Eukarioti su organizmi čije stanice imaju jezgru i organele sa svojim membranama. Prokarioti su jednostavniji, jednostanični organizmi bez jezgre i samo jednog unutarnjeg prostora. Ova razlika predstavlja strukturnu prednost koja omogućuje eukariotskim stanicama da se organiziraju u višećelijske organizme. Unutarnje organele, uključujući jezgru, izoliraju različite stanične procese i čine ih lakšima za kontrolu.
Bez jezgre, prokariotske stanice množe se kroz binarni proces cijepanja koji je teško kontrolirati. To znači da se mogu brzo razmnožavati kad su im na raspolaganju resursi i prostor, ali tako brz, nekontrolirani rast nije poželjan kada je stanica dio većeg organizma. Umjesto toga, svaka stanica mora koordinirati svoj rast i diobu sa svim ostalim stanicama organizma. Eukariotske stanice imaju strukturnu složenost da to učine, dok prokariotske stanice nemaju tu sposobnost.
Značajke i karakteristike prokariontskih stanica pod mikroskopom
Prokariotske domene su Bakterije i Arheje; svaka od tih domena podijeljena je na kraljevstva i manje taksonomske kategorije. Kao jednoćelijske organizme bez jezgre ili organela, karakteriziraju ih sljedeće istaknute značajke:
- Pojedinačne stanice imaju staničnu stijenku.
- Pojedinačne stanice imaju staničnu membranu.
- Stanice sadrže DNA lanac.
- Stanice sadrže ribosome.
- Stanice imaju bič.
Pojedinačne stanice bakterija i arheja izložene su okolišu pa im je potreban stanične stijenke da ih zaštiti. Pod mikroskopom je stanična stijenka gusta, jasno vidljiva struktura koja okružuje stanicu. Na unutarnjoj strani stanične stijenke nalazi se stanična membrana koja kontrolira koje tvari mogu prijeći u i iz stanice.
Unutar stanične membrane nalazi se čvrsto smotana jednostruka nit DNA. Pramen je kružan, a kad se stanica počne dijeliti, lanac se odmotava i poprima svoj kružni oblik prije kopiranja. Jednom kad se nit umnoži, dvije se kopije pomaknu na suprotne krajeve stanice i stanica se podijeli na dvije.
Slobodno plutajući u staničnoj citoplazmi nalaze se ribosomi koji proizvode proteine potrebne stanici. Na jednom kraju stanice, bičasta struktura nazvana a bičevac je pričvršćen kako bi stanici dao pokretljivost. Prokariotske stanice koriste svoju jednostavnu strukturu kao evolucijsku prednost. Njihova DNK nije zaštićena i slobodno mutira, a brza reprodukcija omogućuje brzu prilagodbu novim situacijama i promjenama u okolini.
Struktura eukariotskih stanica
Ako uspoređujete strukture prokariontskih i eukariotskih stanica pod mikroskopom, stanice izgledaju sasvim drugačije. Poput prokariontskih stanica, eukariotske stanice imaju membranu i ribosome, ali vidljive su sljedeće razlike:
- Stanice nemaju staničnu stijenku.
- Stanice imaju jezgru.
- DNA se nalazi u nekoliko lanaca unutar jezgre.
- Postoje mitohondriji i lizosomi, svaki sa svojom vanjskom membranom.
- Dodatne organele vezane za membranu su Golgijeva tijela i endoplazmatski retikulum.
- Stanice imaju dva centriola.
Jasno je da stanice koje čine eukariote imaju drugačiju strukturu od prokariotskih stanica. Iako su složeni i reproduciraju se na složeniji način, to nije očito zašto upravo to daje eukarionima strukturnu prednost.
Kako funkcioniraju eukariotske stanice
Eukariotske stanice imaju svoje neovisne funkcije, ali često funkcioniraju kao dio većeg organizma. U biljke i životinje uvoze tvari iz drugih stanica i izvoze otpadne tvari i korisne bjelančevine, hormone i enzime. Kada se uključe u neku aktivnost, ono što izvoze signale u druge stanice što rade. Nemaju stanični zid jer im nije potreban za zaštitu, a on bi im stao na put međustanične razmjene.
Umjesto da vrše svoju sintezu staničnih tvari i pretvaraju energiju u općem prostoru unutar stanične membrane imaju specijalizirana područja unutar određenih organela u kojima se odvijaju te aktivnosti mjesto. Konverzija glukoze u molekulu za skladištenje energije ATP provodi se u mitohondrije. U. Se odvija razgradnja staničnih ostataka i otpada lizosomi. Golgijeva tijela i endoplazmatski retikulum sintetizirati proteine, ugljikohidrate i lipide. Membrane vezane organele eukariotskih stanica specijalizirane su za proizvodnju specifičnih staničnih tvari.
Reprodukcija eukariotske stanice
Stanice eukariota imaju dva načina razmnožavanja: spolno i nespolno razmnožavanje. Aseksualno razmnožavanje odvija se kad je potrebno više iste vrste stanica, kao u stanicama kože životinja. Spolno razmnožavanje koristi se kada se stvori novi složeni organizam poput biljke ili životinje. U nespolnom razmnožavanju broj stanica se povećava, dok se u spolnom razmnožavanju broj organizama umnožava.
Obje su vrste reprodukcije složene višestepene operacije. Za nespolno razmnožavanje stanična se jezgra dijeli na dva identična dijela u procesu tzv mitoza. Svaka jezgra ima cjelovite kopije stanične DNA, a kad se stanica podijeli, svaki dio dobiva dio organela.
Za spolno razmnožavanje, stanice se proizvode s različitim spolnim karakteristikama u procesu tzv mejoza. Na primjer, kod životinja, dvije vrste stanica su stanice sperme i jajne stanice. Dvije stanice s različitim spolnim karakteristikama i obično iz različitih organizama iste vrste ponovno se ujedinjuju da bi stvorile novi organizam. U životinja spermatozoid oplodi jajnu stanicu, a kombinacija preraste u novu životinju.
Strukturna prednost Eukariota
Razlike između stanica eukariota i prokariota daju eukariotima prednosti na nekoliko područja. Kad navodimo značajke koje se nalaze u eukariotima, ali ne i prokarionima, koje su prednosti ove razlike? Glavne strukturne razlike leže u jezgri, organelama i vanjskom zidu stanice. Te razlike rađaju specifične prednosti i mogućnosti eukariota koje prokarionti nemaju. Kao rezultat toga, prokarioti ostaju jednostavni jednoćelijski organizmi. Iako jednoćelijski eukarioti također postoje, neki su eukarioti iskoristili ove prednosti da bi evoluirali u više biljke i životinje.
Prisutnost a jezgra u eukariotskim stanicama daje eukariotima dvije prednosti. Jezgra predstavlja dodatno zaštitno kućište DNA. Kao rezultat, eukariotska DNA manje je podložna mutacijama. Jezgra također olakšava kontrolu reprodukcije. Komplicirani reproduktivni procesi temeljeni na jezgri imaju mnogo točaka koje mogu djelovati kao zaustavljanje za koordinaciju rasta i umnožavanja stanica s ostalim stanicama organizma.
Integracija organele u eukariotske stanice koncentrira funkcije u vlastite unutarnje prostore. To znači da su procesi poput proizvodnje energije i uklanjanja otpada puno učinkovitiji u eukariotskim stanicama nego u prokarionima. Kada mitohondriji proizvode staničnu energiju, stanice mogu imati više ili manje mitohondrija, ovisno o ulozi koju imaju u organizmu. Bez organela, cijela prokariotska stanica mora učiniti sve, a razina učinkovitosti je niža.
Odsutnost stanične stijenke u složenim eukariotima prednost je koja omogućava eukariotskim stanicama da se organiziraju u strukture kao što su organi, kosti, stabljike biljaka i voće. Te stanice rade zajedno i razlikuju se ovisno o okolnim stanicama. Stanični zid spriječio bi tako bliske interakcije. Iako se prokariotske stanice ponekad skupljaju u jednostavne strukture, one ne razlikuju način na koji to čine eukariotske stanice u složenim organizmima.
The glavna strukturna prednost eukariota nad prokarionima je sposobnost stvaranja naprednih, višećelijskih organizama. Dok eukarioti mogu preživjeti i kao jednoćelijski i kao višećelijski organizmi, prokarionti nemaju sposobnost stvaranja složenih struktura ili organizama.