Prokarióták és eukarióták röviden. Kik az eukarióták? Ezek baktériumok? További eukarióta különbségek

Mindegyik eukarióta organizmus. Lehetnek egysejtűek és többsejtűek, de mindegyiküknek közös tervük van a sejtek szerkezetére vonatkozóan. Úgy gondolják, hogy ezeknek az eltérő szervezeteknek közös az eredete, ezért a nukleáris csoportot a legmagasabb rangú monofiletikus taxonnak tekintik. A legelterjedtebb hipotézisek szerint az eukarióták 1,5-2 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg. Az eukarióták evolúciójában fontos szerepet játszott a szimbiogenezis - egy szimbiózis egy eukarióta sejt között, amelynek nyilvánvalóan már volt magja és képes a fagocitózisra, valamint az e sejt által felszívott baktériumok - a mitokondriumok és plasztidok előfutárai - közötti szimbiózis.

Eukarióta sejtszerkezet

Az eukarióta sejtek átlagosan sokkal nagyobbak, mint a prokarióta sejtek, a térfogatkülönbség eléri a több ezerszeresét. Az eukarióta sejtek körülbelül egy tucatféle különböző struktúrát foglalnak magukban, amelyeket organellumként (vagy organellumként) ismerünk, ami azonban némileg torzítja a kifejezés eredeti jelentését, amelyek közül sokat egy vagy több membrán választ el a citoplazmától (prokarióta sejtekben belső a membránnal körülvett organellumok ritkák ). A sejtmag egy sejt része, amelyet eukariótákban kettős membrán (két elemi membrán) vesz körül, és genetikai anyagot tartalmaz: kromoszómákba "csomagolt" DNS-molekulákat. A mag általában egy, de vannak többmagvú sejtek is.

Felosztás királyságokra

Számos lehetőség van az eukarióta szuperbirodalom birodalmakra való felosztására. Az elsők a növények és állatok birodalmai voltak. Ekkor izolálták a gombák birodalmát, amely a biokémiai jellemzők miatt a legtöbb biológus véleménye szerint egyik birodalomhoz sem köthető. Ezenkívül egyes szerzők megkülönböztetik a protozoonok, a myxomycetes, a kromisták királyságát. Egyes rendszerek akár 20 királyságot is tartalmazhatnak. A Thomas Cavalier-Smith rendszer szerint minden eukarióta két monofiletikus taxonra oszlik. Unikontaés Bikonta... Az ilyen eukarióták helyzete, mint a kollodikció ( Collodictyon) és Diphylleia, jelenleg undefined.

Az eukarióták és a prokarióták közötti különbségek

Az eukarióta sejtek legfontosabb, alapvető tulajdonsága a genetikai apparátus sejten belüli elhelyezkedésével kapcsolatos. Az összes eukarióta genetikai apparátusa a sejtmagban található, és a nukleáris burok védi (görögül az "eukarióta" azt jelenti, hogy van egy mag). Az eukarióta DNS lineáris (prokariótákban a DNS kör alakú, és a sejt egy speciális régiójában található - a nukleoidban, amelyet nem választ el membrán a citoplazma többi részétől). A hisztonoknak nevezett fehérjékhez és más olyan fehérjékhez kötődik a kromoszómákban, amelyekkel a baktériumok nem rendelkeznek.

Az eukarióták életciklusában általában két magfázis van (haplofázis és diplofázis). Az első fázist haploid (egyetlen) kromoszómakészlet jellemzi, majd összeolvadva két haploid sejt (vagy két sejtmag) kettős (diploid) kromoszómakészletet tartalmazó diploid sejtet (magot) alkot. Néha a következő osztódáskor, gyakrabban több osztódás után a sejt ismét haploid lesz. Az ilyen életciklus és általában a diploiditás nem jellemző a prokariótákra.

A harmadik, talán legérdekesebb különbség az eukarióta sejtekben található speciális organellumok jelenléte, amelyek saját genetikai apparátussal rendelkeznek, osztódással szaporodnak és membránnal vannak körülvéve. Ezek az organellumok a mitokondriumok és a plasztidok. Szerkezetükben és tevékenységükben feltűnően hasonlítanak a baktériumokhoz. Ez a körülmény arra késztette a modern tudósokat, hogy elhiggyék, hogy az ilyen organizmusok olyan baktériumok leszármazottai, amelyek szimbiotikus kapcsolatba léptek az eukariótákkal. A prokariótákra kis számú organellum jellemző, és egyiket sem veszi körül kettős membrán. A prokarióták sejtjeiben nincs endoplazmatikus retikulum, Golgi-készülék, lizoszómák.

Egy másik fontos különbség a prokarióták és az eukarióták között az endocitózis jelenléte az eukariótákban, beleértve a fagocitózist számos csoportban. A fagocitózis (szó szerint "sejt evés") az eukarióta sejtek azon képessége, hogy megragadják a membrán vezikulumát, és megemésztsék a különféle szilárd részecskéket. Ez a folyamat fontos védelmi funkciót lát el a szervezetben. Először I. I. Mechnikov fedezte fel a tengeri csillagoknál. A fagocitózis megjelenése eukariótákban nagy valószínűséggel az átlagos méretekkel függ össze (a méretbeli különbségeket az alábbiakban részletesebben ismertetjük). A prokarióta sejtek mérete összemérhetetlenül kisebb, ezért az eukarióták evolúciós fejlődése során szembesültek azzal a problémával, hogy a szervezetet nagy mennyiségű táplálékkal látják el. Ennek eredményeként az eukarióták között megjelennek az első igazi, mozgékony ragadozók.

A legtöbb baktérium sejtfala eltér az eukarióta sejtfaltól (nem minden eukarióta rendelkezik ilyennel). A prokariótákban ez egy erős szerkezet, amely főként mureinból áll (az archaeában pszeudomureinből). A murein szerkezete olyan, hogy minden sejtet egy speciális hálózsák vesz körül, amely egy hatalmas molekula. Az eukarióták közül sok protistáknak, gombáknak és növényeknek van sejtfala. Gombákban kitinből és glükánokból, alacsonyabb rendű növényekben cellulózból és glikoproteinekből áll, kovasavakból a kovamoszat szintetizálja a sejtfalat, magasabb rendű növényekben cellulózból, hemicellulózból és pektinből áll. Nyilvánvalóan a nagyobb eukarióta sejtek számára lehetetlenné vált sejtfal létrehozása egyetlen nagy szilárdságú molekulából. Ez a körülmény arra kényszerítheti az eukariótákat, hogy más anyagot használjanak a sejtfalhoz. Egy másik magyarázat, hogy az eukarióták közös őse a ragadozásra való átmenet kapcsán elvesztette a sejtfalat, majd a murein szintéziséért felelős gének is elvesztek. Amikor az eukarióták egy része visszatért az ozmotróf táplálkozáshoz, a sejtfal újra megjelent, de más biokémiai alapon.

A baktériumok anyagcseréje is változatos. Általában négyféle táplálék létezik, és mindegyik megtalálható a baktériumok között. Ezek fotoautotróf, fotoheterotróf, kemoautotróf, kemoheterotróf (fototróf a napfény energiáját, kemotróf kémiai energiát használnak fel). Az eukarióták vagy maguk szintetizálnak energiát a napfényből, vagy ilyen eredetű kész energiát használnak fel. Ennek oka lehet, hogy az eukarióták között megjelentek a ragadozók, amelyeknél megszűnt az energiaszintetizálás igénye.

Egy másik különbség a flagella szerkezete. A baktériumokban vékonyak - csak 15-20 nm átmérőjűek. Ezek a flagellin fehérje üreges filamentumai. Az eukarióta flagellák szerkezete sokkal összetettebb. Ezek egy membránnal körülvett sejtkinövés, és kilenc pár perifériás mikrotubulusból és két mikrotubulusból álló citoszkeletont (axonémet) tartalmaznak a közepén. A forgó prokarióta flagellákkal ellentétben az eukarióta flagellák meghajlanak vagy csavarognak.

Az általunk vizsgált két szervezetcsoport, mint már említettük, átlagos méretét tekintve nagyon eltérő. Egy prokarióta sejt átmérője általában 0,5-10 µm, míg az eukariótákban ugyanez a mutató 10-100 µm. Egy ilyen sejt térfogata 1000-10 000-szer nagyobb, mint egy prokarióta sejté.

A prokarióták riboszómái kicsik (70S-típusúak). Az eukarióta sejtek a citoplazmában található nagyobb 80S típusú riboszómákat és a mitokondriumokban és plasztidokban elhelyezkedő 70-es prokarióta típusú riboszómákat is tartalmaznak.

Nyilvánvalóan e csoportok megjelenésének ideje is eltérő. Az első prokarióták mintegy 3,5 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek az evolúció folyamatában, amelyekből mintegy 1,2 milliárd évvel ezelőtt fejlődtek ki az eukarióta szervezetek.

Lásd még

Külföldi irodalom

1. Bisby FA, ​​​​Roskov YR, Ruggiero MA, Orrell TM, Paglinawan LE stb. Faj 2000 & ITIS életkatalógus: 2007 éves ellenőrző lista. Species 2000. Letöltve jan. 2007.21., 2008
2. Patterson DJ. Az eukarióták sokfélesége. Am Nat. 1999
3. Stechmann A, Cavalier-Smith T. Az eukarióta fa gyökerezése származtatott génfúzió segítségével. Tudomány. 2002
4. Richards TA, Cavalier-Smith T. Miozin domén evolúció és az eukarióták elsődleges divergenciája. Természet. 2005
5. Stechmann A, Cavalier-Smith T. Eukarióták filogenetikai elemzése Hsp90 hősokk-protein használatával. J Mol Evol. 2003
6. Makiuchi T, Nara T, Annoura T, Hashimoto T, Aoki T. Többszörös, független génfúziós események előfordulása a pirimidin bioszintézis ötödik és hatodik enzimjére különböző eukarióta csoportokban. Gén. 2007
7. Kim E, Simpson AGB, Graham LE. Az apusomonádok evolúciós kapcsolatai 6 nukleáris kódolt gén taxonokban gazdag elemzéséből következtetve. Mol Biol Evol. 2006
8. Nozaki H, Matsuzaki M, Misumi O, Kuroiwa H, Higashiyama T stb. A Cyanidioschyzon merolae primitív vörös algából (Cyanidiales, Rhodophyta) származó CAD komplex filogenetikai vonatkozásai. J Phycol. 2005
9. Adl SM, Simpson AGB, Farmer MA, Andersen RA, Anderson OR és munkatársai. Az eukarióták új, magasabb szintű osztályozása a protisták taxonómiájára helyezve a hangsúlyt. J Eukaryot Microbiol. 2005
10. Keeling PJ, Burger G, Durnford DG, Lang BF, Lee RW és mások. Az eukarióták fája. Trends Ecol Evol. 2005
11. Simpson AGB, Roger AJ. Az eukarióták igazi „királyságai”. Curr Biol. 2004
12. Parfrey LW, Barbero E, Lasser E, Dunthorn M, Bhattacharya D és mások. Az eukarióta diverzitás jelenlegi osztályozásának támogatásának értékelése. PLoS Genet. 2006
13. Burki F, Shalchian-Tabrizi K, Minge M, Skjaeveland A, Nikolaev SI és mások. A filogenomika átrendezi az eukarióta szupercsoportokat. PLoS ONE. 2007
14. Bodyl A. A plasztiddal kapcsolatos karakterek alátámasztják a kromalveolát hipotézist? J Phycol. 2005
15. Stiller JW, Riley J, Hall BD. A vörös alga növények? Három kulcsfontosságú molekuláris adatkészlet kritikus értékelése. J Mol Evol. 2001
16. Grzebyk D, Katz ME, Knoll AH, Quigg A, Raven JA és mások. Válasz a „A modern eukarióta fitoplankton evolúciója” című hozzászólásra. Tudomány. 2004
17. Yoon HS, Grant J, Tekle YI, Wu M, Chaon BC és mások. Széles körben mintavételezett eukarióták többgénes fái. BMC Evol Biol. 2008
18. Jarvis P, Soll M. Toc, Tic, and chloroplast protein import. Biochim Biophys Acta. 2001
19. Marin B, Nowack ECM, Melkonian M. Egy plasztid készül: elsődleges endoszimbiózis. Protista. 2005
20. Nowack ECM, Melkonian M, Glockner G. A Paulinella kromatofor genomszekvenciája rávilágít az eukarióták fotoszintézisének megszerzésére. Curr Biol. 2008
21. Theissen U, Martin W. Az organellumok és az endoszimbionták közötti különbség. Curr Biol. 2006
22. Bhattacharya D, Archibald JM. Az organellumok és az endoszimbionták közötti különbség – válasz Theissenre és Martinra. Curr Biol. 2006
23. Okamoto N, Inouye I. A katablepharidák a Cryptophyta távoli testvércsoportja: az SSU rDNS-en és a béta-tubulin törzsön alapuló javaslat a Kablepharidophyta divisio nova / Kathablepharida phylum novum számára. Protista. 2005
24. Andersen RA. Heterokont és haptofita algák biológiája és rendszertana. Am J Bot. 2004
25. Cavalier-Smith T. A fehérje- és lipidcélzás elvei a másodlagos szimbiogenezisben: euglenoid, dinoflagellate és sporozoa plasztid eredet és az eukarióta családfa. J Eukaryot Microbiol. 1999
26. Graham LE, Wilcox LW. Algák. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall; 2000
27. Schnepf E, Elbrachter M. Dinofita kloroplasztiszok és törzsfejlődés: áttekintés. Grana. 1999
28. Kohler S, Delwiche CF, Denny PW, Tilney LG, Webster P stb. Valószínűleg zöld alga eredetű plasztid apicomplexan parazitákban. Tudomány. 1997
29. Kohler S. Az Apicomplexa több membránhoz kötött struktúrái: I. a Toxoplasma gondii apicoplast architektúrája. Parasitol Res. 2005
30. Hopkins J, Fowler R, Krishna S, Wilson I, Mitchell G és munkatársai. A Plasmodium falciparum aszexuális vérben lévő plasztisz: háromdimenziós ultrastrukturális elemzés. Protista. 1999
31. Tomova C, Geerts WJC, Muller-Reichert T, Entzeroth R, Humbel BM. A Sarcocystis apikoplasztjának új megértése transzmissziós elektrontomográfiával. Biol Cell. 2006
32. Moore RB, Obornik M, Janouskovec J, Chrudimsky T, Vancova M, et al. Az apicomplexan parazitákkal szorosan összefüggő fotoszintetikus alveolátum. Természet. 2008
33. Stiller JW, Reel DC, Johnson JC. A plasztidok egyetlen eredete újra megvizsgálásra került: az organelláris genomtartalom konvergens evolúciója. J Phycol. 2003
34. Larkum AWD, Lockhart PJ, Howe CJ. Plasztidok vásárlása. Trends Plant Sci. 2007
35. McFadden GI, van Dooren GG. Evolúció: a vörös alga genom megerősíti az összes plasztid közös eredetét. Curr Biol. 2004
36. Stiller JW, Hall BD. A vörös algák eredete: a plazmidok evolúciójának következményei. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997
37. Sanchez-Puerta MV, Bachvaroff TR, Delwiche CF. A búza pelyva válogatása klorofill c-tartalmú plasztidok többgénes analízisében. Mol Phylogenet Evol. 2007
38. Falkowski PG, Katz ME, Knoll AH, Quigg A, Raven JA és mások. A modern eukarióta fitoplankton evolúciója. Tudomány. 2004
39. Fast NM, Kissinger JC, Roos DS, Keeling PJ. A nukleáris kódolású, plasztidokat célzó gének egyetlen közös eredetre utalnak az apicomplexan és a dinoflagellate plasztidok számára. Mol Biol Evol. 2001
40. Bucknam J, Boucher Y, Bapteste E. A filogenetikai kapcsolatok cáfolata. Biol Direct. 2006
41. Gupta RS, Golding GB. A HSP70 gén evolúciója és következményei az archaebaktériumok, eubaktériumok és eukarióták közötti kapcsolatokra vonatkozóan. J Mol Evol. 1993
42. Gupta RS, Singh B. A 70 kD hősokkfehérje szekvenciák filogenetikai elemzése az eukarióta sejtmag kiméra eredetére utal. Curr Biol. 1994
43. Gomez-Lorenzo MG, Spahn CMT, Agrawal RK, Grassucci RA, Penczek P és munkatársai. Az EF2 háromdimenziós krioelektronmikroszkópos lokalizációja a Saccharomyces cerevisiae 80S riboszómában 17,5 angström felbontással. EMBO J. 2000
44. Jorgensen R, Merrill AR, Andersen GR. A transzláció elongációs faktor élete és halála 2. Biochem Soc Trans. 2006
45. Moreira D, Le Guyader H, Philippe H. A vörös algák eredete és a kloroplasztiszok evolúciója. Természet. 2000
46. Germot a, Philippe H. Az eukarióta törzsfejlődés kritikai elemzése: a HSP70 családon alapuló esettanulmány. J Eukaryot Microbiol. 1999
47. Philippe H, Delsuc F, Brinkmann H, Lartillot N. Phylogenomics. Annu Rev Ecol Evol Syst. 2005
48. Wiens JJ. Hiányzó adatok és filogenetikai elemzések tervezése. J Biomed Inform. 2006
49. Philippe H, Snell EA, Bapteste E, Lopez P, Holland PWH és mások. Az eukarióták filogenomikája: A hiányzó adatok hatása a nagy igazításokra. Mol Biol Evol. 2004
50. Patrónus NJ, Inagaki Y, Keeling PJ. Több génfilogén támogatja a kriptomonád és haptofita gazdavonal monofíliáját. Curr Biol. 2007
51. Hackett JD, Yoon HS, Li S, Reyes-Prieto A, Rummele SE és mások. A filogenomiai analízis alátámasztja a kriptofiták és haptofiták monofíliáját, valamint a Rhizaria asszociációját a kromalveolátokkal. Mol Biol Evol. 2007
52. McFadden GI. Az elsődleges és másodlagos endoszimbiózis és a plasztidok eredete. J Phycol. 2001
53. Rodriguez-Ezpeleta N, Brinkmann H, Burey SC, Roure B, Burger G stb. Az elsődleges fotoszintetikus eukarióták monofíliája: zöld növények, vörös algák és glaukofiták. Curr Biol. 2005
54. Nosenko T, Bhattacharya D. Horizontális géntranszfer kromalveolátumokban. BMC Evol Biol. 2007
55. Lane CE, van den Heuvel K, Korera C, Curtis BA, Parsons BJ és mások. A Hemiselmis andersenii nukleomorf genomja teljes intronvesztést és tömörülést mutat a fehérje szerkezetének és funkciójának mozgatórugójaként. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007
56. Douglas S, Zauner S, Fraunholz M, Beaton M, Penny S és mások. Egy rabszolgává tett algamag erősen redukált genomja. Természet. 2001
57. Vørs N. A tengeri, heterotróf flagellate Leucocryptos marina (Braaud) Butcher 1967 (Kathablepharidaceae / Kathablepharidae) ultrastruktúrája és autekológiája, a Leucocryptos és a Kablepharis / Kathablepharis nemzetségek tárgyalásával. Eur J Protistol. 1992
58. McFadden GI, Gilson PR, Hill DRA. Goniomonák: a riboszomális RNS-szekvenciák azt jelzik, hogy ez a fagotróf flagellát a kriptomonádok gazdakomponensének közeli rokona. Eur J Phycol. 1994
59. Maddison WP. Génfák a fajfákban. Syst Biol. 1997
60. Stiller JW. Plasztid endoszimbiózis, genom evolúció és a zöld növények eredete. Trends Plant Sci. 2007
61. Steiner JM, Yusa F, Pompe JA, Loffelhardt W. Homologous protein import machineries in chloroplasts and cyanells. Plant J. 2005
62. Stoebe B, Kowallik KV. Génklaszter elemzés a kloroplasztisz genomikában. Trends Genet. 1999
63. Durnford DG, Deane JA, Tan S, McFadden GI, Gantt E és munkatársai. Az eukarióta fénygyűjtő antennafehérjék filogenetikai értékelése, a plasztiszok evolúciójára gyakorolt ​​​​hatásokkal. J Mol Evol. 1999
64. Rissler HM, Durnford DG. Egy új karotinoidban gazdag fehérje izolálása a Cyanophora paradoxában, amely immunológiailag rokon a fotoszintetikus eukarióták fénygyűjtő komplexeivel. Plant Cell Physiol. 2005
65. Stoebe B, Martin W, Kowallik KV. A fehérjét kódoló gének eloszlása ​​és elnevezése 12 szekvenált kloroplaszt genomban. Plant Mol Biol Rep. 1998
66. Loffelhardt W, Bohnert HJ, Bryant DA. A Cyanophora paradoxa cyanelle genom (Glaucocystophyceae) teljes szekvenciája. Plant Syst Evol. 1997
67. O "Kelly C. Az eukarióta algacsoportok kapcsolatai más protistákkal. In: Berner T, szerkesztő. Mikroalgák ultrastruktúrája. Boca Raton, FL: CRC Press; 1993.
68. Stiller JW, Harrell L. Az RNS-polimeráz II legnagyobb alegysége a Glaucocystophyta-ból: funkcionális kényszer és rövid ágú kizárás a mély eukarióta törzsfejlődésben. BMC Evol Biol. 2005
69. Baldauf SL, Roger AJ, Wenk-Siefert I, Doolittle WF. Az eukarióták birodalmi szintű törzsfejlődése kombinált fehérjeadatok alapján. Tudomány. 2000
70. Burger G, Saint-Louis D, Gray MW, Lang BF. A Porphyra purpurea vörös alga mitokondriális DNS-ének teljes szekvenciája: cianobaktérium intronok és a vörös és zöld algák közös ősei. Növényi sejt. 1999
71. Secq MPO, Goer SL, Stam WT, Olsen JL. A három barna alga (Heterokonta: Phaeophyceae) Dictyota dichotoma, Fucus vesiculosus és Desmarestia viridis teljes mitokondriális genomja. Curr Genet. 2006
72. Kim E, Lane CE, Curtis BA, Kozera C, Bowman S és mások. A Hemiselmis andersenii CCMP644 (Cryptophyceae) mitokondriális genomjának teljes szekvenciája és elemzése. BMC Genomics. 2008
73. Gibbs SP. Egyes algacsoportok kloroplasztjai endoszimbiotikus eukarióta algákból fejlődhettek ki. Ann N Y Acad Sci. 1981
74. Rumpho ME, Summer EJ, Manhart JR. Napenergiával működő tengeri csigák. Puhatestű / alga kloroplaszt szimbiózis. Plant Physiol. 2000
75. Leander BS, Keeling PJ. Morphostasis az alveolátum evolúciójában. Trends Ecol Evol. 2003
76. Moriya M, Nakayama T, Inouye I. A stramenopiles új osztálya, Placididea classis nova: Placidia cafeteriopsis gen. et sp nov. Protista. 2002
77. Kim E, Archibald JM. A plasztidok és genomjaik sokfélesége és evolúciója. In: Sandelius AS, Aronsson H, szerkesztők. A kloroplaszt: Kölcsönhatások a környezettel. Heidelberg: Springer; 2008
78. Harper JT, Keeling PJ. A sejtmagba kódolt, plasztid-célzott gliceraldehid-3-foszfát-dehidrogenáz (GAPDH) a kromalveolát plasztidok egyetlen eredetét jelzi. Mol Biol Evol. 2003
79. Takishita K, Ishida KI, Maruyama T. A nukleáris kódolt plasztid-célzott GAPDH gén filogeneze a dinoflagellátok peridinin- és fukoxantin-származékot tartalmazó plasztidjainak külön eredetét támogatja. Protista. 2004
80. Takishita K, Kawachi M, Noel MH, Matsumoto T, Kakizoe N és mások. A plasztidok és a glicerinaldehid-3-foszfát-dehidrogenáz gének eredete a zöld színű Lepidodinium chlorophorum dinoflagellatban. Gén. 2008
81. Martin W, Rujan T, Richly E, Hansen A, Cornelsen S és mások. Az Arabidopsis, a cianobaktériumok és a kloroplaszt genomjainak evolúciós elemzése plasztidok törzsét és több ezer cianobaktérium gént tár fel a sejtmagban. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002
82. Ohta N, Matsuzaki M, Misumi O, Miyagishima S, Nozaki H stb. A Cyanidioschyzon merolae egysejtű vörös alga plasztid genomjának teljes szekvenciája és elemzése. DNA Res. 2003
83. Bachvaroff TR, Puerta MVS, Delwiche CF. A klorofill c-t tartalmazó plasztid kapcsolatok egy többgénes adatsor elemzése alapján, mind a négy kromalveolát vonallal. Mol Biol Evol. 2005
84. Bodyl A, Moszczynski K. A peridinin plasztid harmadlagos endoszimbiózis révén fejlődött ki? Egy hipotézis. Eur J Phycol. 2006
85. Lee RE, Kugrens P. Katablepharis ovalis, színtelen flagellátum érdekes citológiai jellemzőkkel. J Phycol. 1991
86. Lee RE, Kugrens P, Mylnikov AP. A Katablepharis (Cryptophyceae) két törzsének flagelláris apparátusának felépítése. Br Phycol J. 1992
87. Clay B, Kugrens P. A rejtélyes kathablepharidák rendszerezése, beleértve a típusfajok EM jellemzését, a Kathablepharis phoenikoston és új megfigyeléseket a K. remigera com-on. november. Protista. 1999
88. Domozych DS, Wells B, Shaw PJ. Scale biogenesis a zöld algában, Mesostigma viride. Protoplazma. 1992
89. Domozych DS, Stewart KD, Mattox KR. A sejtfal fejlődése Tetraselmisben: a Golgi apparátus szerepe és az extracelluláris falszerkezet. J Cell Sci. 1981
90. Gupta RS. Fehérje filogeniák és aláírási szekvenciák: az archaebaktériumok, eubaktériumok és eukarióták közötti evolúciós kapcsolatok újraértékelése. Microbiol Mol Biol Rev. 1998
91. Boorstein WR, Ziegelhoffer T, Craig EA. A HSP70 multigéncsalád molekuláris evolúciója. J Mol Evol. 1994
92. Maddison DR, Maddison WP. MacClade 4: a törzsfejlődés és a karakterevolúció elemzése. Sunderland, MA: Sinauer Associates Inc; 2001
93. Inagaki Y, Simpson AGB, Dacks JB, Roger AJ. A filogenetikai műtermékeket a leucin, szerin és arginin kodonhasználati heterogenitása okozhatja: esettanulmányként a dinoflagellate plasztid eredet. Syst Biol. 2004
94. Stamatakis A. RAxML-VI-HPC: Maximális valószínűségen alapuló filogenetikai elemzések több ezer taxonnal és vegyes modellekkel. Bioinformatika. 2006
95. Lartillot N, Brinkmann H, Philippe H. Hosszú ágú vonzási műtermékek elnyomása az állati törzsben egy hely-heterogén modell segítségével. BMC Evol Biol. 2007
96. Abascal F, Zardoya R, Posada D. ProtTest: a fehérjeevolúció legjobban illeszkedő modelljeinek kiválasztása. Bioinformatika. 2005
97. Schmidt HA, Strimmer K, Vingron M, von Haeseler A. TREE-PUZZLE: maximum likelihood filogenetikai elemzés kvartettekkel és párhuzamos számítással. Bioinformatika. 2002
98. Desper R, Gascuel O. Gyors és pontos filogenetikai rekonstrukciós algoritmusok a minimum-evolúció elvén. J Comput Biol. 2002
99. Felsenstein J. Seattle: Genomtudományi Tanszék, Washingtoni Egyetem; 2005

Orosz nyelvű irodalom

1. Galitsky V.A. Az eukarióta sejtek megjelenése és az apoptózis eredete // Tsitologiya, 2005, 47. kötet, szám. 2. o. 103-120.
2. Biológiai enciklopédikus szótár / szerkesztette: M. S. Gilyarov. - M., 1989.
3. Mirabdullaev I.M. Az eukarióták eredetének problémája // Sikerek sovr. biol. 1989a. T. 107.S. 341-356.
4. Markov A.V. Az eukarióták eredetének problémája // Paleontological Journal 2 (2005): 3-12.
5. B. M. Mednyikov. Biológia: az élet formái és szintjei. - Oktatás, 1995.
6. D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biológia (három kötetben)
7. V. V. Malakhov. Az eukarióta szervezetek evolúciójának főbb szakaszai. 2003
8. M. A. Fedonkin. Az élet geokémiai alapjainak szűkítése és a bioszféra eukariotizálódása: ok-okozati összefüggés. 2003
9. Sz. V. Sesztakov. A biológiai evolúció korai szakaszairól a genomika szemszögéből. 2003
10. A. V. Markov Az eukarióták eredetének problémája
11. A. V. Markov, A. M. Kulikov. Az eukarióták eredete: következtetések a fehérjehomológiák elemzéséből az élő természet három birodalmában
12. G. A. Zavarzin. A mikrobiális közösségek evolúciója.
13. N. A. Kolcsanov. Szabályozó genetikai rendszerek evolúciója.
14. A. Yu. Rozanov, M. A. Fedonkin. Az eukarióták elsődleges biotópjának problémája. 1994.
15. Yu.F.Bogdanov, S.Ya.Dadasev, T.M. Grishaeva. A Drosophila, a Brenner-féle fonálféreg és az Arabidopsis összehasonlító genomikája és proteomikája. Meiotikus kromoszómák funkcionálisan hasonló génjeinek és szinapszis fehérjéinek azonosítása
16. Ermilova E.V., Zalutskaya Zh.M., Lapina T.V. Mikroorganizmusok mobilitása és viselkedése T.2: Eukarióták
17. Grenner D., Murray R., Meyes P., Rodwell W. Human Biochemistry

Amelyeknek van magjuk. Szinte minden élőlény eukarióta, kivéve a baktériumokat (a vírusok külön kategóriába tartoznak, amelyeket nem minden biológus különít el az élőlények kategóriájaként). Az eukarióták közé tartozik növények, állatok, gombákés olyan fajta élő szervezetek, mint nyálkás penész... Az eukarióták fel vannak osztva egysejtű szervezetekés többsejtű, de a sejt felépítésének elve mindegyiknél ugyanaz.

Úgy tartják, hogy az első eukarióták körülbelül 2 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg, és nagyrészt a szimbiogenezis- az eukarióta sejtek és baktériumok kölcsönhatása, amelyet ezek a sejtek felszívtak, képesek lennének fagocitózis.

Eukarióta sejtek nagyon nagyok, különösen a prokariótákhoz képest. Egy eukarióta sejtben körülbelül tíz organellum található, amelyek többségét membránok választják el a citoplazmától, amelyekkel a prokarióták nem rendelkeznek. Ezenkívül az eukariótáknak van egy magjuk, amiről már beszéltünk. Ez a sejt azon része, amelyet kettős membrán választ el a citoplazmától. A sejtnek ebben a részében található a kromoszómában található DNS. A sejtek általában egymagvúak, de néha előfordulnak többmagvú sejtek is.

Az eukarióták birodalmai.

Az eukarióták felosztására több lehetőség is van. Kezdetben minden élő szervezetet csak növényekre és állatokra osztottak. Ezt követően megkülönböztették a gombák királyságát, amelyek jelentősen különböznek mind az előbbitől, mind az utóbbitól. Még később is elkezdték izolálni a nyálkagombákat.

Slime penész az organizmusok polifiletikus csoportja, amelyre egyesek hivatkoznak a legegyszerűbb, de ezeknek az élőlényeknek a végső osztályozása nincs teljesen besorolva. A fejlődés egyik szakaszában ezek a szervezetek plazmodikus formájúak - ez egy nyálkahártya, amely nem rendelkezik átlátszó kemény bőrfelülettel. Általában a nyálkaformák úgy néznek ki, mint egy többmagos cella, ami szabad szemmel is látható.

A gombáknál a nyálkás penészgombák a spórázással kapcsolatosak, amelyek zoospórákkal csíráznak, amelyekből később plazmódium fejlődik.

Slime formák vannak heterotrófok képes enni ozmotróf módon, vagyis a tápanyagokat közvetlenül a membránon keresztül szívni, vagy endocitózissal - a vezikulák belsejébe juttatni tápanyagokkal. A nyálkagombák közé tartozik az akrazia, a myxomycetes, a labirintus és a plazmodioforok.

A prokarióták és az eukarióták közötti különbségek.

A fő különbség prokarióta az eukarióták pedig az, hogy a prokariótáknak nincs kialakult sejtmagjuk, amelyet membrán választ el a citoplazmától. A prokariótákban a cirkuláris DNS a citoplazmában található, és azt a helyet, ahol a DNS található, nukleoidnak nevezik.

További különbségek az eukarióták között.

1. Az organellumok közül a prokariótáknak csak riboszómák A 70S (kicsi) és az eukarióták nemcsak nagy 80S riboszómákkal rendelkeznek, hanem sok más organellum is.
2. Mivel a prokariótáknak nincs magjuk, két részre osztódnak - nem segítséggel meiózis / mitózis.
3. Az eukariótáknak olyan hisztonjai vannak, amelyekkel a baktériumok nem rendelkeznek. Az eukarióták chromantinja a DNS 1/3-át és a fehérje 2/3-át tartalmazza, a prokariótákban ennek az ellenkezője igaz.
4. Egy eukarióta sejt 1000-szer nagyobb térfogatú és 10-szer nagyobb átmérőjű, mint egy prokarióta sejt.

A legnyilvánvalóbb a prokarióták és az eukarióták közötti különbség abban rejlik, hogy az utóbbiakban magok vannak jelen, ami ezeknek a csoportoknak a nevében is tükröződik: a "kario" az ógörögből a magot fordítja, "pro" - előtte, "eu" - jó. Ezért a prokarióták prenukleáris szervezetek, az eukarióták nukleáris szervezetek.

Ez azonban messze nem az egyetlen és talán nem is a fő különbség a prokarióta szervezetek és az eukarióták között. A prokarióta sejtekben egyáltalán nincsenek membránszervecskék(ritka kivételekkel) - mitokondriumok, kloroplasztiszok, Golgi komplexum, endoplazmatikus retikulum, lizoszómák. Funkcióikat a sejtmembrán kinövései (invaginációi) látják el, amelyeken különféle pigmentek és enzimek helyezkednek el, amelyek létfontosságú folyamatokat biztosítanak.

A prokariótáknak nincsenek az eukariótákra jellemző kromoszómái. Fő genetikai anyaguk az nukleoid, általában gyűrű formájában. Az eukarióta sejtekben a kromoszómák DNS- és hisztonfehérjék komplexei (fontos szerepet játszanak a DNS-csomagolásban). Ezeket a kémiai komplexeket ún kromatin... A prokarióta nukleoid nem tartalmaz hisztonokat, a formát a hozzá kapcsolódó RNS-molekulák adják.

Az eukarióta kromoszómák a sejtmagban találhatók. A prokariótákban a nukleoid a citoplazmában található, és általában egy helyen kapcsolódik a sejtmembránhoz.

A nukleoidon kívül a prokarióta sejteknek különböző mennyiségük van plazmidok- a nukleoidok lényegesen kisebbek, mint a fő nukleoidok.

A prokarióták nukleoidjában a gének száma egy nagyságrenddel kevesebb, mint a kromoszómákban. Az eukariótáknak sok génje van, amelyek más génekhez képest szabályozó funkciókat látnak el. Ez lehetővé teszi egy többsejtű szervezet eukarióta sejtjei számára, amelyek ugyanazt a genetikai információt tartalmazzák, hogy specializálódjanak; megváltoztatja az anyagcserét, rugalmasabban reagál a külső és belső környezet változásaira. A gének szerkezete is eltérő. A prokariótákban a DNS-ben lévő gének csoportokba rendeződnek - operonok. Minden operon egy egészként kerül átírásra.

A prokarióták és az eukarióták között is vannak különbségek a transzkripciós és transzlációs folyamatokban. A legfontosabb az, hogy a prokarióta sejtekben ezek a folyamatok egy mátrix (információs) RNS molekulán egyidejűleg is lezajlhatnak: míg az még szintetizálódik a DNS-en, addig a riboszómák már a kész végén „ülnek”, és fehérjét szintetizálnak. Az eukarióta sejtekben az mRNS a transzkripciót követően úgynevezett érésen megy keresztül. És csak ezután lehet fehérjét szintetizálni rajta.

A prokariótákban a riboszómák kisebbek (ülepedési együttható 70S), mint az eukariótákban (80S). A fehérjék és RNS-molekulák száma a riboszóma alegységekben eltérő. Megjegyzendő, hogy a mitokondriumok és a kloroplasztiszok riboszómái (valamint genetikai anyaga) hasonlóak a prokariótákhoz, ami arra utalhat, hogy a gazdasejt belsejében rekedt ősi prokarióta szervezetekből származnak.

A prokarióták általában a héjuk összetettebb szerkezetével különböztethetők meg. A citoplazma membránon és a sejtfalon kívül kapszulával és egyéb képződményekkel is rendelkeznek, a prokarióta szervezet típusától függően. A sejtfal támasztó funkciót lát el és megakadályozza a káros anyagok bejutását. A baktérium sejtfala mureint (glikopeptidet) tartalmaz. Az eukarióták közül a növényeknek sejtfaluk van (fő összetevője a cellulóz), a gombáknak kitinük van.

A prokarióta sejtek bináris osztódással osztódnak. Van nekik nincsenek bonyolult sejtosztódási folyamatok (mitózis és meiózis) jellemző az eukariótákra. Bár az osztódás előtt a nukleoid megduplázódik, akárcsak a kromatin a kromoszómákban. Az eukarióták életciklusában a diploid és a haploid fázisok váltakozása figyelhető meg. Ebben az esetben általában a diploid fázis dominál. Velük ellentétben a prokarióták nem rendelkeznek ezzel.

Az eukarióta sejtek mérete változó, de mindenesetre sokkal nagyobbak, mint a prokarióta sejtek (több tucatszor).

A tápanyagok csak ozmózis útján jutnak be a prokarióták sejtjeibe. Ezen kívül az eukarióta sejtek fago- és pinocitózist is mutathatnak (a táplálék és a folyadék „befogása” a citoplazmatikus membrán segítségével).

Általánosságban elmondható, hogy a prokarióták és az eukarióták közötti különbség az utóbbiak egyértelműen összetettebb szerkezetében rejlik. Úgy gondolják, hogy a prokarióta típusú sejtek abiogenezis révén keletkeztek (hosszú távú kémiai evolúció a korai Föld körülményei között). Az eukarióták később jelentek meg a prokariótákból, ezek kombinálásával (szimbiotikus és kiméra hipotézis) vagy az egyes képviselők evolúciójával (invaginációs hipotézis). Az eukarióta sejtek összetettsége lehetővé tette számukra, hogy egy többsejtű szervezetet szervezzenek az evolúció folyamatában, hogy biztosítsák a földi élet alapvető sokféleségét.

A prokarióták és az eukarióták közötti különbségek táblázata

Minden élő szervezet két csoportra osztható (prokarióták vagy eukarióták), sejtjeik alapvető szerkezetétől függően. A prokarióták olyan sejtekből álló élő szervezetek, amelyeknek nincs sejtmagjuk és membránszervecskéik. Az eukarióták olyan élő szervezetek, amelyek sejtmagot, valamint membránszervecskéket tartalmaznak.

A sejt az élet és az élőlények modern meghatározásának alapvető építőköve. A sejteket az élet alapvető építőköveinek tekintik, és arra használják, hogy meghatározzák, mit jelent "élőnek lenni".

Vessünk egy pillantást az élet egy meghatározására: „Az élőlények szaporodni képes sejtekből álló kémiai szervezetek” (Keaton, 1986). Ez a meghatározás két elméleten alapul – a sejtelméleten és a biogenezis elméletén. Matthias Jakob Schleiden és Theodor Schwann német tudósok javasolták először az 1830-as évek végén. Azzal érveltek, hogy minden élőlény sejtekből áll. A biogenezis elmélete, amelyet Rudolf Virchow 1858-ban javasolt, azt állítja, hogy minden élő sejt a létező (élő) sejtekből származik, és nem jelenhet meg spontán módon az élettelen anyagból.

A sejtek alkotóelemei membránba vannak zárva, amely gátként szolgál a külvilág és a sejt belső komponensei között. A sejtmembrán egy szelektív gát, ami azt jelenti, hogy átenged bizonyos vegyi anyagokat, amelyek fenntartják a sejtek működéséhez szükséges egyensúlyt.

A sejtmembrán a következő módokon szabályozza a vegyi anyagok mozgását sejtről sejtre:

• diffúzió (az anyag molekuláinak azon tendenciája, hogy minimalizálják a koncentrációt, vagyis a molekulák mozgása egy nagyobb koncentrációjú területről a kisebb terület felé halad, amíg a koncentráció ki nem egyenlő);
• ozmózis (az oldószermolekulák mozgása egy részben áteresztő membránon keresztül annak érdekében, hogy kiegyenlítse a membránon át nem tudó oldott anyag koncentrációját);
• szelektív szállítás (membráncsatornák és szivattyúk segítségével).

A prokarióták olyan sejtekből álló organizmusok, amelyeknek nincs sejtmagjuk vagy membránszervecskéjük. Ez azt jelenti, hogy a prokarióták genetikai anyagának DNS-e nem kötődik a sejtmaghoz. Ráadásul a prokarióták DNS-e kevésbé strukturált, mint az eukariótáké. A prokariótákban a DNS egykörös. Az eukarióta DNS kromoszómákba szerveződik. A legtöbb prokarióta csak egy sejtből áll (egysejtű), de van több többsejtű is. A tudósok a prokariótákat két csoportra osztják: és.

Egy tipikus prokarióta sejt a következőket tartalmazza:

• plazma (sejt) membrán;
• citoplazma;
• riboszómák;
• flagella és ivott;
• nukleoid;
• plazmidok;

Eukarióták

Az eukarióták olyan élő szervezetek, amelyek sejtjei magot és membránszervecskéket tartalmaznak. Az eukarióták genetikai anyaga a sejtmagban található, és a DNS kromoszómákba szerveződik. Az eukarióta szervezetek lehetnek egysejtűek vagy többsejtűek. eukarióták. Az eukarióták közé tartoznak a növények, gombák és protozoonok is.

Egy tipikus eukarióta sejt a következőket tartalmazza:

• nucleolus;

arab bolgár kínai horvát cseh dán holland angol észt finn francia német görög héber hindi magyar izlandi indonéz olasz japán koreai lett litván madagaszkári norvég perzsa lengyel portugál román orosz szerb szlovák szlovén spanyol svéd thai török ​​vietnami

Eukarióták

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

Egy tipikus állati sejt diagramja. Jelölt sejtszervecskék (organellumok) 1. Nukleolus 2. Mag 3. Riboszóma 4. Vezikulum 5. Durva (szemcsés) endoplazmatikus retikulum 6. Golgi-készülék 7. Sejtfal 8. Sima (agranuláris) endoplazmatikus retikulum 9. Mitokondriumok 111. Vakualoplazma 10. 12. Lizoszóma 13. Centroszóma (Centriole)

Eukarióták, vagy Nukleáris(lat. Eukarióta a görögből. εύ- - jó és κάρυον - mag) - az élő szervezetek szuperkirálysága, amelyek sejtjei magokat tartalmaznak. A baktériumok és az archaeák kivételével minden élőlény nukleáris.

Eukarióta sejtszerkezet

Az eukarióta sejtek átlagosan sokkal nagyobbak, mint a prokarióta sejtek, a térfogatkülönbség eléri a több ezerszeresét. Az eukarióta sejtek körülbelül tucatnyi különféle szerkezetet foglalnak magukban, amelyeket organellumoknak (vagy organellumoknak) neveznek, amelyek azonban némileg torzítják a kifejezés eredeti jelentését, amelyek közül sokat egy vagy több membrán választ el a citoplazmától. A prokarióta sejtek mindig tartalmaznak sejtmembránt, riboszómákat (amelyek jelentősen különböznek az eukarióta riboszómáktól) és genetikai anyagot - bakteriális kromoszómát vagy genofort, de a membránnal körülvett belső organellumok ritkák. A sejtmag egy sejt része, amelyet eukariótákban kettős membrán (két elemi membrán) vesz körül, és genetikai anyagot tartalmaz: kromoszómákba "csomagolt" DNS-molekulákat. A mag általában egy, de vannak többmagvú sejtek is.

Felosztás királyságokra

Számos lehetőség van az eukarióta szuperbirodalom birodalmakra való felosztására. Az elsők a növények és állatok birodalmai voltak. Ekkor izolálták a gombák birodalmát, amely a biokémiai jellemzők miatt a legtöbb biológus véleménye szerint egyik birodalomhoz sem köthető. Ezenkívül egyes szerzők megkülönböztetik a protozoonok, a myxomycetes, a kromisták királyságát. Egyes rendszerek akár 20 királyságot is tartalmazhatnak. A Thomas Cavalier-Smith rendszer szerint minden eukarióta két monofiletikus taxonra oszlik. Unikontaés Bikonta.

Az eukarióták és a prokarióták közötti különbségek

Az eukarióta sejtek legfontosabb, alapvető tulajdonsága a genetikai apparátus sejten belüli elhelyezkedésével kapcsolatos. Az összes eukarióta genetikai apparátusa a sejtmagban található, és a nukleáris burok védi (görögül az "eukarióta" azt jelenti, hogy van egy mag). Az eukarióta DNS lineáris (prokariótákban a DNS kör alakú, és a sejt egy speciális régiójában található - a nukleoidban, amelyet nem választ el membrán a citoplazma többi részétől). A hisztonoknak nevezett fehérjékhez és más olyan fehérjékhez kötődik a kromoszómákban, amelyekkel a baktériumok nem rendelkeznek.

Az eukarióták életciklusában általában két magfázis van (haplofázis és diplofázis). Az első fázist haploid (egyetlen) kromoszómakészlet jellemzi, majd összeolvadva két haploid sejt (vagy két sejtmag) kettős (diploid) kromoszómakészletet tartalmazó diploid sejtet (magot) alkot. Néha a következő osztódáskor, gyakrabban több osztódás után a sejt ismét haploid lesz. Az ilyen életciklus és általában a diploiditás nem jellemző a prokariótákra.

A harmadik, talán legérdekesebb különbség az eukarióta sejtekben található speciális organellumok jelenléte, amelyek saját genetikai apparátussal rendelkeznek, osztódással szaporodnak és membránnal vannak körülvéve. Ezek az organellumok a mitokondriumok és a plasztidok. Szerkezetükben és tevékenységükben feltűnően hasonlítanak a baktériumokhoz. Ez a körülmény arra késztette a modern tudósokat, hogy elhiggyék, hogy az ilyen organizmusok olyan baktériumok leszármazottai, amelyek szimbiotikus kapcsolatba léptek az eukariótákkal. A prokariótákra kis számú organellum jellemző, és egyiket sem veszi körül kettős membrán. A prokarióták sejtjeiben nincs endoplazmatikus retikulum, Golgi-készülék, lizoszómák.

Egy másik fontos különbség a prokarióták és az eukarióták között az endocitózis jelenléte az eukariótákban, beleértve a fagocitózist számos csoportban. A fagocitózis (szó szerint "sejt evés") az eukarióta sejtek azon képessége, hogy megragadják a membrán vezikulumát, és megemésztsék a különféle szilárd részecskéket. Ez a folyamat fontos védelmi funkciót lát el a szervezetben. Először I. I. fedezte fel. Mecsnyikov a tengeri csillagnál. A fagocitózis megjelenése eukariótákban nagy valószínűséggel az átlagos méretekkel függ össze (a méretbeli különbségeket az alábbiakban részletesebben ismertetjük). A prokarióta sejtek mérete összemérhetetlenül kisebb, ezért az eukarióták evolúciós fejlődése során szembesültek azzal a problémával, hogy a szervezetet nagy mennyiségű táplálékkal látják el. Ennek eredményeként az eukarióták között megjelennek az első igazi, mozgékony ragadozók.

A legtöbb baktérium sejtfala eltér az eukarióta sejtfaltól (nem minden eukarióta rendelkezik ilyennel). A prokariótákban ez egy erős szerkezet, amely főként mureinból áll (az archaeában pszeudomureinből). A murein szerkezete olyan, hogy minden sejtet egy speciális hálózsák vesz körül, amely egy hatalmas molekula. Az eukarióták közül sok protistáknak, gombáknak és növényeknek van sejtfala. Gombákban kitinből és glükánokból, alacsonyabb rendű növényekben cellulózból és glikoproteinekből áll, kovasavakból a kovamoszat szintetizálja a sejtfalat, magasabb rendű növényekben cellulózból, hemicellulózból és pektinből áll. Nyilvánvalóan a nagyobb eukarióta sejtek számára lehetetlenné vált sejtfal létrehozása egyetlen nagy szilárdságú molekulából. Ez a körülmény arra kényszerítheti az eukariótákat, hogy más anyagot használjanak a sejtfalhoz. Egy másik magyarázat, hogy az eukarióták közös őse a ragadozásra való átmenet kapcsán elvesztette a sejtfalat, majd a murein szintéziséért felelős gének is elvesztek. Amikor az eukarióták egy része visszatért az ozmotróf táplálkozáshoz, a sejtfal újra megjelent, de más biokémiai alapon.

A baktériumok anyagcseréje is változatos. Általában négyféle táplálék létezik, és mindegyik megtalálható a baktériumok között. Ezek fotoautotróf, fotoheterotróf, kemoautotróf, kemoheterotróf (fototróf a napfény energiáját, kemotróf kémiai energiát használnak fel). Az eukarióták vagy maguk szintetizálnak energiát a napfényből, vagy ilyen eredetű kész energiát használnak fel. Ennek oka lehet a ragadozók megjelenése az eukarióták között, az energiaszintetizálás szükségessége, ami miatt az eltűnt.

Egy másik különbség a flagella szerkezete. A baktériumokban vékonyak - csak 15-20 nm átmérőjűek. Ezek a flagellin fehérje üreges filamentumai. Az eukarióta flagellák szerkezete sokkal összetettebb. Ezek egy membránnal körülvett sejtkinövés, és kilenc pár perifériás mikrotubulusból és két mikrotubulusból álló citoszkeletont (axonémet) tartalmaznak a közepén. A forgó prokarióta flagellákkal ellentétben az eukarióta flagellák meghajlanak vagy csavarognak. Az általunk vizsgált két szervezetcsoport, mint már említettük, átlagos méretét tekintve nagyon eltérő. A prokarióta sejt átmérője általában 0,5-10 mikron, míg az eukarióták esetében ugyanez a mutató 10-100 mikron. Egy ilyen sejt térfogata 1000-10 000-szer nagyobb, mint a prokariótáé. A prokariótákban a riboszómák kicsik (70S-típusúak). Az eukariótákban a riboszómák nagyobbak (80S-típusúak).