De nombreuses espèces sur Terre sont unicellulaires, ce qui signifie qu'elles n'ont qu'une seule cellule. Cependant, toutes les espèces d'animaux et de plantes sont multicellulaires, ce qui signifie qu'elles ont plusieurs cellules. Les organismes unicellulaires et multicellulaires partagent des similitudes importantes comme le code génétique. Les cellules d'un organisme multicellulaire doivent travailler ensemble dans une plus grande mesure que les organismes unicellulaires. Par conséquent, il existe également des différences importantes.
Organelles
À quelques rares exceptions près, pratiquement toutes les espèces d'organismes multicellulaires sont des eucaryotes, ce qui signifie que leur ADN est contenu dans une structure spéciale appelée noyau. Les eucaryotes possèdent généralement également des structures fermées par une membrane appelées organites, qui remplissent des fonctions cruciales pour la survie et la croissance de la cellule. Certains organismes unicellulaires comme les amibes sont également des eucaryotes, mais beaucoup d'autres sont des procaryotes (par exemple des bactéries). Les procaryotes n'ont pas de noyau et d'organites spécialisés et sont beaucoup plus petits que les cellules eucaryotes typiques. Par conséquent, les organismes multicellulaires sont presque toujours (mais pas toujours) eucaryotes, tandis que les organismes unicellulaires peuvent être eucaryotes ou procaryotes.
Différenciation
Dans un organisme multicellulaire en croissance comme un humain, les cellules se différencient et se spécialisent dans certaines fonctions. Vos cellules musculaires et cérébrales, par exemple, ont clairement des rôles très différents dans votre corps. Dans les organismes unicellulaires, en revanche, une cellule ne peut pas compter sur ses voisines pour effectuer certaines tâches alors qu'elle en effectue d'autres. Un organisme unicellulaire doit prendre soin de lui-même. Cela ne signifie pas pour autant qu'aucune communication ne se produit entre les organismes unicellulaires. Certaines bactéries, par exemple, coordonnent l'expression des gènes grâce à un mécanisme fascinant appelé quorum sensing; une fois que la population dans une colonie bactérienne augmente au-delà d'un point donné, la concentration croissante de les molécules de signalisation sécrétées par des bactéries individuelles "activent" certains gènes chez les bactéries du colonie.
Code génétique
Il est clair que les organismes unicellulaires et multicellulaires sont très différents, mais ils partagent également de nombreuses similitudes. Parmi les plus frappants d'entre eux se trouve le code génétique. Toutes les formes de vie connues stockent leurs informations génétiques en utilisant l'ADN, et à quelques exceptions près, le code est universel. Si quelqu'un prenait une séquence d'ADN qui code pour une protéine d'une de vos cellules et l'insère dans une amibe, elle coderait pour les mêmes acides aminés. Cette similitude étonnante est une preuve solide de la descendance évolutive d'un ancêtre commun.
Autres similitudes
Les organismes unicellulaires et multicellulaires ont des membranes cellulaires construites à partir d'une classe de molécules appelées phospholipides; ces membranes cellulaires incorporent également des protéines et des stérols (bien que l'identité de ces stérols et protéines varie évidemment considérablement). Les organismes unicellulaires et multicellulaires transcrivent l'ADN en ARN, puis traduisent l'ARN en protéines à l'aide de structures appelées ribosomes. Enfin, les organismes unicellulaires et multicellulaires doivent obtenir de l'énergie et des nutriments pour soutenir leur vie et leur croissance.