Διαφορά μεταξύ Προκαρυωτών και Ευκαρυωτών

Κύρια διαφορά – Προκαρυώτες vs Ευκαρυώτες

Οι προκαρυώτες και οι ευκαρυώτες είναι τα δύο οργανωτικά επίπεδα των ζωντανών οργανισμών στη γη. Η κύρια διαφορά μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών είναι ότι οι προκαρυώτες δεν έχουν οργανίδια που εσωκλείονται στη μεμβράνη, ενώ οι ευκαρυώτες έχουν οργανίδια που περικλείονται από τη μεμβράνη . Το γενετικό υλικό των προκαρυωτικών μπορεί να βρεθεί σε μια συγκεκριμένη θέση του κυτταροπλάσματος, η οποία ονομάζεται πυρήνας. Αλλά στους ευκαρυώτες, το DNA είναι οργανωμένο σε ένα οργανίδιο που περικλείεται στη μεμβράνη που ονομάζεται πυρήνας. Τα άλλα οργανίδια των ευκαρυωτών είναι τα μιτοχόνδρια, οι χλωροπλάστες, το ενδοπλασματικό δίκτυο, η συσκευή Golgi και τα λυσοσώματα. Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί περιλαμβάνουν βακτήρια και κυανοβακτήρια. Οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί περιλαμβάνουν ζώα, φυτά, μύκητες, φύκια και πρωτόζωα.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι οι Προκαρυώτες
      – Ορισμός, Οργάνωση, Παραδείγματα
2. Τι είναι οι Ευκαρυώτες
      – Ορισμός, Οργάνωση, Παραδείγματα
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ Προκαρυωτών και Ευκαρυωτών
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Προκαρυωτών και Ευκαρυωτών
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Ζώα, βακτήρια, DNA, ευκαρυώτες, μύκητες, οργανίδια δεσμευμένα σε μεμβράνη, πυρήνας, φυτά, προκαρυώτες

Τι είναι οι Προκαρυώτες

Οι προκαρυώτες αναφέρονται στους οργανισμούς που δεν έχουν πυρήνα και οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη. Όλοι οι προκαρυώτες είναι μονοκύτταροι οργανισμοί. Τα περισσότερα προκαρυωτικά έχουν μέγεθος 0,2 έως 2 μm. Η κυτταρική μεμβράνη των προκαρυωτικών περικλείει υδατοδιαλυτές πρωτεΐνες, DNA και μεταβολίτες στο κυτταρόπλασμα. Αν και τα προκαρυωτικά δεν περιέχουν διαμερίσματα που ονομάζονται οργανίδια στο κυτταρόπλασμα, εξακολουθούν να επεξεργάζονται ορισμένα μικροδιαμερίσματα, τα οποία λειτουργούν ως πρωτόγονα οργανίδια. Τα βακτήρια και τα κυανοβακτήρια είναι οι δύο τύποι προκαρυωτών.

Τέσσερις τύποι σχημάτων μπορούν να αναγνωριστούν στα βακτήρια:σφαιρικού σχήματος (κόκκοι), σχήματος ράβδου (βάκιλλοι), σπειροειδούς σχήματος (σπειροχαίτης) και σχήματος κόμματος (βίμπριο) . Το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα αποτελείται από πεπτιδογλυκάνες. Το κυτταρικό τοίχωμα παρέχει προστασία στο κύτταρο, διατηρεί το σχήμα και αποτρέπει την αφυδάτωση. Ορισμένα βακτήρια διαθέτουν ένα εξωτερικό στρώμα που ονομάζεται κάψουλα, το οποίο είναι κολλώδες, βοηθώντας το κύτταρο να προσκολληθεί στις επιφάνειες. Τα μαστίγια, μια δομή που μοιάζει με σκούπισμα, βοηθούν την κίνηση του κυττάρου. Οι κροσσοί, που είναι μια πολυάριθμη δομή που μοιάζει με τρίχα, βοηθά επίσης την προσκόλληση. Ορισμένα βακτήρια αποτελούνται από έναν γλυκοκάλυκα που καλύπτει το περιβάλλον της κυτταρικής μεμβράνης. Η δομή ενός προκαρυωτικού κυττάρου φαίνεται στο σχήμα 1 .

Εικόνα 1:Κύτταρο προκαρυωτικών βακτηρίων

 Το βακτηριακό κυτταρόπλασμα είναι μια ουσία που μοιάζει με γέλη και διαλύει μια ποικιλία οργανικών μορίων. Αποτελούνται από έναν πρωτόγονο κυτταροσκελετό. Υπάρχουν μικρά ριβοσώματα 70S για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Το γονιδιωματικό DNA βρίσκεται σε μια περιοχή που ονομάζεται νουκλεοειδές στο κυτταρόπλασμα. Τα βακτήρια αποτελούνται από ένα μόνο κυκλικό χρωμόσωμα. Μερικά κομμάτια DNA μπορούν να βρεθούν στο κυτταρόπλασμα ως κυκλικά πλασμίδια.

Η ασεξουαλική αναπαραγωγή προκαρυωτών λαμβάνει χώρα μέσω δυαδικής σχάσης. Η μέθοδος σεξουαλικής αναπαραγωγής των προκαρυωτών είναι η οριζόντια μεταφορά γονιδίων. Η μεταφορά βακτηριακού γονιδίου λαμβάνει χώρα με τρεις μεθόδους:μεταγωγή με τη μεσολάβηση βακτηριοφάγων, σύζευξη με μεσολάβηση πλασμιδίων και φυσικό μετασχηματισμό. Οι δομές που μοιάζουν με ράβδο που ονομάζονται pili επιτρέπουν τη γενετική μεταφορά.

Δεδομένου ότι τα προκαρυωτικά αποτελούνται από μεγάλη ποικιλομορφία, λαμβάνουν ενέργεια από ανόργανες ενώσεις όπως το υδρόθειο εκτός από τη φωτοσύνθεση και τις οργανικές ενώσεις. Μπορούν επίσης να είναι ζωντανοί σε σκληρές συνθήκες όπως οι επιφάνειες χιονιού της Ανταρκτικής, οι θερμές πηγές και οι υποθαλάσσιες υδροθερμικές οπές. Οι ευκαρυώτες πιστεύεται ότι προέρχονται από προκαρυώτες.

Τι είναι οι Ευκαρυώτες

Οι ευκαρυώτες είναι οργανισμοί που διαθέτουν οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη, συμπεριλαμβανομένου του πυρήνα. Μπορούν να είναι είτε μονοκύτταροι είτε πολυκύτταροι οργανισμοί. Οι πολυκύτταροι ανώτεροι ευκαρυώτες περιέχουν εξειδικευμένους ιστούς κατασκευασμένους από διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Οι ευκαρυώτες μπορούν να αναγνωριστούν σε τέσσερα βασίλεια:το βασίλειο Protista, το βασίλειο Plantae, το βασίλειο Fungi και το βασίλειο Animalia.

Τα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι μεγάλα σε μέγεθος (10 έως 100 μm) σε σύγκριση με τα προκαρυωτικά. Οι τρεις κύριοι τύποι προκαρυωτικών κυττάρων είναι τα ζωικά κύτταρα, τα φυτικά κύτταρα και τα κύτταρα των μυκήτων. Τα φυτά και οι μύκητες διαθέτουν ένα κυτταρικό τοίχωμα που αποτελείται από κυτταρίνη, ημικυτταρίνη, πηκτίνη και χιτίνη αντίστοιχα. Ο ευκαρυωτικός κυτταροσκελετός αποτελείται από μικρονημάτια, μικροσωληνίσκους και ενδιάμεσα νήματα. Παίζει ζωτικό ρόλο στην κυτταρική οργάνωση και στη διατήρηση του σχήματος του κυττάρου. Οι ευκαρυώτες και οι προκαρυώτες περιγράφονται στο βίντεο 1 .

Βίντεο 1:Ευκαρυώτες και Προκαρυώτες

Τα ευκαρυωτικά κύτταρα αποτελούνται από μια ποικιλία οργανιδίων που συνδέονται με τη μεμβράνη. Ο πυρήνας περικλείεται από δύο μεμβράνες που ονομάζονται πυρηνικές μεμβράνες. Οι ευκαρυώτες συνήθως περιέχουν περισσότερα από ένα χρωμοσώματα στον πυρήνα. Αυτά τα χρωμοσώματα είναι γραμμικά και συχνά υπάρχουν σε πολλαπλά αντίγραφα που ονομάζονται ομόλογα. Οι πυρηνικές μεμβράνες αναπτύσσουν το ενδοπλασματικό δίκτυο (ER) που εμπλέκεται στην ωρίμανση και τη μεταφορά των πρωτεϊνών. Τα ριβοσώματα είναι μεγάλα, μεγέθους 80 S και συνδέονται με το ER. Το δεσμευμένο σε ριβόσωμα ER αναφέρεται ως τραχύ ER. Τα κυστίδια είναι παρόντα για τον μετασχηματισμό διαφόρων μορίων μέσα στο κύτταρο, όπως τα σώματα Golgi, τα λυσοσώματα και τα υπεροξισώματα. Τα μιτοχόνδρια περιβάλλονται επίσης από δύο φωσφολιπιδικές διπλές στοιβάδες. Κρύβουν τη ζάχαρη σε ATP για να τη χρησιμοποιήσουν ως ενέργεια. Τα φυτικά κύτταρα περιέχουν χλωροπλάστες για φωτοσύνθεση. Οι ευκαρυώτες αναπαράγονται είτε ασεξουαλικά μέσω μίτωσης είτε σεξουαλικά μέσω μείωσης που ακολουθείται από τη σύντηξη γαμετών.

Ομοιότητες μεταξύ προκαρυωτών και ευκαρυωτών

• Τόσο οι προκαρυώτες όσο και οι ευκαρυώτες είναι δύο τύποι οργάνωσης της ζωής.
• Τόσο οι προκαρυώτες όσο και οι ευκαρυώτες περιέχουν μια κυτταρική μεμβράνη, η οποία αποτελείται από μια διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδίου.
• Το γενετικό υλικό τόσο των προκαρυωτών όσο και των ευκαρυωτικών είναι το DNA.
• Τόσο οι προκαρυώτες όσο και οι ευκαρυώτες περιέχουν ριβοσώματα, τα οποία διευκολύνουν τη μετάφραση του mRNA σε μια αλληλουχία αμινοξέων.
• Τόσο οι προκαρυώτες όσο και οι ευκαρυώτες αποτελούνται από ένα κυτοσόλιο.

Διαφορά μεταξύ Προκαρυωτών και Ευκαρυωτών

Ορισμός

Προκαρυώτες: Οι προκαρυώτες είναι οργανισμοί που δεν διαθέτουν πυρήνα και οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη.

Ευκαρυώτες: Οι ευκαρυώτες είναι οργανισμοί που διαθέτουν οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη, συμπεριλαμβανομένου του πυρήνα.

Βασίλειο

Προκαρυώτες: Οι προκαρυώτες ανήκουν στο βασίλειο Monera.

Ευκαρυώτες: Οι ευκαρυώτες ανήκουν στο βασίλειο Protista, στο βασίλειο Plantae, στο βασίλειο των Μύκητων και στο βασίλειο των Animalia.

Παραδείγματα

Προκαρυώτες: Τα βακτήρια και τα κυανοβακτήρια είναι προκαρυωτικά κύτταρα.

Ευκαρυώτες: Τα ζώα, τα φυτά, οι μύκητες, τα πρωτόζωα και τα φύκια είναι ευκαρυώτες.

Μέγεθος του κελιού

Προκαρυώτες: Τα προκαρυωτικά κύτταρα έχουν κανονικά διάμετρο 0,2 έως 2 μm.

Ευκαρυώτες: Αυτά τα κύτταρα έχουν συνήθως διάμετρο 10 έως 100 μm.

Τύπος κελιού

Προκαρυώτες: Οι προκαρυώτες είναι μονοκύτταροι οργανισμοί.

Ευκαρυώτες: Οι ευκαρυώτες είναι πολυκύτταροι οργανισμοί.

Πυρήνας

Προκαρυώτες: Οι προκαρυώτες δεν έχουν αληθινό πυρήνα, πυρηνικές μεμβράνες ή πυρήνες.

Ευκαρυώτες: Τα ευκαρυωτικά κύτταρα αποτελούνται από έναν πραγματικό πυρήνα με διπλές πυρηνικές μεμβράνες και πυρήνες.

DNA

Προκαρυώτες: Οι προκαρυώτες έχουν ένα μόνο, κυκλικό μόριο DNA στο νουκλεοειδές. Δεν έχουν ιστόνες ή εξόνια.

Ευκαρυώτες: Τα ευκαρυωτικά κύτταρα έχουν πολλαπλά, γραμμικά χρωμοσώματα στον πυρήνα. Περιέχουν ιστόνες και εξόνια.

Οργανίδια συνδεδεμένα με μεμβράνη

Προκαρυώτες: Τα προκαρυωτικά κύτταρα στερούνται οργανιδίων που συνδέονται με τη μεμβράνη.

Ευκαρυώτες: Τα συνδεδεμένα με μεμβράνη οργανίδια όπως τα μιτοχόνδρια, ο χλωροπλάστης, το ER και τα κυστίδια υπάρχουν στους ευκαρυώτες.

Μαστίγιες

Προκαρυώτες: Τα μαστίγια αποτελούνται από δύο πρωτεΐνες σε προκαρυώτες.

Ευκαρυώτες: Ορισμένα ευκαρυωτικά κύτταρα χωρίς κυτταρικό τοίχωμα περιέχουν μαστίγια.

Τοίχωμα κυττάρων

Προκαρυώτες: Τα προκαρυωτικά κυτταρικά τοιχώματα αποτελούνται κυρίως από πεπτιδογλυκάνες.

Ευκαρυώτες: Τα ευκαρυωτικά κυτταρικά τοιχώματα αποτελούνται από κυτταρίνη, χιτίνη και πηκτίνη.

Μεμβράνη πλάσματος

Προκαρυώτες: Οι υδατάνθρακες και οι στερόλες δεν βρίσκονται στην πλασματική μεμβράνη των προκαρυωτών.

Ευκαρυώτες: Οι υδατάνθρακες και οι στερόλες χρησιμεύουν ως υποδοχείς στην πλασματική μεμβράνη των ευκαρυωτών.

Κυτταροσκελετός

Προκαρυώτες: Τα προκαρυωτικά περιέχουν έναν πρωτόγονο κυτταροσκελετό χωρίς κυτταροπλασματική ροή.

Ευκαρυώτες: Οι ευκαρυώτες περιέχουν έναν σύνθετο κυτταροσκελετό με κυτταροπλασματική ροή.

Διαίρεση κυττάρων

Προκαρυώτες: Η κυτταρική διαίρεση συμβαίνει μέσω δυαδικής σχάσης σε προκαρυώτες.

Ευκαρυώτες: Η κυτταρική διαίρεση πραγματοποιείται μέσω μίτωσης στους ευκαρυώτες.

Σεξουαλική αναπαραγωγή

Προκαρυώτες: Η σεξουαλική αναπαραγωγή των προκαρυωτών γίνεται με σύζευξη.

Ευκαρυώτες: Η σεξουαλική αναπαραγωγή λαμβάνει χώρα μέσω της παραγωγής γαμετών στους ευκαρυώτες

Συμπέρασμα

Οι προκαρυώτες και οι ευκαρυώτες είναι δύο τύποι οργανισμών στη γη. Τα βακτήρια και τα κυανοβακτήρια είναι προκαρυωτικά. Ζώα, φυτά, μύκητες, πρωτόζωα, φύκια, είναι ευκαρυώτες. Τα προκαρυωτικά δεν περιέχουν οργανίδια και πυρήνα συνδεδεμένα με τη μεμβράνη. Όμως, οι ευκαρυώτες περιέχουν οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη και έναν πυρήνα. Η κύρια διαφορά μεταξύ των προκαρυωτών και των ευκαρυωτών είναι η κυτταρική τους οργάνωση.

Αναφορά:

1. «Προκαρυώτης». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 27 Αυγούστου 2014, Διαθέσιμο εδώ.
2.«Εισαγωγή στα ευκαρυωτικά κύτταρα». Khan Academy, Διαθέσιμο εδώ.

Ευγενική προσφορά μέσων:

1. "Προκαρυωτικό κελί" Από τον Ali Zifan – Δικό του έργο (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia
2. "Prokaryotes vs. Eukaryotes" από το eLearn.Punjab μέσω Vimeo.com