Evolucijski odnosi između prokariota i eukariota

Žive stanice su dvije glavne vrste, prokarioti i eukarioti. Prije otprilike 2 milijarde godina samo su prokarioni naseljavali naš svijet. Glavna razlika između prokariota i eukariota je u tome što eukarioti imaju jezgru, a prokarioti nemaju. U biologiji "pro" znači "prije", a "eu" znači "istina", dok se "kariot" odnosi na jezgru. Biološki dokazi upućuju na evoluciju većeg, složenijeg eukariota iz manjeg, jednostavnijeg prokariota.

Većina prokariota su bakterije, dok su ljudi, životinje, biljke i gljive eukarioti. Prokariotska stanica ima samo jednu membranu, plazma membranu, koja okružuje njezin stanični sadržaj. Eukariotska stanica također ima plazemsku membranu, ali je osim toga ispunjena mnogim odjeljcima zatvorenim membranom. Membrane i prokariotske i eukariotske stanice sastoje se od dvosloja lipida. Podrijetlo membranskih struktura unutar eukariotske stanice može se objasniti ranom velikom prokariontskom stanicom koja zahvaća manje prokariontske stanice, prema teoriji endosimbioze.

I prokariontske i eukariotske stanice sadrže DNA koja usmjerava rad stanice. Identični genetski kod koristi se u prokariotskim i eukariotskim stanicama. Iako se ista vrsta DNA nalazi u prokariotskim i eukariotskim stanicama, DNA je gola i tvori a petlja ili krug u prokariota, dok je on sastavljen od linearnih niti i prekriven proteinima u eukarioti.

I prokariontske i eukariotske stanice sadrže ribosome. Ribosomi se sastoje od proteina i RNA i mjesto su sinteze proteina u oba tipa stanica. Građevni blokovi za stvaranje proteina su aminokiseline. Prokariotske i eukariotske stanice koriste istih 20 aminokiselina za stvaranje proteina, što ukazuje na srodnost.

Eukarioti sadrže mitohondrije ili kloroplaste. Mitohondriji unutar životinjskih stanica i kloroplasti unutar biljnih stanica izgledaju poput prokariota. Mitohondriji i kloroplasti slični su veličinom i svojstvima prokariotima. Duboki nabori unutarnje mitohondrijske membrane, zvani krista, nalikuju naborima u prokariontskoj stanici, zvanim mezozomi. Kriste i mezozomi funkcioniraju u aerobnom staničnom disanju. Stanično disanje stvara energiju za stanicu ili organizam. Budući da aerobno disanje (pomoću kisika) daje više energije od anaerobnog disanja (bez kisika), teorija endosimbioze vrijedi da su mitohondriji stečeni kada je anaerobna prokariotska stanica progutala aerobne prokariote i tako ubrala blagodati aerobnih disanje. Kloroplasti, poput mitohondrija, proizvode energiju za biljne stanice. I mitohondriji i kloroplasti imaju vlastitu kružnu DNA i mogu funkcionirati neovisno o eukariotskoj stanici domaćinu.