Viele Arten auf der Erde sind einzellig, das heißt, sie haben nur eine Zelle. Alle Tier- und Pflanzenarten sind jedoch vielzellig, das heißt, sie haben mehrere Zellen. Sowohl einzellige als auch mehrzellige Organismen haben einige wichtige Gemeinsamkeiten wie den genetischen Code. Zellen in einem vielzelligen Organismus müssen stärker zusammenarbeiten als einzellige Organismen, daher gibt es auch einige wichtige Unterschiede.
Organellen
Mit wenigen Ausnahmen sind praktisch alle Arten mehrzelliger Organismen Eukaryoten, d. h. ihre DNA ist in einer speziellen Struktur namens Zellkern enthalten. Eukaryoten besitzen typischerweise auch membranumschlossene Strukturen, die Organellen genannt werden, die für das Überleben und das Wachstum der Zelle entscheidende Funktionen erfüllen. Einige einzellige Organismen wie Amöben sind auch Eukaryoten, aber viele andere sind Prokaryoten (z. B. Bakterien). Prokaryoten haben keinen Kern und keine spezialisierten Organellen und sind viel kleiner als typische eukaryotische Zellen. Folglich sind vielzellige Organismen fast immer (wenn auch nicht immer) eukaryotisch, während einzellige Organismen eukaryotisch oder prokaryotisch sein können.
Unterscheidung
In einem wachsenden vielzelligen Organismus wie dem Menschen differenzieren sich Zellen und spezialisieren sich auf bestimmte Funktionen. Ihre Muskel- und Gehirnzellen zum Beispiel haben ganz unterschiedliche Rollen in Ihrem Körper. Im Gegensatz dazu kann sich eine Zelle bei einzelligen Organismen nicht darauf verlassen, dass ihre Nachbarn bestimmte Aufgaben erfüllen, während sie andere verrichtet. Ein einzelliger Organismus muss für sich selbst sorgen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass zwischen Einzellern keine Kommunikation stattfindet. Einige Bakterien zum Beispiel koordinieren die Genexpression durch einen faszinierenden Mechanismus namens Quorum Sensing; Sobald die Population in einer Bakterienkolonie einen bestimmten Punkt überschreitet, steigt die Konzentration von concentration Signalmoleküle, die von einzelnen Bakterien abgesondert werden, "schalten" bestimmte Gene in Bakterien der Kolonie.
Genetischer Code
Einzellige und vielzellige Organismen sind eindeutig sehr unterschiedlich, aber sie haben auch viele Gemeinsamkeiten. Zu den auffälligsten gehört der genetische Code. Alle bekannten Lebensformen speichern ihre genetischen Informationen mithilfe von DNA, und der Code ist bis auf wenige Ausnahmen universell. Wenn jemand eine DNA-Sequenz, die für ein Protein aus einer Ihrer Zellen kodiert, in eine Amöbe einfügt, würde sie für dieselben Aminosäuren kodieren. Diese erstaunliche Ähnlichkeit ist ein starker Beweis für die evolutionäre Abstammung von einem gemeinsamen Vorfahren.
Andere Ähnlichkeiten
Sowohl einzellige als auch mehrzellige Organismen haben Zellmembranen, die aus einer Klasse von Molekülen aufgebaut sind, die als Phospholipide bezeichnet werden; diese Zellmembranen enthalten auch Proteine und Sterine (obwohl die Identität dieser Sterine und Proteine offensichtlich stark variiert). Sowohl einzellige als auch mehrzellige Organismen transkribieren DNA in RNA und übersetzen dann RNA mithilfe von Strukturen, die Ribosomen genannt werden, in Proteine. Schließlich müssen sowohl einzellige als auch mehrzellige Organismen Energie und Nährstoffe erhalten, um ihr Leben und ihr Wachstum aufrechtzuerhalten.