Les eucaryotes sont des organismes dont les cellules ont chacune un noyau et des organites avec leurs propres membranes. Les procaryotes sont des organismes unicellulaires plus simples, sans noyau et avec un seul espace intérieur. Cette différence représente un avantage structurel qui permet aux cellules eucaryotes de s'organiser en organismes multicellulaires. Les organites internes, dont le noyau, isolent les différents processus cellulaires et facilitent leur contrôle.
Sans noyau, les cellules procaryotes se multiplient par un processus de fission binaire difficile à contrôler. Cela signifie qu'ils peuvent se reproduire rapidement lorsque les ressources et l'espace sont disponibles, mais une croissance aussi rapide et incontrôlée n'est pas souhaitée lorsqu'une cellule fait partie d'un organisme plus grand. Au lieu de cela, chaque cellule doit coordonner sa croissance et sa division avec toutes les autres cellules de l'organisme. Les cellules eucaryotes ont la complexité structurelle pour le faire alors que les cellules procaryotes n'ont pas cette capacité.
Caractéristiques et caractéristiques des cellules procaryotes sous microscope
Les domaines procaryotes sont les bactéries et les archées; chacun de ces domaines est divisé en royaumes et en catégories taxonomiques plus petites. En tant qu'organismes unicellulaires sans noyau ni organites, ils se caractérisent par les caractéristiques principales suivantes :
- Les cellules individuelles ont une paroi cellulaire.
- Les cellules individuelles ont une membrane cellulaire.
- Les cellules contiennent un brin d'ADN.
- Les cellules contiennent des ribosomes.
- Les cellules ont un flagelle.
Les cellules individuelles des bactéries et des archées sont exposées à l'environnement et ont donc besoin d'un paroi cellulaire pour les protéger. Au microscope, la paroi cellulaire est une structure épaisse et clairement visible entourant la cellule. À l'intérieur de la paroi cellulaire se trouve une membrane cellulaire qui contrôle les substances pouvant entrer et sortir de la cellule.
À l'intérieur de la membrane cellulaire se trouve un simple brin d'ADN étroitement enroulé. Le brin est circulaire et lorsque la cellule commence à se diviser, le brin se déroule et prend sa forme circulaire avant d'être copié. Une fois le brin dupliqué, les deux copies se déplacent vers les extrémités opposées de la cellule et la cellule se divise en deux.
Flottant librement dans le cytoplasme cellulaire, des ribosomes produisent les protéines nécessaires à la cellule. À une extrémité de la cellule, une structure en forme de fouet appelée flagelle est attaché pour donner la mobilité cellulaire. Les cellules procaryotes utilisent leur structure simple comme un avantage évolutif. Leur ADN n'est pas protégé et mute librement tandis que leur taux de reproduction rapide permet une adaptation rapide aux nouvelles situations et aux changements de l'environnement.
La structure des cellules eucaryotes
Si vous comparez les structures des cellules procaryotes et eucaryotes au microscope, les cellules semblent assez différentes. Comme les cellules procaryotes, les cellules eucaryotes ont une membrane et des ribosomes, mais les différences suivantes sont visibles :
- Les cellules n'ont pas de paroi cellulaire.
- Les cellules ont un noyau.
- L'ADN est en plusieurs brins à l'intérieur du noyau.
- Il existe des mitochondries et des lysosomes, chacun avec sa propre membrane externe.
- Les autres organites liés à la membrane sont les corps de Golgi et le réticulum endoplasmique.
- Les cellules ont deux centrioles.
Il est clair que les cellules qui composent les eucaryotes ont une structure différente de celle des cellules procaryotes. Bien qu'ils soient complexes et se reproduisent de façon plus compliquée, il n'est pas évident Pourquoi exactement cela donne aux eucaryotes un avantage structurel.
Comment fonctionnent les cellules eucaryotes
Les cellules eucaryotes ont leurs propres fonctions indépendantes, mais elles fonctionnent souvent dans le cadre d'un organisme plus vaste. Chez les plantes et les animaux, ils importent des substances d'autres cellules et exportent des déchets et des protéines, hormones et enzymes utiles. Lorsqu'ils s'engagent dans une activité, ce qu'ils exportent signale aux autres cellules ce qu'ils font. Ils n'ont pas de paroi cellulaire parce qu'ils n'en ont pas besoin pour se protéger, et cela gênerait le échanges intercellulaires.
Au lieu d'effectuer leur synthèse de substances cellulaires et leur conversion d'énergie dans l'espace général à l'intérieur de la membrane cellulaire, ils ont des régions spécialisées à l'intérieur d'organites spécifiques où ces activités se déroulent endroit. La conversion du glucose en molécule de stockage d'énergie ATP est effectuée dans le mitochondries. La décomposition des débris cellulaires et des déchets a lieu dans lysosomes. Corps de Golgi et le réticulum endoplasmique synthétiser des protéines, des glucides et des lipides. Les organites liés à la membrane des cellules eucaryotes sont spécialisés dans la production de substances cellulaires spécifiques.
Reproduction de cellules eucaryotes
Les cellules des eucaryotes ont deux modes de multiplication: la reproduction sexuée et asexuée. La reproduction asexuée a lieu lorsque davantage de cellules du même type sont nécessaires, comme dans les cellules de la peau des animaux. La reproduction sexuée est utilisée lorsqu'un nouvel organisme complexe tel qu'une plante ou un animal est créé. Dans la reproduction asexuée, le nombre de cellules augmente tandis que dans la reproduction sexuée, le nombre d'organismes se multiplie.
Les deux types de reproduction sont des opérations complexes en plusieurs étapes. Pour la reproduction asexuée, le noyau cellulaire se divise en deux parties identiques dans un processus appelé mitose. Chaque noyau possède des copies complètes de l'ADN cellulaire, et lorsque la cellule se divise, chaque partie reçoit une part des organites.
Pour la reproduction sexuée, des cellules sont produites avec différentes caractéristiques sexuelles dans un processus appelé méiose. Par exemple, chez les animaux, les deux types de cellules sont les spermatozoïdes et les ovules. Deux cellules ayant des caractéristiques sexuelles différentes et provenant généralement d'organismes différents de la même espèce se réunissent pour former un nouvel organisme. Chez les animaux, le spermatozoïde féconde un ovule et la combinaison se développe en un nouvel animal.
L'avantage structurel eucaryote
Les différences entre les cellules des eucaryotes et des procaryotes confèrent aux eucaryotes des avantages dans plusieurs domaines. Lorsque nous listons les caractéristiques que l'on trouve chez les eucaryotes mais pas chez les procaryotes, quels sont les avantages apportés par ces différences? Les principales différences structurelles résident dans le noyau, les organites et la paroi externe des cellules. Ces différences donnent lieu à des avantages et des capacités spécifiques pour les eucaryotes que les procaryotes n'ont pas. En conséquence, les procaryotes restent de simples organismes unicellulaires. Bien qu'il existe également des eucaryotes unicellulaires, certains eucaryotes ont utilisé ces avantages pour évoluer vers des plantes et des animaux supérieurs.
La présence d'un noyau dans les cellules eucaryotes donne aux eucaryotes deux avantages. Le noyau représente une enceinte protectrice supplémentaire de l'ADN. En conséquence, l'ADN eucaryote est moins sensible aux mutations. Le noyau rend également la reproduction plus facile à contrôler. Les processus de reproduction complexes basés sur le noyau ont de nombreux points qui peuvent servir d'arrêt pour coordonner la croissance et la multiplication cellulaire avec les autres cellules de l'organisme.
L'intégration de organites dans les cellules eucaryotes concentre les fonctions dans leurs propres espaces intérieurs. Cela signifie que des processus tels que la production d'énergie et l'élimination des déchets sont beaucoup plus efficaces dans les cellules eucaryotes que chez les procaryotes. Lorsque les mitochondries produisent l'énergie de la cellule, les cellules peuvent avoir plus ou moins de mitochondries, selon le rôle qu'elles jouent dans l'organisme. Sans organites, toute la cellule procaryote doit tout faire et le niveau d'efficacité est plus faible.
L'absence de paroi cellulaire chez les eucaryotes complexes est l'avantage qui permet aux cellules eucaryotes de s'organiser en structures telles que des organes, des os, des tiges de plantes et des fruits. Ces cellules travaillent ensemble et se différencient en fonction des cellules environnantes. Une paroi cellulaire empêcherait de telles interactions étroites. Alors que les cellules procaryotes s'agglutinent parfois dans des structures simples, elles ne se différencient pas comme le font les cellules eucaryotes dans les organismes complexes.
le avantage structurel majeur des eucaryotes sur les procaryotes est la capacité de former des organismes multicellulaires avancés. Alors que les eucaryotes peuvent survivre en tant qu'organismes unicellulaires et multicellulaires, les procaryotes n'ont pas la capacité de former des structures ou des organismes complexes.
