Еукариоти су организми чије ћелије имају језгро и органеле са својим мембранама. Прокариоти су једноставнији једноћелијски организми без језгра и само једног унутрашњег простора. Ова разлика представља структурну предност која омогућава еукариотским ћелијама да се организују у вишећелијске организме. Унутрашње органеле, укључујући језгро, изолују различите ћелијске процесе и чине их лакшим за контролу.
Без језгра, прокариотске ћелије се множе кроз бинарни процес цепања који је тешко контролисати. То значи да се могу брзо размножавати када су им на располагању ресурси и простор, али тако брз, неконтролисани раст није пожељан када ћелија чини део већег организма. Уместо тога, свака ћелија мора да координира свој раст и поделу са свим осталим ћелијама организма. Еукариотске ћелије имају структурну сложеност да то ураде, док прокариотске ћелије немају ту способност.
Карактеристике и карактеристике прокариотских ћелија под микроскопом
Прокариотски домени су бактерије и археје; сваки од ових домена подељен је на царства и мање таксономске категорије. Као једноћелијски организми без језгра или органела, карактеришу их следеће истакнуте особине:
- Појединачне ћелије имају ћелијски зид.
- Појединачне ћелије имају ћелијску мембрану.
- Ћелије садрже ДНК ланац.
- Ћелије садрже рибосоме.
- Ћелије имају бичевић.
Појединачне ћелије бактерија и археја изложене су животној средини и зато им је потребна Ћелијски зид да их заштити. Под микроскопом, ћелијски зид је густа, јасно видљива структура која окружује ћелију. На унутрашњој страни ћелијског зида је ћелијска мембрана која контролише које супстанце могу прећи у ћелију и из ње.
Унутар ћелијске мембране налази се чврсто смотана једнострука нит ДНК. Прамен је кружан и када ћелија почне да се дели, прамен се одмотава и поприма свој кружни облик пре копирања. Једном када се нит дуплира, две копије се померају на супротне крајеве ћелије и ћелија се раздваја на две.
Слободно плутају у ћелијској цитоплазми рибозоми који производе протеине потребне ћелији. На једном крају ћелије, бичаста структура названа а флагеллум је причвршћен да даје ћелији покретљивост. Прокариотске ћелије користе своју једноставну структуру као еволуциону предност. Њихова ДНК је незаштићена и слободно мутира, док брза репродукција омогућава брзу адаптацију на нове ситуације и промене у околини.
Структура еукариотских ћелија
Ако упоредите структуру прокарионтских и еукариотских ћелија под микроскопом, ћелије изгледају сасвим другачије. Попут прокарионтских ћелија, еукариотске ћелије имају мембрану и рибосоме, али су видљиве следеће разлике:
- Ћелије немају ћелијски зид.
- Ћелије имају језгро.
- ДНК се налази у неколико ланаца унутар језгра.
- Постоје митохондрији и лизосоми, сваки са својом спољном мембраном.
- Додатне органеле везане за мембрану су Голгијева тела и ендоплазматски ретикулум.
- Ћелије имају два центриола.
Јасно је да ћелије које чине еукариоте имају другачију структуру од прокариотских ћелија. Иако су сложени и сложеније се репродукују, то није очигледно зашто управо то даје еукарионима структурну предност.
Како функционишу еукариотске ћелије
Еукариотске ћелије имају своје независне функције, али често функционишу као део већег организма. У биљке и животиње увозе супстанце из других ћелија и извозе отпадне производе и корисне протеине, хормоне и ензиме. Када се баве неком активношћу, оно што извозе сигнале у друге ћелије шта раде. Они немају ћелијски зид јер им није потребан за заштиту, а он би им стао на пут међућелијске размене.
Уместо да врше синтезу ћелијских супстанци и претварају енергију у општем простору унутар ћелијске мембране имају специјализоване регионе унутар одређених органела у којима се одвијају ове активности место. Конверзија глукозе у молекул за складиштење енергије АТП врши се у митохондрије. Разградња ћелијског отпада и отпада одвија се у лизосоми. Голги тела и ендоплазматични ретикулум синтетишу протеине, угљене хидрате и липиде. Мембране везане органеле еукариотских ћелија су специјализоване за производњу специфичних ћелијских супстанци.
Репродукција еукариотске ћелије
Ћелије еукариота имају два начина размножавања: полно и асексуално размножавање. Бесполно размножавање се дешава када је потребно више исте врсте ћелија, као у ћелијама коже животиња. Сексуална репродукција се користи када се створи нови сложени организам као што је биљка или животиња. У несполном размножавању, број ћелија се повећава, док се у полном размножавању број организама умножава.
Обе врсте репродукције су сложене вишестепене операције. За несполно размножавање, ћелијско језгро се дели на два идентична дела у процесу тзв митоза. Свако језгро има комплетне копије ћелијске ДНК, а када се ћелија раздвоји, сваки део добија део органела.
За сексуално размножавање, ћелије се производе са различитим полним карактеристикама у процесу тзв мејоза. На пример, код животиња, две врсте ћелија су ћелије сперме и јајне ћелије. Две ћелије са различитим полним карактеристикама и обично из различитих организама исте врсте поново се уједињују да би створиле нови организам. Код животиња сперматозоид оплоди јајну ћелију и комбинација прерасте у нову животињу.
Структурна предност Еукариота
Разлике између ћелија еукариота и прокариота дају еукариотима предности у неколико области. Када наводимо особине које се налазе код еукариота, али не и код прокариота, које су предности ове разлике? Главне структурне разлике леже у језгру, органелама и спољном зиду ћелије. Ове разлике рађају специфичне предности и могућности еукариота које прокариоти немају. Као резултат, прокариоти остају једноставни једноћелијски организми. Иако једноћелијски еукариоти такође постоје, неки еукариоти су искористили ове предности да би еволуирали у више биљке и животиње.
Присуство а језгро у еукариотским ћелијама даје еукариотима две предности. Језгро представља додатно заштитно кућиште ДНК. Као резултат, еукариотска ДНК је мање подложна мутацијама. Језгро такође олакшава контролу репродукције. Компликовани репродуктивни процеси засновани на језгру имају много тачака које могу деловати као заустављање за координацију раста и размножавања ћелија са осталим ћелијама организма.
Интеграција органеле у еукариотске ћелије концентрише функције у сопствени унутрашњи простор. То значи да су процеси попут производње енергије и уклањања отпада много ефикаснији у еукариотским ћелијама него код прокариота. Када митохондрији производе ћелијску енергију, ћелије могу имати више или мање митохондрија, у зависности од улоге коју имају у организму. Без органела, цела прокариотска ћелија мора да уради све, а ниво ефикасности је нижи.
Одсуство ћелијског зида у сложеним еукариотима предност је која омогућава еукариотским ћелијама да се организују у структуре као што су органи, кости, стабљике биљака и воће. Ове ћелије раде заједно и разликују се у зависности од околних ћелија. Ћелијски зид спречио би тако блиске интеракције. Иако се прокариотске ћелије понекад скупљају у једноставне структуре, оне не разликују начин на који то чине еукариотске ћелије у сложеним организмима.
Тхе главна структурна предност еукариота над прокарионима је способност стварања напредних, вишећелијских организама. Док еукариоти могу да преживе и као једноћелијски и као вишећелијски организми, прокарионти немају способност формирања сложених структура или организама.
