science >> Wetenschap >  >> Biologie

Het grote structurele voordeel Eukaryoten hebben over prokaryoten

Hoewel de meesten van ons niet veel nadenken over hoe gelukkig we zijn dat we uit eukaryotische cellen zullen bestaan, zijn de structurele voordelen die dergelijke cellen hebben ten opzichte van hun eenvoudigere neven, de prokaryoten, inderdaad aanzienlijk. Dit verschil is een van de eerste fundamenten van de biologie, dus als je een bèta-master hebt gekozen, is de kans groot dat je het moet leren. Prokaryoten zijn moleculen omgeven door een membraan en een celwand die niet-gebonden genetisch materiaal bevatten en die organellen missen, anders dan ribosomen. Eukaryoten zijn complexer en gestructureerder. Ze hebben celwanden, maar ze bevatten veel interne structuren anders dan ribosomen en hun genetisch materiaal bevindt zich in een kern.

Nucleusstructuur

Het eerste grote verschil tussen prokaryoten en eukaryoten is de locatie en de vorming van DNA, de chemische keten die genetische informatie bevat. Terwijl in bacteriën en archaea deze genetische code wordt opgeslagen in een circulaire string die vrijelijk drijft binnen de celwand, is het in eukaryoten vervat in een zeer gespecialiseerde kern, wat het kopiëren van DNA maakt met het doel nieuwe cellen efficiënter te maken. DNA in eukaryoten is netjes georganiseerd en verpakt in chromosomen, wat ook de efficiëntie verhoogt, terwijl het in prokaryoten een enkele keten is, en slechts ongeveer 0,001 zoveel als een eukaryoot zou kunnen bezitten.

Interne organellen

Terwijl prokaryoten min of meer bestaan ​​uit een celwand met DNA erin, hebben eukaryoten een grote interne organisatie. Zoals het geval is met de kern, door gebruik te maken van een goed georganiseerd systeem dat activiteit scheidt in afzonderlijke delen van de cel, verstoren deze processen elkaar niet en verhogen ze de efficiencyresultaten. Dierlijke cellen bevatten mitochondriën, terwijl planten chloroplasten bevatten, kleine structuren die grote hoeveelheden energie voor de cel kunnen produceren.

Celmotiliteit

Bacteriën en archaea hebben het vermogen zich te verplaatsen, maar het kan is niet goed gecontroleerd. Ze hebben twee op eiwitten gebaseerde flagellen, die hen in staat stellen om vooruit te gaan of om in een tuimelende reverse spin te gaan. Ze bewegen de hele tijd en kunnen niet stoppen. Aan de andere kant worden eukaryotische cellen vaak op hun plaats verankerd door het grotere lichaam waarvan ze deel uitmaken. Ze hebben complexe filamenten die hen helpen complexe bewegingen op een gecontroleerde manier uit te voeren, zowel binnen als buiten de cel.

Celcomplexiteit

De relatieve complexiteit van prokaryote en eukaryotische cellen geeft aanleiding tot de theorie dat op een bepaald moment in het verre evolutionaire verleden werkten prokaryotische cellen samen om hogere structuren te vormen. Een eenvoudig voorbeeld hiervan kan zijn dat een type bacterie zich in een ander type bacterie verplaatst en zijn intrek neemt - wat waarschijnlijk is gebeurd met mitochondriën en chloroplasten. In het wederzijdse voordeel van beide hebben ze nu hun vaardigheden en middelen gecombineerd, waardoor een gestructureerde eukaryotische cel ontstaat. Deze regeling zou steeds opnieuw kunnen werken, omdat meer prokaryoten samengaan met reeds bestaande eukaryoten om georganiseerde gemeenschappen te vormen met een groter en groter scala aan functies, die individuele prokaryoten missen.