Rakud on elu peamine ehituskivi.
Väikseimad elusorganismid vajavad ainult ühte neist ehitusmaterjalidest ja teised vajavad ainult käputäit.
Evolutsioonipuu keerukamad eluvormid, nagu sammal, saguaro kaktused ja mustad karud, koosnevad miljonitest või triljonitest rakkudest, mis teevad koostööd üksiku organismi moodustamiseks.
Kõik need rakke, kas nad tegutsevad üksikuna bakterirakk või sellise keeruka süsteemi osana nagu inimkeha, võib jagada kahte põhikategooriasse: eukarüootsed rakud ja prokarüootsed rakud.
Enamik maailma organisme on valmistatud prokarüootsetest rakkudest ja need on tavaliselt üherakulised. Prokarüootid on bakterid ja arheed.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Enamik prokarüootidest on üherakulised ja on kas arheed või bakterid. Nende rakud on väiksemad kui eukarüootsed rakud. Eukarüootide hulka kuuluvad suuremad, keerukamad organismid, näiteks taimed ja loomad. Ainult eukarüootidel on membraaniga seotud organellid ja tuum. Prokarüoodid jagunevad binaarse lõhustumise abil, eukarüootsed rakud aga mitoosi kaudu.
Eukarüoodid paljunevad sugulisel teel meioos, mis võimaldab geneetilist varieeruvust.
Prokarüootsed rakud paljunevad mittesuguliselt, kopeerides ennast. Vaatamata sellele võimaldavad geeniedastusprotsessid ikkagi geneetilist varieeruvust. Üks neist on transduktsioon, mille käigus viirused viivad DNA ühest bakterist teise.
Prokarüootid vs. Eukarüoodid: põhitõed
Kogu teadaolev elu Maal on sorteeritud klassifitseerimissüsteemi, mis algab kolmest kategooriast, mida nimetatakse domeenideks ja mis levib iga kahaneva astmega. See on see, mida tavaliselt nimetatakse elupuuks.
Kolm domeeni on:
- Arheia
- Bakterid
- Eukarya
Archaea ja bakterite organismid on prokarüootid, samas kui Eukarya organismidel on eukarüootsed rakud.
Archaea domeenil on alamkategooriad, kuid teaduslikud allikad erinevad sellest, kas need kategooriad on phyla või kuningriigid. Nemad on:
- Crenarchaeota
- Euryarchaeota
- Korarchaeota
Bakterite domeen jätkas puu otsesuunalist jätkumist Monera kuningriik. Uuemad klassifitseerimissüsteemid kõrvaldavad aga Monera ja jagavad Bacteria domeeni kaheks kuningriigiks Eubacteria ja Archaebacteria, mida mõnikord kirjutatakse kui Archaea, kuid seda ei tohiks segi ajada domeen Archaea.
Eukarya domeen on jagatud neljaks kuningriigiks. Need on:
- Plantae
- Seened
- Protista
- Animalia
Kõik taime-, protisti-, seene- ja loomarakud on eukarüoodid. Enamik neist on paljurakulised, kuigi on ka mõningaid erandeid. Seevastu prokarüootid - bakterid ja arheed - on üherakulised organismid, välja arvatud mõned üksikud erandid. Prokarüootidel on rakkude suurus tavaliselt väiksem kui eukarüootidel.
Suuremad erinevused raku struktuuris
Rakkude suuruse erinevuse põhjus prokarüootsete rakkude ja eukarüootsete rakkude vahel kuulub nende rakutüüpide erinevasse struktuuri ja organisatsiooni.
Puudumine membraaniga seotud organellid prokarüootides võib olla kõige märgatavam erinevus. Ehkki eukarüootsed rakud sisaldavad membraanidesse suletud organelle, on kaks näidet Golgi keha ja endoplasmaatiline retikulum - prokarüootid mitte.
Prokarüootidel puudub ka membraaniga seotud tuum, mis on teine organell. Ilma tuuma või muude organellideta ei ole prokarüootsed rakud võimelised sellisteks erifunktsioonideks, millega eukarüootsed rakud tegelevad.
Nad ei suuda täita arenenud funktsioone, mida suudavad rakud, millel on palju toetavaid organelle.
•••Teadmine
Eukarüoodid talletavad oma DNA kui kromosoomid tuumas, kuid prokarüootidel puudub tuum.
Selle asemel on suurem osa nende DNA-st ühes kromosoomitaolises struktuuris, mis asub tsütoplasma piirkonnas, mida nimetatakse nukleoidne. Sellel nukleoidil pole oma membraani. Nimetati täiendavaid DNA-bitte plasmiidid on rõngakujulised ja esinevad tsütoplasmas väljaspool nukleoidi.
Organisatsiooni erinevused
Prokarüootsed rakud tegelevad paljunemisega rakkude jagunemise protsessi kaudu binaarne lõhustumise.
Eukarüootsed rakud kasutavad erinevat rakkude jagunemise protsessi, mida nimetatakse mitoos, mis hõlmab rakkude pidevat kasvu ja arengutsüklit.
Lahtri läbimiseks on sageli kontrollpunktid, mis jälgivad lahtri väliseid ja sisemisi tingimusi ning suunavad vajaduse korral raku ressursse ja funktsioone.
Kogu Maa elu on põhiline osa geneetiline materjal tulevastele põlvedele.
Eukarüoodid paljunevad seksuaalselt nn protsessi kaudu meioos, mis sorteerib kahe vanema geenid juhuslikult, et moodustada järglaste DNA.
Seksuaalne paljunemine maksimeerib kahe vanema järglaste geneetilise varieeruvuse, tugevdades geneetilist joont ja minimeerides juhusliku mutatsiooni hävitamise riski suurema osa populatsioonist.
Prokarüoodid paljunevad aseksuaalselt, mis loob täpse koopia algsest lahtrist. Geneetiline dispersioon toimub vähem keerukate geenisiirdeprotsesside kujul kui eukarüoodid, näiteks transduktsioon. Selles protsessis viiakse geenid viiruserakkude abil ühest bakterirakust teise.
Viirused haaravad plasmiidid ühest bakterist ja viivad selle teise bakterirakku. Plasmiidis olev DNA integreerub retsipientraku teise DNA-ga.
| Prokarüootne rakk | Eukarüootne rakk | |
|---|---|---|
| Olemas membraaniga seotud organellid | Ei | Jah, sisaldab selliseid asju nagu mitokondrid, golgi keha, endoplasmaatiline retikulum, kloroplast jne) |
| Domeenid | Bakterid ja arheed | Eukarya |
| Kuningriigid | Eubakterid ja arheebakterid | Plantae, seened, Animalia, Protista |
| Tuum kohal | Ei | Jah |
| Kuidas DNA-d hoitakse | Nukleoid | Kromosoomid |
| Rakkude paljunemine / jagamine | Binaarne lõhustumise | Mitoos (somaatiliste rakkude jagunemine) ja meioos (seksuaalseks paljunemiseks kasutatavate rakkude loomine) |
| Ribosoomid olemas | Jah | Jah |
| Plasmarakkude membraan olemas | Jah | Jah |
Prokarüootide ja eukarüootide sarnasused
Kõigi prokarüootsete rakkude ja eukarüootsete rakkude erinevuste osas on neil ka mõned ühised jooned.
Mõlemal rakul on plasmamembraan, mis toimib tõkkena raku sisemuse ja välimise osa vahel.
Plasma membraan kasutab teatud molekule, mis on selle sisse põimitud, et võõrkehad saaksid rakku minna või rakus olevad ained rakust välja pääseda.
Ka membraanis olevad valgud teevad midagi sarnast: nad toimivad pumpadena, mis suruvad aine rakku või välja, selle asemel, et lasta sellel läbi minna.
Nii prokarüootidel kui ka eukarüootidel on ribosoomid.
Ribosoomid on väikesed organellid, mida kasutatakse valkude sünteesimiseks, kui rakk neid vajab. Nad võivad kas rakus vabalt hõljuda või istuda karmi endoplasmaatilise võrkkesta pinnal eukarüootsed rakud (andes sellele nimetuse "kare", võrreldes sileda puuduva õdega ribosoomid).
Nad saavad sõnumeid messengerilt RNA molekulid, öeldes neile, milliseid valke rakk vajab.
Nad tõlgivad need sõnumid kokku pannes valgu molekulideks aminohapped. Kuigi valgusünteesi protsess toimib prokarüootides ja eukarüootides erinevalt, on see mõlemal juhul tihedalt seotud ja hõlmab ribosoome.
Seotud rakubioloogia teemad:
- Lahtrisein: määratlus, struktuur ja funktsioon (koos skeemiga)
- Rakumembraan: määratlus, funktsioon, struktuur ja faktid
- Loom vs taimerakud: sarnasused ja erinevused (koos diagrammiga)
- Tuum: määratlus, struktuur ja funktsioon (koos diagrammiga)
- Golgi aparaat: funktsioon, struktuur (analoogia ja skeemiga)
-
Mis juhtub tuumamembraaniga tsütokineesi ajal?