Evolutionäre Beziehungen zwischen Prokaryoten und Eukaryoten

Es gibt zwei Haupttypen von lebenden Zellen, Prokaryonten und Eukaryonten. Vor etwa 2 Milliarden Jahren bewohnten nur Prokaryoten unsere Welt. Der Hauptunterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten besteht darin, dass Eukaryoten einen Kern haben und Prokaryoten nicht. In der Biologie bedeutet "pro" "vor" und "eu" bedeutet "wahr", während "karyote" sich auf den Kern bezieht. Die biologischen Beweise weisen auf die Evolution des größeren, komplexeren Eukaryoten aus dem kleineren, einfacheren Prokaryoten hin.

Die meisten Prokaryonten sind Bakterien, während Menschen, Tiere, Pflanzen und Pilze Eukaryonten sind. Die prokaryontische Zelle hat nur eine Membran, die Plasmamembran, die ihren Zellinhalt umgibt. Die eukaryontische Zelle besitzt ebenfalls eine Plasmamembran, ist aber zusätzlich mit vielen membranumschlossenen Kompartimenten gefüllt. Die Membranen sowohl der prokaryontischen als auch der eukaryontischen Zelle bestehen aus einer Lipiddoppelschicht. Der Ursprung der Membranstrukturen innerhalb der eukaryotischen Zelle kann nach der Endosymbiose-Theorie durch eine frühe große prokaryontische Zelle erklärt werden, die kleinere prokaryontische Zellen verschlingt.

Sowohl prokaryontische als auch eukaryontische Zellen enthalten DNA, die den Betrieb der Zelle steuert. In prokaryontischen und eukaryontischen Zellen wird der identische genetische Code verwendet. Obwohl die gleiche Art von DNA in prokaryotischen und eukaryotischen Zellen gefunden wird, ist die DNA nackt und bildet Schleife oder Kreis in Prokaryoten, während es aus linearen Strängen besteht und mit Protein bedeckt ist Eukaryoten.

Sowohl prokaryontische als auch eukaryontische Zellen enthalten Ribosomen. Ribosomen bestehen aus Proteinen und RNA und sind in beiden Zelltypen der Ort der Proteinsynthese. Die Bausteine ​​für die Proteinherstellung sind Aminosäuren. Die prokaryontischen und eukaryontischen Zellen verwenden die gleichen 20 Aminosäuren, um Proteine ​​herzustellen, was auf Verwandtschaft hindeutet.

Eukaryoten enthalten Mitochondrien oder Chloroplasten. Mitochondrien in tierischen Zellen und Chloroplasten in Pflanzenzellen sehen aus wie Prokaryonten. Mitochondrien und Chloroplasten ähneln in Größe und Merkmalen Prokaryoten. Die tiefen Falten der inneren Mitochondrienmembran, Cristae genannt, ähneln den Falten in der prokaryontischen Zelle, den Mesosomen. Sowohl Cristae als auch Mesosomen funktionieren bei der aeroben Zellatmung. Die Zellatmung erzeugt Energie für die Zelle oder den Organismus. Da die aerobe Atmung (mit Sauerstoff) mehr Energie liefert als die anaerobe Atmung (ohne Sauerstoff), gilt die Endosymbiose-Theorie dass Mitochondrien erworben wurden, als eine anaerobe prokaryontische Zelle aerobe Prokaryonten verschlang und so von den Vorteilen der aeroben profitierte Atmung. Chloroplasten produzieren wie Mitochondrien Energie für Pflanzenzellen. Sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten haben ihre eigene zirkuläre DNA und können unabhängig von der eukaryontischen Wirtszelle funktionieren.