Evoliuciniai santykiai tarp prokariotų ir eukariotų

Gyvosios ląstelės yra dviejų pagrindinių tipų - prokariotų ir eukariotų. Maždaug prieš 2 milijardus metų mūsų pasaulyje gyveno tik prokariotai. Pagrindinis skirtumas tarp prokariotų ir eukariotų yra tas, kad eukariotai turi branduolį, o prokariotai neturi. Biologijoje „pro“ reiškia „prieš“, o „eu“ - „tiesa“, o „kariotas“ reiškia branduolį. Biologiniai duomenys rodo didesnio, sudėtingesnio eukarioto evoliuciją iš mažesnio, paprastesnio prokarioto.

Dauguma prokariotų yra bakterijos, o žmonės, gyvūnai, augalai ir grybai yra eukariotai. Prokariotinė ląstelė turi tik vieną membraną - plazmos membraną, kuri supa jos ląstelių turinį. Eukariotinė ląstelė taip pat turi plazmos membraną, tačiau, be to, ji užpildyta daugybe membranoje uždarytų skyrių. Tiek prokariotinės, tiek eukariotinės ląstelės membranos susideda iš dvigubo lipidinio sluoksnio. Remiantis endosimbiozės teorija, eukariotinės ląstelės membranos struktūrų kilmę galima paaiškinti ankstyva didele prokariotine ląstele, apimančia mažesnes prokariotines ląsteles.

Tiek prokariotinėse, tiek eukariotinėse ląstelėse yra DNR, kuri nukreipia ląstelės veikimą. Identiškas genetinis kodas naudojamas prokariotinėse ir eukariotinėse ląstelėse. Nors tos pačios rūšies DNR yra prokariotinėse ir eukariotinėse ląstelėse, DNR yra nuoga ir sudaro a kilpa arba apskritimas prokariotuose, o jis susideda iš tiesinių sruogų ir padengtas baltymu eukariotai.

Tiek prokariotinėse, tiek eukariotinėse ląstelėse yra ribosomų. Ribosomos susideda iš baltymų ir RNR ir yra baltymų sintezės vieta abiejuose ląstelių tipuose. Baltymų gamybos elementai yra aminorūgštys. Prokariotinės ir eukariotinės ląstelės baltymams gaminti naudoja tas pačias 20 amino rūgščių, o tai rodo giminingumą.

Eukariotuose yra mitochondrijų arba chloroplastų. Gyvūnų ląstelių mitochondrijos ir augalų ląstelių chloroplastai atrodo kaip prokariotai. Mitochondrijos ir chloroplastai yra panašaus dydžio ir savybių kaip ir prokariotai. Gilios vidinės mitochondrijų membranos, vadinamos cristae, klostės primena prokariotinės ląstelės klostes, vadinamąsias mezosomomis. Aerozinio ląstelinio kvėpavimo metu veikia tiek cristae, tiek mezosomos. Ląstelinis kvėpavimas generuoja energiją ląstelei ar organizmui. Kadangi aerobinis kvėpavimas (naudojant deguonį) duoda daugiau energijos nei anaerobinis kvėpavimas (be deguonies), endosimbiozės teorija kad mitochondrijos buvo įgytos, kai anaerobinė prokariotinė ląstelė įsisavino aerobinius prokariotus ir taip pasinaudojo aerobinių kvėpavimas. Chloroplastai, kaip ir mitochondrijos, gamina energiją augalų ląstelėms. Tiek mitochondrijos, tiek chloroplastai turi savo žiedinę DNR ir gali veikti nepriklausomai nuo eukariotų ląstelių-šeimininkų.