Prokariotų ir eukariotų ląstelės yra dviejų tipų ląstelės, egzistuojančios Žemėje. Yra du skirtumai tarp šių dviejų, tačiau didžiausias skirtumas tarp jų yra tas, kad eukariotų ląstelės turi aiškų branduolį, kuriame yra ląstelės genetinė medžiaga, tuo tarpu prokariotinės ląstelės neturi branduolio ir turi laisvai plūduriuojančią genetinę medžiagą.
Nuo prokariotų ląstelių iki eukariotų ląstelių
Visi gyvi dalykai gali būti suskirstyti į tris pagrindines sritis: bakterijos, Archaea ir Eukarya. Pirmiausia vienaląsčiai organizmai, aptinkami bakterijų ir Archaea srityse, yra žinomi kaip prokariotai. Šie organizmai yra sudaryti iš prokariotinių ląstelių - mažiausių, paprasčiausių ir seniausių ląstelių.
Organizmai Eukarya srityje yra sudaryti iš sudėtingesnių eukariotų ląstelių. Šie organizmai, vadinami eukariotais, gali būti vienaląsčiai arba daugialąsteliai ir apimti gyvūnus, augalus, grybelius ir protistus. Daugeliui žmonių neaišku, ar mielės, ar grybeliai yra prokariotai ar eukariotai. Abu yra eukariotai ir turi panašią ląstelių struktūrą kaip ir visi kiti eukariotai.
Remiantis Nacionaliniais sveikatos institutais (NIH), eukariotai išsivystė mažiausiai prieš 2,7 milijardo metų, praėjus 1–1,5 milijardo metų prokariotinei evoliucijai. Anot Teksaso universiteto, mokslininkai hipotezuoja, kad branduolys ir kiti eukariotiniai požymiai pirmiausia galėjo susidaryti po to, kai prokariotinis organizmas prarijo kitą. Remiantis šia teorija, pasmerktas organizmas tada būtų prisidėjęs prie jo šeimininko funkcionavimo.
Ką bendro turi prokariotai ir eukariotai?
Nors prokariotinės ir eukariotinės ląstelės turi daug skirtumų, jos turi keletą bendrų bruožų, įskaitant šiuos:
- DNR: genetinis kodavimas, kuris lemia visas gyvų daiktų savybes.
- Ląstelės (arba plazmos) membrana: Išorinis sluoksnis, kuris atskiria ląstelę nuo supančios aplinkos ir veikia kaip selektyvus barjeras gaunamoms ir išeinančioms medžiagoms.
- Citoplazma: želė pavidalo skystis ląstelėje, kurį sudaro vanduo, druskos ir baltymai.
- Ribosomos: Organelės, gaminančios baltymus.
Kuo skiriasi prokariotai ir eukariotai?
Branduolys / DNR: Eukariotų ląstelės turi branduolį, apgaubtą branduolinio apvalkalo, kurį sudaro dvi lipidų membranos, skelbia Nature Education. Branduolyje yra eukariotų ląstelės DNR. Prokariotų ląstelės neturi branduolio; Vašingtono universiteto duomenimis, jie turi bebranduolį nukleoidinį regioną (atvirą ląstelės dalį), kuriame yra laisvai plūduriuojanti DNR.
Visą DNR ląstelėje galima rasti atskiruose gabalėliuose, vadinamuose chromosomomis. Eukariotų ląstelės turi daug chromosomų, kurios ląstelių dalijimosi metu patiria mejozę ir mitozę, tuo tarpu dauguma prokariotinių ląstelių susideda tik iš vienos apskritos chromosomos. Tačiau naujausi tyrimai parodė, kad kai kurie prokariotai turi net keturias tiesines arba apskritas chromosomas, skelbia „Nature Education“. Pavyzdžiui, Vibrio cholerae, bakterija, sukelianti cholerą, turi dvi žiedines chromosomas.
Organelės eukariotų ląstelėse: Eukariotų ląstelės turi keletą kitų membranų surištų organelių, kurių nėra prokariotų ląstelėse. Tai apima mitochondrijas (maisto energiją paverčia adenozino trifosfatu arba ATP, kad būtų galima vykdyti biochemines reakcijas); šiurkštus ir lygus endoplazminis retikulumas (sujungtas membranų uždarų kanalėlių tinklas, pernešantis sintetinus baltymus); golgi kompleksas (rūšiuoja ir pakuoja baltymus sekrecijai); o augalų ląstelių atveju - chloroplastai (vykdo fotosintezę). Visos šios organelės yra eukariotų ląstelių citoplazmoje.
Ribosomos: Eukariotų ląstelėse ribosomos yra didesnės, sudėtingesnės ir surištos membrana. Jų galima rasti įvairiose vietose: Kartais citoplazmoje; ant endoplazminio retikulumo; arba pritvirtintos prie branduolinės membranos (dengiančios branduolį).
Prokariotų ląstelėse ribosomos išsisklaido ir laisvai plaukioja visoje citoplazmoje. Prokariotų ląstelėse esančios ribosomos taip pat turi mažesnius subvienetus. Visos ribosomos (tiek eukariotinėse, tiek prokariotinėse ląstelėse) yra sudarytos iš dviejų subvienetų - vieno didesnio, o kito mažesnio. Eukariotuose šiuos gabalus mokslininkai identifikuoja kaip 60-S ir 40-S subvienetus. Prokariotuose ribosomos yra pagamintos iš šiek tiek mažesnių subvienetų, vadinamų 50-S ir 30-S.
Britanijos ląstelių biologijos draugijos duomenimis, skirtumai tarp subvienetų leido mokslininkams sukurti antibiotinius vaistus, tokius kaip streptomicinas, kurie puola tam tikras infekcinių bakterijų rūšis. Neigiama linkme yra tai, kad kai kurie bakteriniai toksinai ir poliomielito virusas naudoja ribosomų skirtumus savo naudai - jie sugeba atpažinti ir užpulti eukariotų ląstelių transliacijos mechanizmą arba procesą, kurio metu pasiuntinio RNR virsta baltymais.
Dauginimas: Dauguma eukariotų dauginasi lytiškai (nors kai kurie protistai ir vienaląsčiai grybeliai gali daugintis per mitozę, kuri funkciškai panaši į aseksualinę reprodukciją). Prokariotai dauginasi aseksualiai, todėl palikuonys yra tikslus tėvų klonas. Kai kurios prokariotinės ląstelės taip pat turi pilius, kurie yra lipnios į plaukus panašios iškyšos, naudojamos apsikeisti genetine medžiaga seksualinio proceso, vadinamo konjugacija, tipo metu, laikantis „Biology Concepts of Biology“. Konjugacija gali atsirasti bakterijose, pirmuoniuose ir kai kuriuose dumbliuose bei grybuose.
Ląstelių sienos: Dauguma prokariotų ląstelių turi standžią ląstelės sienelę, kuri supa plazmos membraną ir suteikia organizmui formą. Eukariotuose stuburiniai gyvūnai neturi ląstelės sienos, bet augalai. Prokariotų ląstelių sienelės chemiškai skiriasi nuo augalų ląstelių, kurios visų pirma pagamintos iš celiuliozės, eukariotų ląstelių sienelių. Pavyzdžiui, bakterijose ląstelių sienelės yra sudarytos iš peptidoglikanų (cukraus ir amino rūgščių), teigia Vašingtono universitetas.
