Prokariotu un eikariotu evolūcijas attiecības

Dzīvās šūnas ir divu veidu, prokariotu un eikariotu. Apmēram pirms 2 miljardiem gadu mūsu pasaulē dzīvoja tikai prokarioti. Galvenā atšķirība starp prokariotiem un eikariotiem ir tā, ka eikariotiem ir kodols, bet prokariotiem nav. Bioloģijā "pro" nozīmē "pirms" un "eu" nozīmē "patiess", savukārt "kariots" attiecas uz kodolu. Bioloģiskie pierādījumi norāda uz lielākā, sarežģītākā eikariota attīstību no mazākā, vienkāršākā prokariota.

Lielākā daļa prokariotu ir baktērijas, savukārt cilvēki, dzīvnieki, augi un sēnes ir eikarioti. Prokariotu šūnai ir tikai viena membrāna - plazmas membrāna, kas ieskauj tās šūnu saturu. Eikariotu šūnā ir arī plazmas membrāna, bet turklāt tā ir piepildīta ar daudziem membrānai noslēgtiem nodalījumiem. Gan prokariotu, gan eikariotu šūnu membrānas sastāv no lipīdu divslāņa. Membrānas struktūru izcelsmi eikariotu šūnā var izskaidrot ar agrīnu lielu prokariotu šūnu, kas apņem mazākas prokariotu šūnas, saskaņā ar endosimbiozes teoriju.

Gan prokariotu, gan eikariotu šūnās ir DNS, kas vada šūnas darbību. Identisks ģenētiskais kods tiek izmantots prokariotu un eikariotu šūnās. Kaut arī tāda paša veida DNS ir sastopama prokariotu un eikariotu šūnās, DNS ir kaila un veido a cilpa vai aplis prokariotos, bet tas sastāv no lineāriem pavedieniem un pārklāts ar olbaltumvielām eikarioti.

Gan prokariotu, gan eikariotu šūnas satur ribosomas. Ribosomas sastāv no olbaltumvielām un RNS, un tās ir olbaltumvielu sintēzes vieta abos šūnu tipos. Olbaltumvielu ražošanas pamatelementi ir aminoskābes. Prokariotu un eikariotu šūnas olbaltumvielu ražošanai izmanto tās pašas 20 aminoskābes, kas norāda uz radniecību.

Eikarioti satur mitohondrijus vai hloroplastus. Dzīvnieku šūnās esošie mitohondriji un augu šūnās esošie hloroplasti izskatās kā prokarioti. Mitohondriji un hloroplasti pēc izmēra un īpašībām ir līdzīgi prokariotiem. Iekšējās mitohondriju membrānas, ko sauc par cristae, dziļās krokas atgādina krokas prokariotu šūnā, ko sauc par mezosomām. Gan cristae, gan mezosomas darbojas aerobā šūnu elpošanā. Šūnu elpošana rada enerģiju šūnai vai organismam. Tā kā aerobā elpošana (izmantojot skābekli) dod vairāk enerģijas nekā anaerobā elpošana (bez skābekļa), endosimbiozes teorija apgalvo ka mitohondriji tika iegūti, kad anaerobā prokariotu šūna pārņēma aerobos prokariotus un tādējādi izmantoja aerobās priekšrocības elpošana. Hloroplasti, tāpat kā mitohondriji, ražo enerģiju augu šūnām. Gan mitohondrijiem, gan hloroplastiem ir savs apļveida DNS un tie var darboties neatkarīgi no eikariotu saimniekšūnas.