Avantajul structural major pe care îl au eucariotele față de procariote

Eucariotele sunt organisme ale căror celule au fiecare un nucleu și organite cu membranele lor. Procariotele sunt organisme mai simple, unicelulare, fără nucleu și un singur spațiu interior. Această diferență reprezintă un avantaj structural care permite celulelor eucariote să se organizeze în organisme multicelulare. Organitele interioare, inclusiv nucleul, izolează diferitele procese celulare și le fac mai ușor de controlat.

Fără un nucleu, celulele procariote se înmulțesc printr-un proces de fisiune binară greu de controlat. Acest lucru înseamnă că se pot reproduce rapid atunci când resursele și spațiul sunt disponibile, dar o creștere atât de rapidă și necontrolată nu este dorită atunci când o celulă face parte dintr-un organism mai mare. În schimb, fiecare celulă trebuie să-și coordoneze creșterea și diviziunea cu toate celelalte celule ale organismului. Celulele eucariote au complexitatea structurală pentru a face acest lucru, în timp ce celulele procariote nu au această capacitate.

Domeniile procariote sunt Bacteria și Archaea; fiecare dintre aceste domenii este împărțit în regate și categorii taxonomice mai mici. Ca organisme unicelulare fără nucleu sau organite, acestea se caracterizează prin următoarele trăsături proeminente:

• Celulele unice au un perete celular.
  
• Celulele unice au o membrană celulară.
• Celulele conțin un fir ADN.
• Celulele conțin ribozomi.
• Celulele au un flagel.

Celulele unice ale bacteriilor și archaea sunt expuse mediului și, prin urmare, au nevoie de perete celular pentru a-i proteja. La microscop, peretele celular este o structură groasă, clar vizibilă, care înconjoară celula. În interiorul peretelui celular se află o membrană celulară care controlează substanțele care pot trece în și din celulă.

În interiorul membranei celulare se află o singură catenă de ADN strâns strânsă. Suvita este circulară și, atunci când celula începe să se împartă, suvita se desfășoară și își asumă forma circulară înainte de a fi copiată. Odată ce firul a fost duplicat, cele două copii se deplasează la capetele opuse ale celulei și celula se împarte în două.

Plutind liber în citoplasma celulară sunt ribozomi care produc proteinele cerute de celulă. La un capăt al celulei, o structură de tip bici numită a flagel este atașat pentru a da mobilității celulei. Celulele procariote își folosesc structura simplă ca un avantaj evolutiv. ADN-ul lor este neprotejat și mută liber, în timp ce rata lor rapidă de reproducere permite adaptarea rapidă la situații noi și schimbări din împrejurimi.

Dacă comparați structurile celulelor procariote și eucariote la microscop, celulele arată destul de diferit. La fel ca celulele procariote, celulele eucariote au o membrană și ribozomi, dar sunt vizibile următoarele diferențe:

• Celulele nu au perete celular.
  
• Celulele au un nucleu.
• ADN-ul se află în mai multe fire din interiorul nucleului.
• Există mitocondrii și lizozomi, fiecare cu membrana exterioară proprie.
• Organite suplimentare legate de membrană sunt corpurile Golgi și reticulul endoplasmatic.
• Celulele au doi centrioli.

Este clar că celulele care alcătuiesc eucariotele au o structură diferită de celulele procariote. Deși sunt complexe și se reproduc într-un mod mai complicat, nu este evident De ce exact ceea ce oferă eucariotelor un avantaj structural.

Celulele eucariote au propriile lor funcții independente, dar funcționează adesea ca parte a unui organism mai mare. La plante și animale, ele importă substanțe din alte celule și exportă deșeuri și proteine ​​utile, hormoni și enzime. Când se angajează într-o activitate, ceea ce exportă semnalează către alte celule ceea ce fac. Nu au un perete celular, deoarece nu au nevoie de unul pentru protecție, iar acest lucru ar fi împiedicat schimburi intercelulare.

În loc să efectueze sinteza substanțelor celulare și conversia lor de energie în spațiul general în interiorul membranei celulare, acestea au regiuni specializate în interiorul unor organite specifice unde au loc aceste activități loc. Conversia glucozei în molecula de stocare a energiei ATP se efectuează în mitocondrii. Spargerea resturilor celulare și a deșeurilor are loc în lizozomi. Corpuri Golgi si reticul endoplasmatic sintetizează proteine, carbohidrați și lipide. Organitele legate de membrană ale celulelor eucariote sunt specializate în producerea de substanțe celulare specifice.

Celulele eucariotelor au două modalități de multiplicare: reproducerea sexuală și asexuată. Reproducerea asexuală are loc atunci când este nevoie de mai multe aceleași tipuri de celule, cum ar fi celulele pielii animalelor. Reproducerea sexuală este utilizată atunci când este creat un nou organism complex, cum ar fi o plantă sau un animal. În reproducerea asexuată, numărul de celule crește în timp ce în reproducerea sexuală, numărul de organisme se înmulțește.

Ambele tipuri de reproducere sunt operații complicate în mai multe etape. Pentru reproducerea asexuată, nucleul celulei se împarte în două părți identice într-un proces numit mitoză. Fiecare nucleu are copii complete ale ADN-ului celulei, iar atunci când celula se desparte, fiecare parte primește o parte din organite.

Pentru reproducerea sexuală, celulele sunt produse cu diferite caracteristici sexuale într-un proces numit meioză. De exemplu, la animale, cele două tipuri de celule sunt celulele spermatozoizilor și celulele ovulelor. Două celule cu caracteristici sexuale diferite și, de obicei, din diferite organisme ale aceleiași specii se reunesc pentru a forma un organism nou. La animale, sperma fertilizează o celulă ovulă, iar combinația crește într-un nou animal.

Diferențele dintre celulele eucariote și procariote oferă avantaje eucariote în mai multe domenii. Când enumerăm caracteristicile care se găsesc în eucariote, dar nu și în procariote, care sunt avantajele oferite de aceste diferențe? Principalele diferențe structurale se află în nucleu, organite și peretele exterior al celulei. Aceste diferențe dau naștere la avantaje și capacități specifice pentru eucariote pe care procariotele nu le au. Ca urmare, procariotele rămân simple organisme unicelulare. În timp ce există și eucariote unicelulare, unele eucariote au folosit aceste avantaje pentru a evolua în plante și animale superioare.

Prezența unui nucleu în celulele eucariote oferă eucariote două avantaje. Nucleul reprezintă o incintă de protecție suplimentară a ADN-ului. Ca urmare, ADN-ul eucariot este mai puțin susceptibil la mutații. Nucleul face, de asemenea, reproducerea mai ușor de controlat. Procesele de reproducere complicate bazate pe nucleu au multe puncte care pot acționa ca o oprire pentru a coordona creșterea și multiplicarea celulelor cu celelalte celule ale organismului.

Integrarea organite în celulele eucariote concentrează funcțiile în propriile spații interioare. Aceasta înseamnă că procese precum producția de energie și eliminarea deșeurilor sunt mult mai eficiente în celulele eucariote decât în ​​procariote. Atunci când mitocondriile produc energia celulei, celulele pot avea mai multe sau mai puține mitocondrii, în funcție de rolul pe care îl joacă în organism. Fără organite, întreaga celulă procariotă trebuie să facă totul, iar nivelul de eficiență este mai mic.

Absența unui perete celular în eucariote complexe este avantajul care permite celulelor eucariote să se organizeze în structuri precum organe, oase, tulpini de plante și fructe. Aceste celule lucrează împreună și se diferențiază în funcție de celulele din jur. Un perete celular ar preveni astfel de interacțiuni strânse. În timp ce celulele procariote se adună uneori în structuri simple, ele nu diferențiază modul în care fac celulele eucariote din organismele complexe.

avantaj structural major de eucariote peste procariote este capacitatea de a forma organisme avansate, multicelulare. În timp ce eucariotele pot supraviețui atât ca organisme unicelulare cât și ca organisme multicelulare, procariotele nu au capacitatea de a forma structuri sau organisme complexe.