Door Marie-Luise Blue
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Levende cellen vallen in twee brede categorieën:prokaryoten en eukaryoten. Ongeveer twee miljard jaar lang bevolkten alleen prokaryoten de planeet. Het bepalende onderscheid is dat eukaryoten een echte kern bezitten, terwijl prokaryoten dat niet hebben. In het wetenschappelijke lexicon betekent 'pro' 'voor' en 'eu' 'waar', waarbij 'karyoot' verwijst naar de kern. Huidig biologisch bewijs ondersteunt een model waarin complexe eukaryoten zijn geëvolueerd uit eenvoudigere prokaryotische voorouders.

Membranen

De meeste prokaryoten zijn bacteriën, terwijl dieren, planten, schimmels en mensen eukaryoten zijn. Een prokaryotische cel bevat een enkel plasmamembraan dat de inhoud ervan omsluit. Eukaryotische cellen hebben ook een plasmamembraan, maar herbergen bovendien talrijke membraangebonden organellen. Beide celtypen delen een lipide-dubbellaagse membraanarchitectuur. De interne membraansystemen van eukaryoten zijn waarschijnlijk ontstaan toen een grote prokaryoot kleinere prokaryoot overspoelde, een proces dat wordt beschreven door de endosymbiotische theorie.

DNA

Zowel prokaryoten als eukaryoten dragen DNA dat de cellulaire functie aanstuurt. Ze delen een identieke genetische code, maar de organisatie verschilt:prokaryotisch DNA is doorgaans naakt, circulair en niet geassocieerd met histoneiwitten, terwijl eukaryotisch DNA lineair is, verpakt met histonen en opgesloten in een kern.

Ribosomen

Ribosomen – eiwit-RNA-complexen die eiwitten synthetiseren – zijn in alle cellen aanwezig. Dezelfde 20 aminozuren worden gebruikt voor de eiwitassemblage in beide groepen, wat een gedeeld biochemisch erfgoed onderstreept.

Mitochondria en chloroplasten

Eukaryotische cellen bevatten mitochondriën en, in planten, chloroplasten. Deze organellen lijken qua grootte en structuur op prokaryoten. Mitochondriale binnenmembranen (cristae) weerspiegelen de plooien die te zien zijn in prokaryotische cellen (mesosomen), die beide aerobe ademhaling vergemakkelijken, die meer energie oplevert dan anaerobe routes. De endosymbiotische hypothese stelt dat mitochondriën ontstonden toen een anaërobe prokaryoot een aërobe prokaryoot overspoelde, terwijl chloroplasten voortkwamen uit een soortgelijke verwerving van fotosynthetische bacteriën. Beide organellen bezitten circulair DNA en kunnen onafhankelijk van de gastheercel functioneren.