Ökaryotik ve prokaryotik hücrelerin yapısı. Ökaryotik hücre. Prokaryotik bir hücrenin yapısı. Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin karşılaştırılması.

Modern ve fosil organizmalarda bilinen iki tip hücre vardır: prokaryotik ve ökaryotik. Yapısal özellikler açısından o kadar keskin farklılıklar gösteriyorlar ki, bu, canlılar dünyasının iki süper krallığını - prokaryotları - yani prokaryotları ayırmaya hizmet ediyordu. nükleer öncesi ve ökaryotlar, yani gerçek nükleer organizmalar. Yaşayan en büyük taksonlar arasındaki ara formlar halen bilinmemektedir.

Prokaryotik ve ökaryotik hücreler arasındaki temel özellikler ve farklar (tablo):

İşaretler	Prokaryotlar	Ökaryotlar
NÜKLEER MEMBRAN	Mevcut olmayan	Mevcut
HÜCRE ZARI	Mevcut	Mevcut
MİTOKONDRİ	Hiçbiri	Mevcut
EPS	Mevcut olmayan	Mevcut
RİBozomlar	Mevcut	Mevcut
VAKÜLLER	Hiçbiri	Mevcut (özellikle bitkiler için tipik)
LİZOZOMLAR	Hiçbiri	Mevcut
HÜCRE ÇEPERİ	Mevcuttur, karmaşık bir heteropolimer maddeden oluşur	Hayvan hücrelerinde bulunmaz, bitki hücrelerinde ise selülozdan oluşur.
KAPSÜL	Varsa protein ve şeker bileşiklerinden oluşur	Mevcut olmayan
GOLGİ KOMPLEKSİ	Mevcut olmayan	Mevcut
BÖLÜM	Basit	Mitoz, amitoz, mayoz bölünme

Prokaryotik hücreler ile ökaryotik hücreler arasındaki temel fark, DNA'larının kromozomlar halinde organize olmaması ve nükleer bir zarfla çevrelenmemesidir. Ökaryotik hücreler çok daha karmaşıktır. Proteinle ilişkili DNA'ları, özel bir oluşumda, esasen hücrenin en büyük organeli olan çekirdekte bulunan kromozomlar halinde düzenlenir. Ek olarak, böyle bir hücrenin nükleer olmayan aktif içeriği, temel membran tarafından oluşturulan endoplazmik retikulum kullanılarak ayrı bölmelere bölünür. Ökaryotik hücreler genellikle prokaryotik hücrelerden daha büyüktür. Boyutları 10 ila 100 mikron arasında değişirken, prokaryotik hücrelerin boyutları (çeşitli bakteriler, siyanobakteriler - mavi-yeşil algler ve diğer bazı organizmalar) kural olarak 10 mikronu geçmez, genellikle 2-3 mikrona ulaşır. Ökaryotik bir hücrede, gen taşıyıcıları - kromozomlar - hücrenin geri kalanından bir zarla ayrılan morfolojik olarak oluşturulmuş bir çekirdekte bulunur. Son derece ince, şeffaf preparatlarda canlı kromozomlar ışık mikroskobu kullanılarak görülebilir. Daha sıklıkla sabit ve renkli preparatlar üzerinde çalışılmaktadır.

Kromozomlar, arginin ve lizin amino asitleri açısından zengin histon proteinleriyle kompleks oluşturan DNA'dan oluşur. Histonlar kromozom kütlesinin önemli bir bölümünü oluşturur.

Bir ökaryotik hücre, prokaryotik bir hücrede bulunmayan çeşitli kalıcı hücre içi yapılara - organellere (organeller) sahiptir.

Prokaryotik hücreler daralma veya tomurcuklanma yoluyla eşit parçalara bölünebilir; Ana hücreden daha küçük yavru hücreler üretirler ancak asla mitoz bölünmeyle bölünmezler. Bunun tersine, ökaryotik organizmaların hücreleri mitoz yoluyla bölünür (bazı çok arkaik gruplar hariç). Bu durumda, kromozomlar uzunlamasına "bölünür" (daha kesin olarak, her bir DNA ipliği kendi etrafında kendi benzerliğini yeniden üretir) ve bunların "yarıları" - kromatidler (DNA ipliğinin tam kopyaları), gruplar halinde hücrenin zıt kutuplarına dağılır. Ortaya çıkan hücrelerin her biri aynı kromozom setini alır.

Prokaryotik bir hücrenin ribozomları, boyut olarak ökaryotların ribozomlarından keskin bir şekilde farklıdır. Birçok ökaryotik hücrenin sitoplazmasının karakteristik özelliği olan fagositoz, pinositoz ve siklozis (sitoplazmanın dönme hareketi) prokaryotlarda bulunamamıştır. Prokaryotik bir hücre, metabolik süreçte askorbik asit gerektirmez, ancak ökaryotik hücreler onsuz yapamaz.

Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin hareketli formları önemli ölçüde farklılık gösterir. Prokaryotların flagellin proteininden oluşan flagella veya silia şeklinde motor cihazları vardır. Hareketli ökaryotik hücrelerin motor aygıtlarına, özel kinetozom gövdelerinin yardımıyla hücreye sabitlenen undulipodia adı verilir. Elektron mikroskobu, ökaryotik organizmaların tüm undulipodia'larının yapısal benzerliğini ve bunların prokaryotların kamçılarından keskin farklılıklarını ortaya çıkardı.

1. Ökaryotik bir hücrenin yapısı.

Hayvan ve bitki dokularını oluşturan hücreler şekil, boyut ve iç yapı bakımından önemli ölçüde farklılık gösterir. Ancak hepsi yaşam süreçlerinin temel özellikleri, metabolizma, sinirlilik, büyüme, gelişme ve değişme yeteneği açısından benzerlikler gösterir.
Tüm hücre türleri birbiriyle yakından ilişkili iki ana bileşen içerir - sitoplazma ve çekirdek. Çekirdek, gözenekli bir zarla sitoplazmadan ayrılır ve nükleer özsu, kromatin ve nükleolus içerir. Yarı sıvı sitoplazma hücrenin tamamını doldurur ve çok sayıda tübül tarafından nüfuz edilir. Dış tarafta sitoplazmik bir zarla kaplıdır. Uzmanlaşmıştır organel yapıları, hücrede kalıcı olarak mevcut olan ve geçici oluşumlar - kapanımlar. Membran organelleri : dış sitoplazmik membran (OCM), endoplazmik retikulum (ER), Golgi aygıtı, lizozomlar, mitokondri ve plastidler. Tüm membran organellerinin yapısı biyolojik bir membrana dayanmaktadır. Tüm membranlar temelde tekdüze bir yapısal plana sahiptir ve protein moleküllerinin farklı taraflarda farklı derinliklere daldırıldığı çift katmanlı fosfolipidlerden oluşur. Organellerin zarları yalnızca içerdikleri protein grupları açısından farklılık gösterir.

Sitoplazmik membran. Tüm bitki hücreleri, çok hücreli hayvanlar, protozoalar ve bakteriler üç katmanlı bir hücre zarına sahiptir: dış ve iç katmanlar protein moleküllerinden, orta katman ise lipit moleküllerinden oluşur. Sitoplazmayı dış ortamdan sınırlayan, tüm hücre organellerini çevreleyen ve evrensel bir biyolojik yapıdır. Bazı hücrelerde dış zar, birbirine sıkı sıkıya bitişik birkaç zardan oluşur. Bu gibi durumlarda hücre zarı yoğunlaşır ve elastik hale gelir ve örneğin euglena ve terlik siliatlarında olduğu gibi hücrenin şeklini korumasını sağlar. Bitki hücrelerinin çoğunda, zarın yanı sıra dış tarafta da kalın bir selüloz kabuk bulunur. hücre çeperi. Geleneksel bir ışık mikroskobunda açıkça görülebilir ve hücrelere net bir şekil veren sert dış katman nedeniyle destekleyici bir işlev görür.
Hücrelerin yüzeyinde, membran, emilimi veya boşaltım yüzeyini büyük ölçüde artıran mikrovilli, kıvrımlar, girintiler ve çıkıntılar gibi uzun büyümeler oluşturur. Membran büyümelerinin yardımıyla, çok hücreli organizmaların doku ve organlarında hücreler birbirleriyle bağlanır, metabolizmaya katılan çeşitli enzimler, zarların kıvrımlarında bulunur. Zar, hücreyi çevreden ayırarak maddelerin difüzyon yönünü düzenler ve aynı zamanda onları aktif olarak hücrenin içine (birikim) veya dışına (boşaltım) taşır. Membranın bu özelliklerinden dolayı sitoplazmada potasyum, kalsiyum, magnezyum ve fosfor iyonlarının konsantrasyonu daha yüksek, sodyum ve klor konsantrasyonu ise çevreye göre daha düşüktür. Dış zarın gözenekleri sayesinde iyonlar, su ve diğer maddelerin küçük molekülleri dış ortamdan hücreye nüfuz eder. Nispeten büyük katı parçacıkların hücreye nüfuz etmesi şu şekilde gerçekleştirilir: fagositoz(Yunanca "phago" kelimesinden - yutmak, "içmek" - hücreden). Bu durumda, parçacıkla temas noktasındaki dış zar hücrenin içine doğru bükülür ve parçacığı enzimatik bölünmeye uğrayacağı sitoplazmanın derinliklerine çeker. Sıvı madde damlaları da benzer şekilde hücreye girer; onların emilimi denir pinositoz(Yunanca "pino" - içecek, "cytos" - hücreden). Dış hücre zarı ayrıca diğer önemli biyolojik işlevleri de yerine getirir.
sitoplazma%85'i sudan, %10'u proteinlerden, geri kalan hacmi ise lipitler, karbonhidratlar, nükleik asitler ve mineral bileşiklerinden oluşur; tüm bu maddeler gliserine benzer kıvamda kolloidal bir çözelti oluşturur. Bir hücrenin kolloidal maddesi, fizyolojik durumuna ve dış ortamın etkisinin niteliğine bağlı olarak, hem sıvı hem de elastik, daha yoğun bir gövdenin özelliklerine sahiptir. Sitoplazmaya çeşitli şekil ve boyutlarda kanallar nüfuz eder. endoplazmik retikulum. Duvarları, hücrenin tüm organelleriyle yakın temas halinde olan ve bunlarla birlikte hücre içindeki maddelerin metabolizması, enerjisi ve hareketi için tek bir işlevsel ve yapısal sistem oluşturan zarlardır.

Tübüllerin duvarları granül adı verilen küçük tanecikler içerir. ribozomlar. Bu tübül ağına granüler denir. Ribozomlar, tübüllerin yüzeyine dağılmış şekilde yerleşebilir veya beş ila yedi veya daha fazla ribozomdan oluşan kompleksler oluşturabilir. polisomlar. Diğer tübüller granül içermez; pürüzsüz bir endoplazmik retikulum oluştururlar. Yağların ve karbonhidratların sentezinde rol oynayan enzimler duvarlarda bulunur.

Tübüllerin iç boşluğu hücrenin atık ürünleriyle doldurulur. Karmaşık bir dallanma sistemi oluşturan hücre içi tübüller, maddelerin hareketini ve konsantrasyonunu düzenler, çeşitli organik madde moleküllerini ve bunların sentez aşamalarını ayırır. Membranların iç ve dış yüzeylerinde enzimlerce zengin proteinler, yağlar ve karbonhidratlar sentezlenir ve bunlar ya metabolizmada kullanılır, ya sitoplazmada kapanımlar halinde birikir ya da atılır.

Ribozomlar Bakterilerden çok hücreli organizmaların hücrelerine kadar her türlü hücrede bulunur. Bunlar neredeyse eşit oranlarda ribonükleik asit (RNA) ve proteinlerden oluşan yuvarlak gövdelerdir. Kesinlikle varlığı ribozomların yapısını koruyan magnezyum içerirler. Ribozomlar, endoplazmik retikulumun zarlarıyla, dış hücre zarıyla ilişkili olabilir veya sitoplazmada serbest olarak bulunabilir. Protein sentezini gerçekleştirirler. Hücre çekirdeğinde sitoplazmaya ek olarak ribozomlar da bulunur. Nükleolusta oluşurlar ve daha sonra sitoplazmaya girerler.

Golgi kompleksi bitki hücrelerinde zarlarla çevrili bireysel gövdelere benziyor. Hayvan hücrelerinde bu organel sarnıçlar, tübüller ve keseciklerle temsil edilir. Hücre salgı ürünleri, endoplazmik retikulumun tübüllerinden Golgi kompleksinin membran tüplerine girer, burada kimyasal olarak yeniden düzenlenir, sıkıştırılır ve daha sonra sitoplazmaya geçer ve hücrenin kendisi tarafından kullanılır veya hücreden uzaklaştırılır. Golgi kompleksinin tanklarında polisakkaritler sentezlenir ve proteinlerle birleştirilir, bunun sonucunda glikoproteinler oluşur.

Mitokondri- iki zarla sınırlanmış küçük çubuk şeklindeki gövdeler. Mitokondrinin iç zarından çok sayıda kıvrım - krista - uzanır; duvarlarında, yüksek enerjili bir maddenin - adenozin trifosforik asit (ATP) sentezinin gerçekleştirildiği çeşitli enzimler vardır. Mitokondri, hücrenin aktivitesine ve dış etkilere bağlı olarak hareket edebilir, boyutlarını ve şeklini değiştirebilir. Mitokondride ribozomlar, fosfolipidler, RNA ve DNA bulunur. Mitokondride DNA'nın varlığı, bu organellerin hücre bölünmesi sırasında daralma veya tomurcuklanma oluşturarak çoğalma yeteneğinin yanı sıra bazı mitokondriyal proteinlerin senteziyle de ilişkilidir.

Lizozomlar- bir zarla sınırlanmış ve sitoplazma boyunca dağılmış küçük oval oluşumlar. Hayvan ve bitkilerin tüm hücrelerinde bulunur. Endoplazmik retikulumun uzantılarında ve Golgi kompleksinde ortaya çıkarlar, burada hidrolitik enzimlerle doldurulurlar ve sonra ayrılarak sitoplazmaya girerler. Normal koşullar altında lizozomlar, fagositoz yoluyla hücreye giren parçacıkları ve ölen hücrelerin organellerini sindirir. Lizozom ürünleri, lizozom zarı yoluyla sitoplazmaya atılır ve burada yeni moleküllere dahil edilir. Lizozom zarı yırtıldığında, enzimler sitoplazmaya girer ve içeriğini sindirerek hücre ölümüne neden olur.
Plastidler sadece bitki hücrelerinde bulunur ve çoğu yeşil bitkide bulunur. Organik maddeler plastidlerde sentezlenir ve biriktirilir. Üç tip plastid vardır: kloroplastlar, kromoplastlar ve lökoplastlar.

Kloroplastlar - Yeşil pigment klorofili içeren yeşil plastidler. Yapraklarda, genç gövdelerde ve olgunlaşmamış meyvelerde bulunurlar. Kloroplastlar çift zarla çevrilidir. Daha yüksek bitkilerde kloroplastların iç kısmı, plakaların birbirine paralel olarak yerleştirildiği yarı sıvı bir madde ile doldurulur. Plakaların eşleştirilmiş zarları, klorofil içeren yığınlar oluşturmak üzere birleşir. Yüksek bitkilerin her kloroplast yığınında, protein molekülleri ve lipit molekülleri katmanları değişir ve aralarında klorofil molekülleri bulunur. Bu katmanlı yapı maksimum serbest yüzey sağlar ve fotosentez sırasında enerjinin yakalanmasını ve aktarılmasını kolaylaştırır.
Kromoplastlar - bitki pigmentleri içeren plastidler (kırmızı veya kahverengi, sarı, turuncu). Bitkilerin çiçek, gövde, meyve ve yapraklarının hücrelerinin sitoplazmasında yoğunlaşırlar ve onlara uygun rengi verirler. Kromoplastlar, pigmentlerin birikmesi sonucu lökoplastlardan veya kloroplastlardan oluşur. karotenoidler.

Lökoplastlar — renksiz Bitkilerin renksiz kısımlarında bulunan plastidler: gövdelerde, köklerde, soğanlarda vb. Nişasta taneleri bazı hücrelerin lökoplastlarında birikirken, diğer hücrelerin lökoplastlarında yağlar ve proteinler birikir.

Tüm plastidler öncülleri olan proplastidlerden kaynaklanır. Bu organellerin çoğalmasını kontrol eden DNA'yı ortaya çıkardılar.

Çağrı Merkezi, veya sentrozom, hücre bölünmesinde önemli bir rol oynar ve iki sentriyolden oluşur . Çiçekli mantarlar, alt mantarlar ve bazı protozoalar hariç tüm hayvan ve bitki hücrelerinde bulunur. Bölünen hücrelerdeki sentrioller, bölünme milinin oluşumunda rol alır ve kutuplarında bulunur. Bölünen bir hücrede, ilk bölünen hücre merkezidir ve aynı zamanda kromozomları kutuplara doğru yönlendiren bir akromatin mili oluşur. Bir merkezcil, yavru hücrelerin her birinden ayrılır.
Pek çok bitki ve hayvan hücresinde özel amaçlı organoidler: kirpikler, hareket fonksiyonunun yerine getirilmesi (siliatlar, solunum yolu hücreleri), kamçılı(tek hücreli protozoa, hayvanlarda ve bitkilerde erkek üreme hücreleri, vb.).

Kapsamalar - Bir hücrenin ömrünün belirli bir aşamasında sentetik bir fonksiyonun sonucu olarak ortaya çıkan geçici elementler. Ya kullanılırlar ya da hücreden çıkarılırlar. Kapanımlar aynı zamanda yedek besin maddeleridir: bitki hücrelerinde - nişasta, yağ damlacıkları, proteinler, uçucu yağlar, birçok organik asit, organik ve inorganik asitlerin tuzları; hayvan hücrelerinde - glikojen (karaciğer hücrelerinde ve kaslarda), yağ damlaları (deri altı dokuda); Bazı kalıntılar hücrelerde atık olarak kristaller, pigmentler vb. şeklinde birikir.

Vakuoller - bunlar bir zarla sınırlanan boşluklardır; bitki hücrelerinde iyi eksprese edilir ve protozoada bulunur. Endoplazmik retikulumun farklı alanlarında ortaya çıkarlar. Ve yavaş yavaş ondan ayrılırlar. Vakuoller turgor basıncını korur; molekülleri ozmotik konsantrasyonunu belirleyen hücresel veya vakuolar özsu içlerinde yoğunlaşır. Sentezin ilk ürünlerinin - çözünür karbonhidratlar, proteinler, pektinler vb. - endoplazmik retikulumun sarnıçlarında biriktiğine inanılmaktadır. Bu kümeler gelecekteki vakuollerin temellerini temsil ediyor.
Hücre iskeleti . Ökaryotik bir hücrenin ayırt edici özelliklerinden biri, sitoplazmasında mikrotübüller ve protein lifi demetleri şeklinde iskelet oluşumlarının gelişmesidir. Hücre iskeletinin elemanları, dış sitoplazmik membran ve nükleer zarf ile yakından ilişkilidir ve sitoplazmada karmaşık örgüler oluşturur. Sitoplazmanın destekleyici elemanları hücrenin şeklini belirler, hücre içi yapıların hareketini ve tüm hücrenin hareketini sağlar.

Çekirdek Hücrenin yaşamında önemli bir rolü vardır; hücrenin yok olmasıyla birlikte hücre işlevini kaybeder ve ölür. Çoğu hayvan hücresi tek çekirdeğe sahiptir, ancak çok çekirdekli hücreler de vardır (insan karaciğeri ve kasları, mantarlar, siliatlar, yeşil algler). Memeli kırmızı kan hücreleri, çekirdek içeren öncü hücrelerden gelişir, ancak olgun kırmızı kan hücreleri onu kaybeder ve uzun yaşamaz.
Çekirdek, endoplazmik retikulum ve sitoplazma kanallarıyla yakından bağlantılı olduğu, gözeneklerle dolu çift bir zarla çevrilidir. Çekirdeğin içi kromatin- Kromozomların spiralleştirilmiş bölümleri. Hücre bölünmesi sırasında ışık mikroskobu altında açıkça görülebilen çubuk şeklindeki yapılara dönüşürler. Kromozomlar, protein ve DNA'dan oluşan karmaşık komplekslerdir. nükleoprotein.

Çekirdeğin görevleri, kalıtsal bilginin taşıyıcıları olan DNA ve RNA'nın yardımıyla hücrenin tüm yaşamsal fonksiyonlarını düzenlemektir. Hücre bölünmesine hazırlanırken DNA ikiye katlanır; mitoz sırasında kromozomlar ayrılır ve yavru hücrelere aktarılır, böylece her organizma türünde kalıtsal bilginin sürekliliği sağlanır.

Karyoplazma - nükleer yapıların atık ürünlerinin çözünmüş halde bulunduğu çekirdeğin sıvı fazı.

Çekirdekçik- çekirdeğin izole edilmiş, en yoğun kısmı.

Nükleolus, karmaşık proteinleri ve RNA'yı, serbest veya bağlı potasyum, magnezyum, kalsiyum, demir, çinko fosfatlarının yanı sıra ribozomları içerir. Nükleolus, hücre bölünmesi başlamadan önce kaybolur ve bölünmenin son aşamasında yeniden oluşur.

Böylece hücre çok ince ve son derece kompleks bir organizasyona sahiptir. Kapsamlı sitoplazmik membran ağı ve organellerin yapısının membran prensibi, hücrede aynı anda meydana gelen birçok kimyasal reaksiyonun ayırt edilmesini mümkün kılar. Hücre içi oluşumların her birinin kendine has yapısı ve spesifik işlevi vardır, ancak hücrenin uyumlu çalışması yalnızca etkileşimleri sayesinde mümkündür.Bu etkileşime dayanarak, çevreden gelen maddeler hücreye girer ve atık ürünler hücreden dış ortama çıkarılır. çevre - metabolizma bu şekilde gerçekleşir. Bir hücrenin yapısal organizasyonunun mükemmelliği, ancak uzun vadeli biyolojik evrimin bir sonucu olarak ortaya çıkabilir; bu evrim sırasında, hücrenin gerçekleştirdiği işlevler giderek daha karmaşık hale gelir.
En basit tek hücreli formlar, tüm yaşam belirtileriyle hem bir hücreyi hem de bir organizmayı temsil eder. Çok hücreli organizmalarda hücreler homojen gruplar - dokular oluşturur. Buna karşılık dokular organları, sistemleri oluşturur ve bunların işlevleri tüm organizmanın genel hayati aktivitesi tarafından belirlenir.

2. Prokaryotik hücre.

Prokaryotlar bakterileri ve mavi-yeşil algleri (cyanea) içerir. Prokaryotların kalıtsal aparatı, proteinlerle bağ oluşturmayan ve her genin bir kopyasını içeren haploid organizmalar içeren bir dairesel DNA molekülü ile temsil edilir. Sitoplazma çok sayıda küçük ribozom içerir; iç zarlar yoktur veya zayıf şekilde ifade edilir. Plastik metabolizmanın enzimleri yaygın olarak bulunur. Golgi aygıtı bireysel keseciklerle temsil edilir. Enerji metabolizmasını sağlayan enzim sistemleri, dış sitoplazmik membranın iç yüzeyinde düzenli olarak bulunur. Hücrenin dışı kalın bir hücre duvarı ile çevrilidir. Pek çok prokaryot, elverişsiz yaşam koşulları altında sporlanma yeteneğine sahiptir; bu durumda sitoplazmanın DNA içeren küçük bir bölümü izole edilir ve çok katmanlı kalın bir kapsülle çevrelenir. Sporun içindeki metabolik süreçler pratikte durur. Uygun koşullara maruz kaldığında spor aktif bir hücresel forma dönüşür. Prokaryotlar basit bir şekilde ikiye bölünerek çoğalırlar.

Prokaryotik hücrelerin ortalama büyüklüğü 5 mikrondur. Plazma zarının istilaları dışında herhangi bir iç zarları yoktur. Katman yok. Hücre çekirdeği yerine, kabuksuz ve tek bir DNA molekülünden oluşan eşdeğeri (nükleoid) vardır. Ek olarak bakteriler, ökaryotların nükleer dışı DNA'sına benzer şekilde, küçük plazmidler formunda DNA içerebilir.
Fotosentez yapabilen prokaryotik hücreler (mavi-yeşil algler, yeşil ve mor bakteriler), farklı yapılandırılmış büyük membran istilalarına sahiptir - işlevleri açısından ökaryotik plastidlere karşılık gelen tilakoidler. Aynı tilakoidler veya renksiz hücrelerde daha küçük zar girintileri (ve hatta bazen plazma zarının kendisi bile) işlevsel olarak mitokondrinin yerini alır. Diğer karmaşık şekilde farklılaşmış membran istilalarına mesasomlar denir; işlevleri net değildir.
Prokaryotik bir hücrenin yalnızca bazı organelleri, ökaryotların karşılık gelen organelleriyle homologdur. Prokaryotlar, hücre duvarının mekanik olarak güçlü bir unsuru olan murein kesesinin varlığıyla karakterize edilir.

Bitki, hayvan, bakteri, mantar hücrelerinin karşılaştırmalı özellikleri

Bakterileri ökaryotlarla karşılaştırırken tespit edilebilecek tek benzerlik hücre duvarının varlığıdır, ancak ökaryotik organizmaların benzerlikleri ve farklılıkları daha yakından ilgiyi hak etmektedir. Karşılaştırma bitkilere, hayvanlara ve mantarlara özgü bileşenlerle başlamalıdır. Bunlar çekirdek, mitokondri, Golgi aygıtı (kompleks), endoplazmik retikulum (veya endoplazmik retikulum) ve lizozomlardır. Tüm organizmaların karakteristiğidirler, benzer yapıya sahiptirler ve aynı işlevleri yerine getirirler. Artık farklılıklara odaklanmamız gerekiyor. Bitki hücresi, hayvan hücresinden farklı olarak selülozdan oluşan bir hücre duvarına sahiptir. Ek olarak, bitki hücrelerine özgü organeller de vardır - plastidler ve vakuoller. Bu bileşenlerin varlığı, bitkilerin iskelet yokluğunda şeklini koruma ihtiyacından kaynaklanmaktadır. Büyüme özelliklerinde farklılıklar vardır. Bitkilerde, esas olarak vakuollerin boyutunda bir artış ve hücre uzaması nedeniyle ortaya çıkarken, hayvanlarda sitoplazma hacminde bir artış olur ve vakuol tamamen yoktur. Plastidler (kloroplastlar, lökoplastlar, kromoplastlar) öncelikle bitkilerin karakteristik özelliğidir, çünkü asıl görevleri ototrofik bir beslenme yöntemi sağlamaktır. Hayvanlar, bitkilerin aksine, heterotrofik bir beslenme yöntemi sağlayan sindirim boşluklarına sahiptir. Mantarlar özel bir konuma sahiptir ve hücreleri, hem bitkilerin hem de hayvanların karakteristik özellikleriyle karakterize edilir. Hayvan mantarları gibi, heterotrofik bir beslenme türüne, kitin içeren bir hücre duvarına sahiptirler ve ana depolama maddesi glikojendir. Aynı zamanda bitkiler gibi onlar da sınırsız büyüme, hareket edememe ve emilim yoluyla beslenme ile karakterize edilirler.

Dünyadaki tüm canlı organizmalar hücrelerden oluşur. Organizasyonlarına bağlı olarak iki tür hücre vardır: ökaryotlar ve prokaryotlar.

Ökaryotlar canlı organizmaların süper krallığını temsil eder. Yunancadan tercüme edilen “ökaryot”, “bir çekirdeğe sahip olmak” anlamına gelir. Buna göre bu organizmalar, tüm genetik bilgilerin kodlandığı bir çekirdeğe sahiptir. Bunlar mantarları, bitkileri ve hayvanları içerir.

Prokaryotlar- Bunlar, hücrelerinde çekirdek bulunmayan canlı organizmalardır. Prokaryotların tipik temsilcileri bakteri ve siyanobakterilerdir.

Oluşma zamanı

İlk prokaryotlar yaklaşık 3,5 milyar yıl önce ortaya çıktı ve bu, 2,4 milyar yıl sonra ökaryotik hücrelerin gelişiminin başlangıcı oldu.

Boyut

Ökaryotlar ve prokaryotlar büyüklük bakımından birbirlerinden büyük ölçüde farklıdır. Yani ökaryotik bir hücrenin çapı 0,01-0,1 mm, prokaryotik bir hücrenin çapı ise 0,0005-0,01 mm'dir. Ökaryotun hacmi prokaryotun hacminden yaklaşık 10.000 kat daha fazladır.

DNA

Prokaryotların nükleoidde bulunan dairesel DNA'sı vardır. Bu hücresel bölge sitoplazmanın geri kalanından bir zarla ayrılır. DNA'nın RNA ve proteinlere hiçbir şekilde bağlantısı yoktur; kromozom yoktur.

Ökaryotik hücrelerin DNA'sı doğrusaldır ve kromozomları içeren çekirdekte bulunur.

Ökaryot ve prokaryotların hücre bölünmesi

Prokaryotlar temel olarak basit bölünmeyle çoğalırken, ökaryotlar mitoz, mayoz bölünme veya bu ikisinin birleşimiyle bölünürler.

Organeller

Ökaryotik hücreler, kendi genetik aparatlarının varlığıyla karakterize edilen organellere sahiptir: mitokondri ve plastidler. Bir zarla çevrilidirler ve bölünerek çoğalma yeteneğine sahiptirler.

Organeller prokaryotik hücrelerde de bulunur, ancak daha az sayıdadır ve zarla sınırlı değildir.

Fagositoz

Ökaryotlar, prokaryotlardan farklı olarak katı parçacıkları bir zar keseciği içine alarak sindirme yeteneğine sahiptir. Bu özelliğin, prokaryotik hücreden kat kat daha büyük bir hücreye tam olarak beslenme sağlama ihtiyacına yanıt olarak ortaya çıktığı kanısındayız. Ökaryotlarda fagositozun varlığının bir sonucu, ilk avcıların ortaya çıkmasıydı.

Motorlu cihazlar

Ökaryotik flagella oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Bunlar, çevrede 9 çift ve merkezde iki çift mikrotübül içeren, üç zar tabakasıyla çevrelenmiş ince hücresel çıkıntılardır. 0,1 milimetreye kadar kalınlığa sahiptirler ve tüm uzunluk boyunca bükülebilmektedirler. Ökaryotlar flagellaya ek olarak siliaların varlığıyla da karakterize edilir. Yapı olarak flagella ile aynıdırlar, sadece büyüklükleri farklıdır. Kirpiklerin uzunluğu 0,01 milimetreden fazla değildir.

Bazı prokaryotların da kamçıları vardır, ancak bunlar çok incedir, yaklaşık 20 nanometre çapındadır. İçi boş protein filamentlerini pasif olarak döndürüyorlar.

Sonuçlar web sitesi

1. Ökaryotlar çoğunlukla çoğalan çok hücreli organizmalardır. Prokaryotlar tek hücrelidir ve ikiye bölünerek çoğalırlar.
2. Prokaryotik DNA sitoplazmada serbesttir ve halka şeklindedir. Ökaryotların doğrusal DNA'nın bulunduğu bir çekirdeği vardır.
3. Ökaryotik bir hücrenin boyutu, prokaryotik bir hücrenin boyutunu önemli ölçüde aşarken, ökaryotlar, hücrenin yeterli beslenmesine katkıda bulunan fagositozun varlığı ile karakterize edilir.

Yeryüzünde yalnızca iki tür organizma vardır: ökaryotlar ve prokaryotlar. Aşağıda ayrıntılı olarak tartışılacak olan yapıları, kökenleri ve evrimsel gelişimleri bakımından büyük farklılıklar gösterirler.

Temas halinde

Prokaryotik bir hücrenin belirtileri

Prokaryotlara ayrıca nükleer öncesi denir. Prokaryotik bir hücrede membran zarına sahip başka organeller (endoplazmik retikulum, Golgi kompleksi) yoktur.

Ayrıca bunların karakteristik özellikleri şunlardır:

1. kabuksuzdur ve proteinlerle bağ oluşturmaz. Bilgi sürekli olarak iletilir ve okunur.
2. Tüm prokaryotlar haploid organizmalardır.
3. Enzimler serbest durumda (yaygın olarak) bulunur.
4. Olumsuz koşullar altında spor oluşturma yetenekleri vardır.
5. Plazmitlerin varlığı - küçük kromozom dışı DNA molekülleri. İşlevleri genetik bilginin aktarılması ve birçok agresif faktöre karşı direncin arttırılmasıdır.
6. Hareket için gerekli olan flagella ve pili - dış protein oluşumlarının varlığı.
7. Gaz kofulları boşluklardır. Onlar sayesinde vücut su sütununda hareket edebiliyor.
8. Prokaryotların (yani bakterilerin) hücre duvarı mureinden oluşur.
9. Prokaryotlarda enerji elde etmenin ana yöntemleri kemo ve fotosentezdir.

Bunlara bakteri ve arkeler dahildir. Prokaryot örnekleri: spiroketler, proteobakteriler, siyanobakteriler, crenarchaeotes.

Dikkat! Prokaryotların çekirdeği olmamasına rağmen, eşdeğeri vardır: bir nükleoid (kabuklardan yoksun dairesel bir DNA molekülü) ve plazmid formunda serbest DNA.

Prokaryotik bir hücrenin yapısı

Bakteriler

Bu krallığın temsilcileri dünyanın en eski sakinleri arasındadır ve zorlu koşullarda yüksek hayatta kalma oranına sahiptir.

Gram pozitif ve gram negatif bakteriler vardır. Temel farkları hücre zarının yapısında yatmaktadır. Gram pozitif daha kalın bir kabuğa sahiptir,% 80'e kadar bir murein bazının yanı sıra polisakkaritler ve polipeptitlerden oluşur. Gram ile boyandıklarında mor renk verirler. Bu bakterilerin çoğu patojendir. Gram negatifler, zardan periplazmik boşlukla ayrılan daha ince bir duvara sahiptir. Bununla birlikte, böyle bir kabuğun gücü arttırılmıştır ve antikorların etkilerine karşı çok daha dirençlidir.

Bakteriler doğada çok önemli bir rol oynar:

1. Siyanobakteriler (mavi-yeşil algler) atmosferde gerekli oksijen seviyesinin korunmasına yardımcı olur. Dünyadaki tüm O2'nin yarısından fazlasını oluştururlar.
2. Organik kalıntıların ayrışmasını teşvik ederek tüm maddelerin döngüsüne katılır ve toprağın oluşumuna katılırlar.
3. Baklagil köklerinde azot sabitleyiciler.
4. Suyu, örneğin metalurji endüstrisindeki atıklardan arıtıyorlar.
5. Canlı organizmaların mikroflorasının bir parçasıdırlar ve besinlerin emilimini en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olurlar.
6. Gıda endüstrisinde fermantasyon amacıyla kullanılır.Bu sayede peynir, süzme peynir, alkol ve hamur elde edilir.

Dikkat! Bakteriler olumlu önemlerinin yanı sıra olumsuz bir rol de oynarlar. Birçoğu kolera, tifo, frengi ve tüberküloz gibi ölümcül hastalıklara neden oluyor.

Bakteriler

Arkea

Daha önce bakterilerle birleştirilerek tek krallık Drobyanok'a dönüştürüldüler. Ancak zamanla arkelerin kendi bireysel evrim yollarına sahip olduğu ve biyokimyasal bileşimleri ve metabolizmaları bakımından diğer mikroorganizmalardan çok farklı olduğu ortaya çıktı. 5'e kadar türü vardır; en çok çalışılanlar euryarchaeota ve crenarchaeota'dır. Archaea'nın özellikleri şunlardır:

• çoğu kemoototroftur - organik maddeleri karbondioksit, şeker, amonyak, metal iyonları ve hidrojenden sentezlerler;
• nitrojen ve karbon döngüsünde anahtar rol oynar;
• insanlarda ve birçok geviş getiren hayvanda sindirime katılır;
• Gliserol-eter lipitlerindeki eter bağlarının varlığı nedeniyle daha stabil ve dayanıklı bir membran kabuğuna sahiptir. Bu, arkelerin oldukça alkali veya asidik ortamlarda ve ayrıca yüksek sıcaklıklarda yaşamasına olanak tanır;
• hücre duvarı bakterilerden farklı olarak peptidoglikan içermez ve psödomureinden oluşur.

Ökaryotların yapısı

Ökaryotlar, hücreleri bir çekirdek içeren organizmaların bir süper krallığıdır. Arkeler ve bakteriler dışında Dünya üzerindeki tüm canlılar ökaryotlardır (örneğin bitkiler, protozoalar, hayvanlar). Hücreler şekil, yapı, boyut ve işlevler açısından büyük farklılıklar gösterebilir. Buna rağmen yaşamın temelleri, metabolizma, büyüme, gelişme, sinirlenme yeteneği ve değişkenlik bakımından birbirlerine benzerler.

Ökaryotik hücreler, prokaryotik hücrelerden yüzlerce veya binlerce kat daha büyük olabilir. Bunlar, çok sayıda membranöz ve membranöz olmayan organel içeren çekirdeği ve sitoplazmayı içerir. Membranöz olanlar şunları içerir: endoplazmik retikulum, lizozomlar, Golgi kompleksi, mitokondri. Zar olmayan: ribozomlar, hücre merkezi, mikrotübüller, mikrofilamentler.

Ökaryotların yapısı

Farklı krallıklardaki ökaryotik hücreleri karşılaştıralım.

Ökaryotların süper krallığı aşağıdaki krallıkları içerir:

• protozoa. Bazıları fotosentez yapabilen heterotroflar (algler). Eşeysiz, eşeyli ve basit bir şekilde iki parça halinde çoğalırlar. Çoğunun hücre duvarı yoktur;
• bitkiler. Üreticidirler; enerji elde etmenin ana yöntemi fotosentezdir. Çoğu bitki hareketsizdir ve aseksüel, cinsel ve vejetatif olarak ürerler. Hücre duvarı selülozdan yapılmıştır;
• mantarlar. Çok hücreli. Daha düşük ve daha yüksek var. Heterotrofik organizmalardır ve bağımsız hareket edemezler. Eşeysiz, cinsel ve vejetatif olarak ürerler. Glikojen depolarlar ve kitinden yapılmış güçlü bir hücre duvarına sahiptirler;
• hayvanlar. 10 türü vardır: süngerler, solucanlar, eklembacaklılar, derisi dikenliler, kordatlar ve diğerleri. Heterotrofik organizmalardır. Bağımsız hareket etme yeteneğine sahiptir. Ana depolama maddesi glikojendir. Hücre duvarı tıpkı mantarlarda olduğu gibi kitinden oluşur. Ana üreme yöntemi cinseldir.

Tablo: Bitki ve hayvan hücrelerinin karşılaştırmalı özellikleri

Yapı	bitki hücresi	hayvan hücresi
Hücre çeperi	Selüloz	İnce bir protein, karbonhidrat ve lipit tabakası olan glikokaliksten oluşur.
Çekirdek konumu	Duvara daha yakın konumlandırılmış	Orta kısımda yer alır
Çağrı Merkezi	Yalnızca alt alglerde	Sunmak
Kofullar	Hücre özsuyu içerir	Kasılma ve sindirim.
Yedek madde	Nişasta	glikojen
Plastidler	Üç tip: Kloroplastlar, Kromoplastlar, Lökoplastlar	Hiçbiri
Beslenme	Ototrofik	Heterotrofik

Prokaryotlar ve ökaryotların karşılaştırılması

Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin yapısal özellikleri önemlidir, ancak temel farklardan biri genetik materyalin depolanması ve enerji elde etme yöntemiyle ilgilidir.

Prokaryotlar ve ökaryotlar farklı şekilde fotosentez yaparlar. Prokaryotlarda bu süreç, ayrı yığınlar halinde düzenlenmiş membran çıkıntılarında (kromatoforlar) gerçekleşir. Bakterilerin flor fotosistemi yoktur, dolayısıyla fotoliz sırasında oksijen üreten mavi-yeşil alglerin aksine oksijen üretmezler. Prokaryotlardaki hidrojen kaynakları hidrojen sülfit, H2, çeşitli organik maddeler ve sudur. Ana pigmentler bakteriyoklorofil (bakterilerde), klorofil ve fikobilinlerdir (siyanobakterilerde).

Tüm ökaryotlar arasında yalnızca bitkiler fotosentez yapabilir. Grana veya lamellerde düzenlenmiş zarlar içeren özel oluşumlara sahiptirler - kloroplastlar. Fotosistem II'nin varlığı, suyun fotolizi işlemi sırasında oksijenin atmosfere salınmasına izin verir. Hidrojen moleküllerinin tek kaynağı sudur. Ana pigment klorofildir ve fikobilinler yalnızca kırmızı alglerde bulunur.

Prokaryotların ve ökaryotların temel farklılıkları ve karakteristik özellikleri aşağıdaki tabloda sunulmaktadır.

Tablo: Prokaryotlar ve ökaryotlar arasındaki benzerlikler ve farklılıklar

Karşılaştırmak	Prokaryotlar	Ökaryotlar
Görünüm zamanı	3,5 milyar yıldan fazla	Yaklaşık 1,2 milyar yıl
Hücre boyutları	10 mikrona kadar	10'dan 100 µm'ye
Kapsül	Yemek yemek. Koruyucu bir işlev gerçekleştirir. Hücre duvarı ile ilişkili	Mevcut olmayan
Hücre zarı	Yemek yemek	Yemek yemek
Hücre çeperi	Pektin veya mureinden oluşur	Evet hayvanlar hariç
Kromozomlar	Bunun yerine dairesel DNA var. Çeviri ve transkripsiyon sitoplazmada gerçekleşir.	Doğrusal DNA molekülleri. Çeviri sitoplazmada, transkripsiyon ise çekirdekte gerçekleşir.
Ribozomlar	Küçük 70S tipi. Sitoplazmada bulunur.	Büyük 80S tipi, endoplazmik retikuluma bağlanabilir ve plastidlerde ve mitokondride bulunabilir.
Membranla kaplı organoid	Hiçbiri. Membran büyümeleri var - mezozomlar	Şunlar vardır: mitokondri, Golgi kompleksi, hücre merkezi, ER
sitoplazma	Yemek yemek	Yemek yemek
	Hiçbiri	Yemek yemek
Kofullar	Gaz (aerozomlar)	Yemek yemek
Kloroplastlar	Hiçbiri. Fotosentez bakteriyoklorofillerde gerçekleşir	Sadece bitkilerde bulunur
Plazmidler	Yemek yemek	Hiçbiri
Çekirdek	Mevcut olmayan	Yemek yemek
Mikrofilamentler ve mikrotübüller.	Hiçbiri	Yemek yemek
Bölme yöntemleri	Daralma, tomurcuklanma, konjugasyon	Mitoz, mayoz bölünme
Etkileşim veya kişiler	Hiçbiri	Plasmodesmata, desmozomlar veya septa
Hücre beslenmesi türleri	Fotoototrofik, fotoheterotrofik, kemoototrofik, kemoheterotrofik	Fototrofik (bitkilerde) endositoz ve fagositoz (diğerlerinde)

Prokaryotlar ve ökaryotlar arasındaki farklar

Prokaryotik ve ökaryotik hücreler arasındaki benzerlikler ve farklılıklar

Çözüm

Prokaryotik ve ökaryotik bir organizmayı karşılaştırmak, birçok nüansın dikkate alınmasını gerektiren oldukça emek yoğun bir süreçtir. Tüm canlıların yapısı, devam eden süreçleri ve özellikleri bakımından birbirleriyle pek çok ortak yönleri vardır. Farklılıklar gerçekleştirilen işlevlerde, beslenme yöntemlerinde ve iç organizasyonda yatmaktadır. Bu konuyla ilgilenen herkes bu bilgilerden yararlanabilir.

Tüm canlı organizmalar, hücrelerinin temel yapısına bağlı olarak iki gruptan (prokaryotlar veya ökaryotlar) birine sınıflandırılabilir. Prokaryotlar, hücre çekirdeği ve zar organelleri olmayan hücrelerden oluşan canlı organizmalardır. Ökaryotlar, çekirdek ve zar organelleri içeren canlı organizmalardır.

Hücre, modern yaşam ve canlılar tanımımızın temel bir bileşenidir. Hücreler yaşamın temel yapı taşları olarak görülmekte ve "canlı" olmanın ne anlama geldiğini tanımlamakta kullanılmaktadır.

Hayatın bir tanımına bakalım: "Canlılar, hücrelerden oluşan ve üreme yeteneğine sahip kimyasal organizasyonlardır" (Keaton, 1986). Bu tanım iki teoriye dayanmaktadır: hücre teorisi ve biyogenez teorisi. İlk kez 1830'ların sonlarında Alman bilim adamları Matthias Jakob Schleiden ve Theodor Schwann tarafından önerildi. Tüm canlıların hücrelerden oluştuğunu savundular. Rudolf Virchow tarafından 1858'de öne sürülen biyogenez teorisi, tüm canlı hücrelerin mevcut (canlı) hücrelerden kaynaklandığını ve cansız maddeden kendiliğinden ortaya çıkamayacağını belirtmektedir.

Hücrelerin bileşenleri, dış dünya ile hücrenin iç bileşenleri arasında bariyer görevi gören bir zarla çevrilidir. Hücre zarı seçici bir bariyerdir, yani hücre fonksiyonu için gerekli dengeyi korumak üzere belirli kimyasalların geçmesine izin verir.

Hücre zarı, kimyasalların hücreden hücreye hareketini aşağıdaki yollarla düzenler:

• difüzyon (bir maddenin moleküllerinin konsantrasyonu en aza indirme eğilimi, yani moleküllerin konsantrasyon eşitlenene kadar daha yüksek konsantrasyonlu bir alandan daha düşük bir alana doğru hareketi);
• ozmoz (zardan geçemeyen bir çözünen maddenin konsantrasyonunu eşitlemek için solvent moleküllerinin kısmen geçirgen bir zardan hareketi);
• seçici taşıma (membran kanalları ve pompalar kullanılarak).

Prokaryotlar, hücre çekirdeği veya zara bağlı organelleri olmayan hücrelerden oluşan organizmalardır. Bu, prokaryotlardaki genetik materyal DNA'sının çekirdeğe bağlı olmadığı anlamına gelir. Ayrıca prokaryotların DNA'sı ökaryotlara göre daha az yapılandırılmıştır. Prokaryotlarda DNA tek devrelidir. Ökaryotik DNA kromozomlar halinde düzenlenmiştir. Çoğu prokaryot yalnızca bir hücreden (tek hücreli) oluşur, ancak çok hücreli olan birkaç tane de vardır. Bilim adamları prokaryotları iki gruba ayırır: ve.

Tipik bir prokaryotik hücre şunları içerir:

• plazma (hücre) zarı;
• sitoplazma;
• ribozomlar;
• flagella ve pili;
• nükleoid;
• plazmidler;

Ökaryotlar

Ökaryotlar, hücrelerinde çekirdek ve zar organelleri bulunan canlı organizmalardır. Ökaryotlarda genetik materyal çekirdekte bulunur ve DNA, kromozomlar halinde düzenlenir. Ökaryotik organizmalar tek hücreli veya çok hücreli olabilir. ökaryotlardır. Ökaryotlar ayrıca bitkileri, mantarları ve protozoaları da içerir.

Tipik bir ökaryotik hücre şunları içerir:

• nükleolus;

Ökaryotik hücrelerin en önemli, temel özelliği, genetik aparatın hücre içindeki konumu ile ilişkilidir. Tüm ökaryotların genetik aygıtı çekirdekte bulunur ve nükleer zarf tarafından korunur (Yunancada "ökaryot", çekirdeğe sahip olmak anlamına gelir). Ökaryotların DNA'sı doğrusaldır (prokaryotlarda DNA daireseldir ve hücrenin özel bir bölgesinde bulunur - sitoplazmanın geri kalanından bir zarla ayrılmayan nükleoid). Bakterilerde bulunmayan histon proteinleri ve diğer kromozomal proteinlerle ilişkilidir.

Ökaryotların yaşam döngüsünde genellikle iki nükleer faz (haplofaz ve diplofaz) vardır. İlk aşama, haploid (tek) bir kromozom seti ile karakterize edilir, daha sonra birleşerek iki haploid hücre (veya iki çekirdek), çift (diploid) bir kromozom seti içeren bir diploid hücre (çekirdek) oluşturur. Bazen bir sonraki bölünme sırasında ve daha sık olarak birkaç bölünmeden sonra hücre tekrar haploid hale gelir. Böyle bir yaşam döngüsü ve genel olarak diploidite prokaryotlar için tipik değildir.

Üçüncüsü, belki de en ilginç fark, ökaryotik hücrelerde, kendi genetik aparatlarına sahip, bölünerek çoğalan ve bir zarla çevrelenmiş özel organellerin varlığıdır. Bu organeller mitokondri ve plastidlerdir. Yapıları ve yaşam aktiviteleri bakımından bakterilere çarpıcı biçimde benzerler. Bu durum, modern bilim adamlarını, bu tür organizmaların ökaryotlarla simbiyotik bir ilişkiye giren bakterilerin torunları olduğuna inanmaya sevk etti. Prokaryotlar az sayıda organel ile karakterize edilir ve bunların hiçbiri çift zarla çevrili değildir. Prokaryotik hücrelerde endoplazmik retikulum, Golgi aygıtı veya lizozom yoktur.

Prokaryotlar ve ökaryotlar arasındaki bir diğer önemli fark, ökaryotlarda birçok grupta fagositoz da dahil olmak üzere endositozun bulunmasıdır. Fagositoz (kelimenin tam anlamıyla "bir hücre tarafından yemek"), ökaryotik hücrelerin çok çeşitli katı parçacıkları yakalama, bir zar keseciği içine kapatma ve sindirme yeteneğidir. Bu süreç vücutta önemli bir koruyucu fonksiyon sağlar. İlk kez I.I. Mechnikov tarafından denizyıldızında keşfedilmiştir. Ökaryotlarda fagositozun ortaya çıkışı büyük olasılıkla ortalama boyutla ilişkilidir (boyut farklılıkları hakkında daha fazla bilgi aşağıda yazılmıştır). Prokaryotik hücrelerin boyutları orantısız olarak daha küçüktür ve bu nedenle ökaryotların evrimsel gelişimi sürecinde vücuda büyük miktarda yiyecek sağlama sorunu yaşadılar. Sonuç olarak, ökaryotlar arasında ilk gerçek, hareketli avcılar ortaya çıktı.

Çoğu bakterinin ökaryotik olandan farklı bir hücre duvarı vardır (tüm ökaryotlarda yoktur). Prokaryotlarda esas olarak mureinden (archaea'da, pseudomurein) oluşan dayanıklı bir yapıdır. Mureinin yapısı, her hücrenin, devasa bir molekül olan özel bir ağ kesesi ile çevreleneceği şekildedir. Ökaryotlar arasında birçok protist, mantar ve bitkide hücre duvarı bulunur. Mantarlarda kitin ve glukanlardan oluşur, alt bitkilerde selüloz ve glikoproteinlerden oluşur, diatomlar silisik asitlerden hücre duvarı sentezler, yüksek bitkilerde selüloz, hemiselüloz ve pektinden oluşur. Görünen o ki, daha büyük ökaryotik hücreler için tek bir molekülden yüksek dayanıklılığa sahip bir hücre duvarı oluşturmak imkansız hale geldi. Bu durum ökaryotları hücre duvarı için farklı malzemeler kullanmaya zorlayabilir. Diğer bir açıklama ise ökaryotların ortak atasının yırtıcılığa geçiş nedeniyle hücre duvarını kaybetmesi, ardından murein sentezinden sorumlu genlerin de kaybolmasıdır. Bazı ökaryotlar ozmotrofik beslenmeye geri döndüğünde hücre duvarı yeniden ortaya çıktı, ancak farklı bir biyokimyasal temelde.

Bakterilerin metabolizması da çeşitlidir. Genel olarak dört tür beslenme vardır ve hepsi bakteriler arasında bulunur. Bunlar fotoototrofik, fotoheterotrofik, kemoototrofik, kemoheterotrofiktir (fototrofik güneş ışığının enerjisini kullanır, kemotrofik kimyasal enerjiyi kullanır). Ökaryotlar ya güneş ışığından enerjiyi kendileri sentezlerler ya da bu kaynaklı hazır enerjiyi kullanırlar. Bunun nedeni, enerji sentezleme ihtiyacının ortadan kalktığı ökaryotlar arasında yırtıcı hayvanların ortaya çıkması olabilir.

Bir diğer fark flagellanın yapısıdır. Bakterilerde incedirler; yalnızca 15-20 nm çapındadırlar. Bunlar flagellin proteininden yapılmış içi boş filamentlerdir. Ökaryotik flagella'nın yapısı çok daha karmaşıktır. Bunlar bir zarla çevrelenmiş bir hücre büyümesidir ve dokuz çift periferik mikrotübülden ve merkezde iki mikrotübülden oluşan bir hücre iskeleti (aksonem) içerir. Dönen prokaryotik flagella'nın aksine, ökaryotik flagella bükülür veya kıvrılır. Daha önce de belirttiğimiz gibi, ele aldığımız iki organizma grubunun ortalama boyutları birbirinden oldukça farklıdır. Prokaryotik bir hücrenin çapı genellikle 0,5-10 mikron iken ökaryotlarda aynı rakam 10-100 mikrondur. Böyle bir hücrenin hacmi prokaryotik bir hücrenin hacminden 1000-10000 kat daha fazladır. Prokaryotların küçük ribozomları vardır (70S tipi). Ökaryotların ribozomları daha büyüktür (80S tipi).

Görünüşe göre bu grupların ortaya çıkma zamanları da farklılık gösteriyor. İlk prokaryotlar yaklaşık 3,5 milyar yıl önce evrim sürecinde ortaya çıktı, onlardan yaklaşık 1,2 milyar yıl önce ökaryotik organizmalar gelişti.