cox, Μ.Μ. (2005). Αρχές Βιοχημείας Lehninger (4η έκδ.). Νέα Υόρκη:W.H. Φρίμαν. ISBN 978-0-7167-4339-2.
Raven, P.H.; Johnson, G.B. (2002). Βιολογία . Εκπαίδευση McGraw-Hill. ISBN 9780071122610.