Krótko o prokariotach i eukariontach. Czym są eukarionty? Czy to bakterie? Dodatkowe różnice eukariotyczne

Wszystkie są organizmami eukariotycznymi. Mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe, ale wszystkie mają wspólną strukturę komórkową. Uważa się, że wszystkie te bardzo odmienne organizmy mają wspólne pochodzenie, dlatego grupę nuklearną uważa się za najwyższy rangą takson monofiletyczny. Według najczęstszych hipotez eukarionty pojawiły się 1,5–2 miliardy lat temu. Ważną rolę w ewolucji eukariontów odegrała symbiogeneza – symbioza pomiędzy komórką eukariotyczną, najwyraźniej posiadającą już jądro i zdolną do fagocytozy, a wchłoniętymi przez tę komórkę bakteriami – prekursorami mitochondriów i plastydów.

Budowa komórki eukariotycznej

Komórki eukariotyczne są średnio znacznie większe niż komórki prokariotyczne, różnica w objętości sięga tysięcy razy. Komórki eukariotyczne obejmują kilkanaście rodzajów różnych struktur zwanych organellami (lub organellami, co jednak nieco wypacza pierwotne znaczenie tego terminu), z których wiele jest oddzielonych od cytoplazmy jedną lub większą liczbą błon (w komórkach prokariotycznych, organelle otoczone błoną są rzadkie). Jądro to część komórki otoczona u eukariontów podwójną membraną (dwie membrany elementarne) i zawierająca materiał genetyczny: cząsteczki DNA, „upakowane” w chromosomy. Zwykle jest jedno jądro, ale zdarzają się również komórki wielojądrowe.

Podział na królestwa

Istnieje kilka możliwości podziału superkrólestwa eukariotów na królestwa. Jako pierwsze wyróżniono królestwo roślin i zwierząt. Następnie zidentyfikowano królestwo grzybów, które ze względu na swoje właściwości biochemiczne, zdaniem większości biologów, nie może zostać zaliczone do jednego z tych królestw. Niektórzy autorzy wyróżniają także królestwa pierwotniaków, myxomycetes i chromistów. Niektóre systemy mają do 20 królestw. Według systemu Thomasa Cavaliera-Smitha wszystkie eukarionty dzielą się na dwa taksony monofiletyczne - Unikonta I Bikonta. Pozycja eukariontów, takich jak Collodictyon ( Kolodykcja) I Difileia, obecnie nieokreślony.

Różnice między eukariontami i prokariotami

Najważniejsza, podstawowa cecha komórek eukariotycznych związana jest z umiejscowieniem aparatu genetycznego w komórce. Aparat genetyczny wszystkich eukariontów znajduje się w jądrze i jest chroniony przez otoczkę jądrową (po grecku „eukariot” oznacza posiadanie jądra). DNA eukariontów jest liniowe (u prokariotów DNA jest koliste i znajduje się w specjalnym obszarze komórki - nukleoidzie, który nie jest oddzielony błoną od reszty cytoplazmy). Jest związany z białkami histonowymi i innymi białkami chromosomowymi, których nie mają bakterie.

W cyklu życiowym eukariontów występują zwykle dwie fazy jądrowe (haplofaza i diplofaza). Pierwsza faza charakteryzuje się haploidalnym (pojedynczym) zestawem chromosomów, następnie, łącząc się, dwie haploidalne komórki (lub dwa jądra) tworzą diploidalną komórkę (jądro) zawierającą podwójny (diploidalny) zestaw chromosomów. Czasami podczas kolejnego podziału, a częściej po kilku podziałach, komórka ponownie staje się haploidalna. Taki cykl życiowy i ogólnie diploidalność nie są typowe dla prokariotów.

Trzecią, być może najciekawszą różnicą, jest obecność w komórkach eukariotycznych specjalnych organelli, które mają własny aparat genetyczny, rozmnażają się przez podział i są otoczone błoną. Organellami tymi są mitochondria i plastydy. Pod względem struktury i aktywności życiowej są uderzająco podobne do bakterii. Ta okoliczność skłoniła współczesnych naukowców do przekonania, że ​​​​takie organizmy są potomkami bakterii, które weszły w symbiotyczny związek z eukariontami. Prokarioty charakteryzują się niewielką liczbą organelli i żadna z nich nie jest otoczona podwójną błoną. Komórki prokariotyczne nie mają retikulum endoplazmatycznego, aparatu Golgiego ani lizosomów.

Inną ważną różnicą między prokariotami i eukariontami jest obecność endocytozy u eukariontów, w tym fagocytozy w wielu grupach. Fagocytoza (dosłownie „zjadanie przez komórkę”) to zdolność komórek eukariotycznych do wychwytywania, zamykania w pęcherzyku błonowym i trawienia szerokiej gamy cząstek stałych. Proces ten pełni w organizmie ważną funkcję ochronną. Po raz pierwszy został odkryty przez II Miecznikowa w rozgwiazdach. Pojawienie się fagocytozy u eukariontów jest najprawdopodobniej związane ze średnią wielkością (więcej o różnicach wielkościowych opisano poniżej). Rozmiary komórek prokariotycznych są nieproporcjonalnie mniejsze, dlatego w procesie ewolucyjnego rozwoju eukariontów miały one problem z dostarczeniem organizmowi dużej ilości pożywienia. W rezultacie wśród eukariontów pojawiają się pierwsze prawdziwe, mobilne drapieżniki.

Większość bakterii ma ścianę komórkową inną niż eukariotyczna (nie wszystkie eukarionty ją mają). U prokariotów jest to trwała struktura składająca się głównie z mureiny (u archeonów, pseudomureiny). Struktura mureiny jest taka, że ​​każda komórka jest otoczona specjalnym workiem siatkowym, który stanowi jedną ogromną cząsteczkę. Wśród eukariontów wiele protistów, grzybów i roślin ma ścianę komórkową. U grzybów składa się z chityny i glukanów, u roślin niższych składa się z celulozy i glikoprotein, okrzemki syntetyzują ścianę komórkową z kwasów krzemowych, u roślin wyższych składa się z celulozy, hemicelulozy i pektyny. Najwyraźniej w przypadku większych komórek eukariotycznych niemożliwe stało się stworzenie ściany komórkowej o dużej wytrzymałości z pojedynczej cząsteczki. Ta okoliczność może zmusić eukarionty do użycia innego materiału na ścianę komórkową. Innym wyjaśnieniem jest to, że wspólny przodek eukariontów utracił ścianę komórkową w wyniku przejścia do drapieżnictwa, a następnie utracone zostały również geny odpowiedzialne za syntezę mureiny. Kiedy niektóre eukarionty powróciły do ​​odżywiania osmotroficznego, ściana komórkowa pojawiła się ponownie, ale na innej podstawie biochemicznej.

Metabolizm bakterii jest również zróżnicowany. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery rodzaje odżywiania i wszystkie występują wśród bakterii. Należą do nich fotoautotroficzne, fotoheterotroficzne, chemoautotroficzne, chemoheterotroficzne (fototroficzne wykorzystują energię światła słonecznego, chemotroficzne wykorzystują energię chemiczną). Eukarionty albo same syntetyzują energię ze światła słonecznego, albo korzystają z gotowej energii tego pochodzenia. Może to być spowodowane pojawieniem się wśród eukariontów drapieżników, dla których zniknęła potrzeba syntezy energii.

Kolejną różnicą jest budowa wici. U bakterii są cienkie - mają tylko 15–20 nm średnicy. Są to puste w środku włókna wykonane z białka flageliny. Struktura wici eukariotycznych jest znacznie bardziej złożona. Są to wyrostki komórkowe otoczone błoną i zawierające cytoszkielet (aksonem) złożony z dziewięciu par mikrotubul obwodowych i dwóch mikrotubul pośrodku. W przeciwieństwie do obracającej się wici prokariotycznej, wici eukariotyczne zginają się lub wiją.

Jak już wspomniano, dwie grupy organizmów, które rozważamy, bardzo różnią się średnimi rozmiarami. Średnica komórki prokariotycznej wynosi zwykle 0,5–10 μm, podczas gdy ta sama wartość w przypadku eukariontów wynosi 10–100 μm. Objętość takiej komórki jest 1000–10 000 razy większa niż objętość komórki prokariotycznej.

Rybosomy prokariotyczne są małe (typ 70S). Komórki eukariotyczne zawierają zarówno większe rybosomy typu 80S zlokalizowane w cytoplazmie, jak i rybosomy prokariotyczne typu 70s zlokalizowane w mitochondriach i plastydach.

Najwyraźniej różny jest także czas pojawienia się tych grup. Pierwsze prokarioty powstały w procesie ewolucji około 3,5 miliarda lat temu, z nich około 1,2 miliarda lat temu wyewoluowały organizmy eukariotyczne.

Zobacz też

Literatura zagraniczna

1. Bisby FA, ​​​​Roskov YR, Ruggiero MA, Orrell TM, Paglinawan LE i in. Katalog życia Gatunki 2000 i ITIS: roczna lista kontrolna na rok 2007. Gatunek 2000. Źródło: styczeń. 2007. 21, 2008
2. DJ Pattersona. Różnorodność eukariontów. Jestem Nat. 1999
3. Stechmann A, Cavalier-Smith T. Zakorzenienie drzewa eukariotycznego za pomocą pochodnej fuzji genów. Nauka. 2002
4. Richards TA, Cavalier-Smith T. Ewolucja domeny miozyny i pierwotna dywergencja eukariontów. Natura. 2005
5. Stechmann A, Cavalier-Smith T. Analiza filogenetyczna eukariontów przy użyciu białka szoku cieplnego Hsp90. J Mol Evol. 2003
6. Makiuchi T, Nara T, Annoura T, Hashimoto T, Aoki T. Występowanie wielu niezależnych zdarzeń fuzji genów dla piątego i szóstego enzymu biosyntezy pirymidyny w różnych grupach eukariotycznych. Gen. 2007
7. Kim E, Simpson AGB, Graham LE. Ewolucyjne powiązania apusomonad wywnioskowane z bogatych w taksony analiz 6 genów zakodowanych w jądrze. Mol Biol Evol. 2006
8. Nozaki H, Matsuzaki M, Misumi O, Kuroiwa H, Higashiyama T i in. Implikacje filogenetyczne kompleksu CAD z prymitywnej krasnorostu Cyanidioschyzon merolae (Cyanidiales, Rhodophyta). J. Phycol. 2005
9. Adl SM, Simpson AGB, Farmer MA, Andersen RA, Anderson OR i in. Nowa klasyfikacja wyższego poziomu eukariontów z naciskiem na taksonomię protistów. J Mikrobiol Eukariota. 2005
10. Keeling PJ, Burger G, Durnford DG, Lang BF, Lee RW i in. Drzewo eukariontów. Trendy Ecol Evol. 2005
11. Simpson AGB, Roger AJ. Prawdziwe „królestwa” eukariontów. Curr Biol. 2004
12. Parfrey LW, Barbero E, Lasser E, Dunthorn M, Bhattacharya D i in. Ocena wsparcia dla aktualnej klasyfikacji różnorodności eukariotycznej. PLoS Genet. 2006
13. Burki F, Shalchian-Tabrizi K, Minge M, Skjaeveland A, Nikolaev SI i in. Filogenomika dokonuje przetasowań supergrup eukariotycznych. PLOS JEDEN. 2007
14. Bodyl A. Czy postacie związane z plastydami potwierdzają hipotezę chromalweolanu? J. Phycol. 2005
15. Stiller JW, Riley J, Hall BD. Czy krasnorosty są roślinami? Krytyczna ocena trzech kluczowych zbiorów danych molekularnych. J Mol Evol. 2001
16. Grzebyk D, Katz ME, Knoll AH, Quigg A, Raven JA i in. Odpowiedź na komentarz dotyczący „Ewolucji współczesnego fitoplanktonu eukariotycznego”. Nauka. 2004
17. Yoon HS, Grant J, Tekle YI, Wu M, Chaon BC i in. Szeroko pobrane próbki wielogenowych drzew eukariontów. BMC Evol Biol. 2008
18. Jarvis P, Soll M. Toc, Tic i import białek chloroplastowych. Biochim Biophys Acta. 2001
19. Marin B, Nowack ECM, Melkonian M. Powstaje plastyd: pierwotna endosymbioza. Protista. 2005
20. Nowack ECM, Melkonian M, Glockner G. Sekwencja genomu chromatoforu Paulinella rzuca światło na nabywanie fotosyntezy przez eukarionty. Curr Biol. 2008
21. Theissen U, Martin W. Różnica między organellami i endosymbiontami. Curr Biol. 2006
22. Bhattacharya D, Archibald JM. Różnica między organellami a endosymbiontami – odpowiedź Theissena i Martina. Curr Biol. 2006
23. Okamoto N, Inouye I. Katablepharids to odległa grupa siostrzana Cryptophyta: propozycja Katablepharidophyta divisio nova/Kathablepharida phylum novum oparta na rDNA SSU i filogenezie beta-tubuliny. Protista. 2005
24. Anderson RA Biologia i systematyka glonów heterokontowych i haptofitowych. Jestem J-Botem. 2004
25. Cavalier-Smith T. Zasady kierowania białek i lipidów we wtórnej symbiogenezie: pochodzenie euglenoidów, bruzdnic i plastydów sporozoanowych oraz drzewo genealogiczne eukariontów. J Mikrobiol Eukariota. 1999
26. Graham LE, Wilcox LW. Algi. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall; 2000
27. Schnepf E, Elbrachter M. Dinophyte chloroplasty i filogeneza: przegląd. Grana. 1999
28. Kohler S, Delwiche CF, Denny PW, Tilney LG, Webster P i in. Plastyd prawdopodobnie pochodzenia zielonego z alg u pasożytów apikompleksowych. Nauka. 1997
29. Kohler S. Wielobłonowe struktury Apicomplexa: I. Architektura apikoplastu Toxoplasma gondii. Parasitol Res. 2005
30. Hopkins J, Fowler R, Krishna S, Wilson I, Mitchell G i in. Plastyd w bezpłciowych stadiach krwi Plasmodium falciparum: trójwymiarowa analiza ultrastrukturalna. Protista. 1999
31. Tomova C, Geerts WJC, Muller-Reichert T, Entzeroth R, Humbel BM. Nowe zrozumienie wierzchołka Sarcocystis za pomocą transmisyjnej tomografii elektronowej. Komórka Biol. 2006
32. Moore RB, Obornik M, Janouskovec J, Chrudimsky T, Vancova M i in. Alweolat fotosyntetyczny jest blisko spokrewniony z pasożytami apikompleksowymi. Natura. 2008
33. Stiller JW, Reel DC, Johnson JC. Ponowne spojrzenie na jedno pochodzenie plastydów: zbieżna ewolucja zawartości genomu organellarnego. J. Phycol. 2003
34. Larkum AWD, Lockhart PJ, Howe CJ. Zakup plastydów. Trendy Plant Sci. 2007
35. McFadden GI, van Dooren GG. Ewolucja: genom czerwonych alg potwierdza wspólne pochodzenie wszystkich plastydów. Curr Biol. 2004
36. Stiller JW, Hall BD. Pochodzenie krasnorostów: implikacje dla ewolucji plazmidów. Proc Natl Acad Sci USA. 1997
37. Sanchez-Puerta MV, Bachvaroff TR, Delwiche CF. Sortowanie pszenicy od plew w analizach wielogenowych plastydów zawierających chlorofil c. Mol Phylogenet Evol. 2007
38. Falkowski PG, Katz ME, Knoll AH, Quigg A, Raven JA i in. Ewolucja współczesnego fitoplanktonu eukariotycznego. Nauka. 2004
39. Szybki NM, Kissinger JC, Roos DS, Keeling PJ. Kodowane w jądrze geny ukierunkowane na plastydy sugerują jedno wspólne pochodzenie plastydów apikompleksowych i bruzdnicowych. Mol Biol Evol. 2001
40. Bucknam J, Boucher Y, Bapteste E. Obalanie relacji filogenetycznych. Biol Direct. 2006
41. Gupta RS, Golding GB. Ewolucja genu HSP70 i jej implikacje dotyczące powiązań między archebakteriami, eubakteriami i eukariontami. J Mol Evol. 1993
42. Gupta RS, Singh B. Analiza filogenetyczna sekwencji białek szoku cieplnego o masie 70 kD sugeruje chimeryczne pochodzenie jądra komórki eukariotycznej. Curr Biol. 1994
43. Gomez-Lorenzo MG, Spahn CMT, Agrawal RK, Grassucci RA, Penczek P i in. Lokalizacja EF2 w trójwymiarowej mikroskopii krioelektronowej w rybosomie Saccharomyces cerevisiae 80S przy rozdzielczości 17,5 angstremów. EMBO J. 2000
44. Jorgensen R., Merrill AR, Andersen GR. Życie i śmierć współczynnika wydłużenia translacyjnego 2. Biochem Soc Trans. 2006
45. Moreira D, Le Guyader H, Philippe H. Pochodzenie czerwonych alg i ewolucja chloroplastów. Natura. 2000
46. Germot a, Philippe H. Krytyczna analiza filogenezy eukariotycznej: studium przypadku oparte na rodzinie HSP70. J Mikrobiol Eukariota. 1999
47. Philippe H, Delsuc F, Brinkmann H, Lartillot N. Filogenomika. Annu Rev Ecol Evol Syst. 2005
48. Wiens JJ. Brakujące dane i projektowanie analiz filogenetycznych. J Biomed Inform. 2006
49. Philippe H, Snell EA, Bapteste E, Lopez P, Holland PWH i in. Filogenomika eukariontów: wpływ brakujących danych na duże dopasowania. Mol Biol Evol. 2004
50. Patron NJ, Inagaki Y, Keeling PJ. Filogenezy wielu genów wspierają monofilię linii żywicieli kryptomonad i haptofitów. Curr Biol. 2007
51. Hackett JD, Yoon HS, Li S, Reyes-Prieto A, Rummele SE i in. Analiza filogenomiczna potwierdza monofilię kryptofitów i haptofitów oraz powiązanie Rhizaria z Chromalveolates. Mol Biol Evol. 2007
52. McFadden G.I. Endosymbioza pierwotna i wtórna oraz pochodzenie plastydów. J. Phykol. 2001
53. Rodriguez-Ezpeleta N, Brinkmann H, Burey SC, Roure B, Burger G i in. Monofilia pierwotnych eukariontów fotosyntetyzujących: rośliny zielone, krasnorosty i glaukofity. Curr Biol. 2005
54. Nosenko T, Bhattacharya D. Poziomy transfer genów w chromalveolatach. BMC Evol Biol. 2007
55. Lane CE, van den Heuvel K, Korera C, Curtis BA, Parsons BJ i in. Genom nukleomorfu Hemiselmis andersenii ujawnia całkowitą utratę i zagęszczenie intronów jako czynnik wpływający na strukturę i funkcję białka. Proc Natl Acad Sci USA. 2007
56. Douglas S, Zauner S, Fraunholz M, Beaton M, Penny S i in. Wysoce zredukowany genom zniewolonego jądra glonów. Natura. 2001
57. Vørs N. Ultrastruktura i autekologia morskiego, heterotroficznego wiciowca Leucocryptos marina (Braaud) Butcher 1967 (Kathablepharidaceae/Kathablepharidae), z omówieniem rodzajów Leucocryptos i Katablepharis/Kathablepharis. Eur J Protistol. 1992
58. McFadden GI, Gilson PR, Hill DRA. Goniomonas: sekwencje rybosomalnego RNA wskazują, że ten fagotroficzny wiciowiec jest bliskim krewnym składnika żywicielskiego kryptomonad. Eur J Phykol. 1994
59. Maddison W.P. Drzewa genowe w drzewach gatunkowych. System Biol. 1997
60. Stiller JW. Endosymbioza plastydowa, ewolucja genomu i pochodzenie roślin zielonych. Trendy Plant Sci. 2007
61. Steiner JM, Yusa F, Pompe JA, Loffelhardt W. Maszyny do importu białek homologicznych w chloroplastach i cyjanelach. Roślina J. 2005
62. Stoebe B, Kowallik KV. Analiza klastrów genowych w genomice chloroplastów. Trendy Genet. 1999
63. Durnford DG, Deane JA, Tan S, McFadden GI, Gantt E i in. Ocena filogenetyczna eukariotycznych białek antenowych zbierających światło, z konsekwencjami dla ewolucji plastydów. J Mol Evol. 1999
64. Rissler HM, DG Durnford. Izolacja nowego białka bogatego w karotenoidy w Cyanophora paradoxa, które jest immunologicznie powiązane z kompleksami zbierającymi światło fotosyntetyzujących eukariontów. Fizjol komórek roślinnych. 2005
65. Stoebe B, Martin W, Kowallik KV. Dystrybucja i nazewnictwo genów kodujących białka w 12 sekwencjonowanych genomach chloroplastów. Roślina Mol Biol Rep. 1998
66. Loffelhardt W, Bohnert HJ, Bryant DA. Pełna sekwencja genomu cyanelle Cyanophora paradoxa (Glaucocystophyceae). System roślinny Evol. 1997
67. O"Kelly C. Relacje grup glonów eukariotycznych z innymi protistami. W: Berner T, redaktor. Ultrastructure of microalgae. Boca Raton, Floryda: CRC Press; 1993
68. Stiller JW, Harrell L. Największa podjednostka polimerazy RNA II z Glaucocystophyta: ograniczenie funkcjonalne i wykluczenie krótkich gałęzi w głębokiej filogenezie eukariotycznej. BMC Evol Biol. 2005
69. Baldauf SL, Roger AJ, Wenk-Siefert I, Doolittle WF. Filogeneza eukariontów na poziomie królestwa w oparciu o połączone dane dotyczące białek. Nauka. 2000
70. Burger G, Saint-Louis D, Gray MW, Lang BF. Pełna sekwencja mitochondrialnego DNA krasnorostów Porphyra purpurea: introny cyjanobakterii i wspólne pochodzenie alg czerwonych i zielonych. Komórka roślinna. 1999
71. Secq MPO, Goer SL, Stam WT, Olsen JL. Kompletne genomy mitochondrialne trzech brunatnic (Heterokonta: Phaeophyceae) Dictyota dichotoma, Fucus vesiculosus i Desmarestia viridis. Curr Genet. 2006
72. Kim E, Lane CE, Curtis BA, Kozera C, Bowman S i in. Pełna sekwencja i analiza genomu mitochondrialnego Hemiselmis andersenii CCMP644 (Cryptophyceae). BMC Genomika. 2008
73. Gibbs SP. Chloroplasty niektórych grup glonów mogły wyewoluować z endosymbiotycznych alg eukariotycznych. Ann N Y Acad Sci. 1981
74. Rumpho ME, Summer EJ, Manhart JR. Ślimaki morskie zasilane energią słoneczną. Symbioza chloroplastów mięczaków i glonów. Roślinny Physiol. 2000
75. Leander BS, Keeling PJ. Morfostaza w ewolucji pęcherzyków płucnych. Trendy Ecol Evol. 2003
76. Moriya M, Nakayama T, Inouye I. Nowa klasa stramenopiles, Placididea classis nova: opis Placidia cafeteriopsis gen. et sp lis. Protista. 2002
77. Kim E., Archibald JM. Różnorodność i ewolucja plastydów i ich genomów. W: Sandelius AS, Aronsson H, red. Chloroplast: interakcje ze środowiskiem. Heidelberg: Springer; 2008
78. Harper JT, Keeling PJ. Kodowana w jądrze, ukierunkowana na plastydy dehydrogenaza gliceraldehydo-3-fosforanu (GAPDH) wskazuje na jedno pochodzenie plastydów chromalweolowych. Mol Biol Evol. 2003
79. Takishita K, Ishida KI, Maruyama T. Filogeneza kodowanego jądrowo genu GAPDH ukierunkowanego na plastydy potwierdza oddzielne pochodzenie plastydów bruzdnicowców zawierających pochodne perydyniny i fukoksantyny. Protista. 2004
80. Takishita K, Kawachi M, Noel MH, Matsumoto T, Kakizoe N i in. Pochodzenie plastydów i genów dehydrogenazy gliceraldehydo-3-fosforanu w zielonym bruzdnicowcach Lepidodinium chlorophorum. Gen. 2008
81. Martin W, Rujan T, Richly E, Hansen A, Cornelsen S i in. Analiza ewolucyjna genomów Arabidopsis, sinic i chloroplastów ujawnia filogenezę plastydów i tysiące genów sinic w jądrze. Proc Natl Acad Sci USA. 2002
82. Ohta N, Matsuzaki M, Misumi O, Miyagishima S, Nozaki H i in. Pełna sekwencja i analiza genomu plastydów jednokomórkowej krasnorostu Cyanidioschyzon merolae. Rez. DNA 2003
83. Bachvaroff TR, Puerta MVS, Delwiche CF. Relacje plastydów zawierające chlorofil c w oparciu o analizy wielogenowego zestawu danych ze wszystkimi czterema liniami chromalweolanów. Mol Biol Evol. 2005
84. Bodyl A, Moszczyński K. Czy plastyd perydyniny ewoluował w wyniku trzeciorzędowej endosymbiozy? Hipoteza. Eur J Phykol. 2006
85. Lee RE, Kugrens P. Katablepharis ovalis, bezbarwny wiciowiec o interesujących cechach cytologicznych. J. Phykol. 1991
86. Lee RE, Kugrens P, Mylnikov AP. Budowa aparatu wiciowego dwóch szczepów Katablepharis (Cryptophyceae). Br. Phycol J. 1992
87. Clay B, Kugrens P. Systematyka enigmatycznych kathablepharids, w tym charakterystyka EM gatunku typu, Kathablepharis phoenikoston i nowe obserwacje na temat K. remigera com. lis. Protista. 1999
88. Domozych DS, Wells B, Shaw PJ. Biogeneza skali w zielonych algach, Mesostigma viride. Protoplazma. 1992
89. Domozych DS, Stewart KD, Mattox KR. Rozwój ściany komórkowej u Tetraselmis: rola aparatu Golgiego i zespołu ścian zewnątrzkomórkowych. J Cell Sci. 1981
90. Gupta RS. Filogenezy białek i sekwencje sygnatur: ponowna ocena powiązań ewolucyjnych między archaebakteriami, eubakteriami i eukariontami. Microbiol Mol Biol Rev. 1998
91. Boorstein WR, Ziegelhoffer T, Craig EA. Ewolucja molekularna rodziny wielogenowej HSP70. J Mol Evol. 1994
92. Maddison DR, Maddison WP. MacClade 4: analiza filogenezy i ewolucji charakteru. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc; 2001
93. Inagaki Y, Simpson AGB, Dacks JB, Roger AJ. Artefakty filogenetyczne mogą być spowodowane niejednorodnością wykorzystania kodonów leucyny, seryny i argininy: pochodzenie plastydów bruzdnicowatych jako studium przypadku. System Biol. 2004
94. Stamatakis A. RAxML-VI-HPC: analizy filogenetyczne oparte na maksymalnym prawdopodobieństwie z tysiącami taksonów i modelami mieszanymi. Bioinformatyka. 2006
95. Lartillot N, Brinkmann H, Philippe H. Tłumienie artefaktów przyciągania długich gałęzi w filogenezie zwierząt przy użyciu modelu heterogenicznego miejsca. BMC Evol Biol. 2007
96. Abascal F, Zardoya R, Posada D. ProtTest: wybór najlepiej dopasowanych modeli ewolucji białek. Bioinformatyka. 2005
97. Schmidt HA, Strimmer K, Vingron M, von Haeseler A. TREE-PUZZLE: analiza filogenetyczna o największej wiarygodności przy użyciu kwartetów i obliczeń równoległych. Bioinformatyka. 2002
98. Desper R, Gascuel O. Szybkie i dokładne algorytmy rekonstrukcji filogenezy oparte na zasadzie minimalnej ewolucji. J Comput Biol. 2002
99. Felsenstein J. Seattle: Wydział Nauk o Genomie, Uniwersytet Waszyngtoński; 2005

Literatura w języku rosyjskim

1. Galitsky V. A. Powstanie komórek eukariotycznych i geneza apoptozy // Cytologia, 2005, tom 47, zeszyt. 2, s. 103-120.
2. Biologiczny słownik encyklopedyczny / pod redakcją M. S. Gilyarova. - M., 1989.
3. Mirabdullaev I. M. Problem pochodzenia eukariontów // Postęp współczesności. biol. 1989a. T. 107. s. 341-356.
4. Markov A.V. Problem pochodzenia eukariontów // Paleontological Journal 2 (2005): 3-12.
5. B. M. Mednikov. Biologia: formy i poziomy życia. - Oświecenie, 1995.
6. D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biologia (w trzech tomach)
7. V.V.Małachow. Główne etapy ewolucji organizmów eukariotycznych. 2003
8. MA Fedonkin. Zawężanie geochemicznych podstaw życia i eukariotyzacja biosfery: związek przyczynowy. 2003
9. S. V. Szestakow. O wczesnych etapach ewolucji biologicznej z punktu widzenia genomiki. 2003
10. Markov A.V. Problem pochodzenia eukariontów
11. A.V.Markov, A.M.Kulikov. Pochodzenie eukariontów: wnioski z analizy homologii białek w trzech superkrólestwach natury
12. G. A. Zavarzin. Ewolucja zbiorowisk drobnoustrojów.
13. N.A. Kolchanov. Ewolucja regulatorowych systemów genetycznych.
14. A.Yu.Rozanov, M.A.Fedonkin. Problem pierwotnego biotopu eukariontów. 1994.
15. Yu.F.Bogdanov, S.Ya.Dadashev, T.M.Grishaeva. Porównawcza genomika i proteomika Drosophila, nicienia Brennera i Arabidopsis. Identyfikacja funkcjonalnie podobnych genów i białek synapsy chromosomów mejotycznych
16. Ermilova E.V., Zalutskaya Zh.M., Lapina T.V. Ruchliwość i zachowanie mikroorganizmów T.2: Eukarionty
17. Grenner D., Murray R., Mayes P., Rodwell W. Biochemia człowieka

Które mają rdzeń. Prawie wszystkie organizmy są eukariontami, z wyjątkiem bakterii (wirusy należą do osobnej kategorii, którą nie wszyscy biolodzy wyróżniają jako kategorię istot żywych). Eukarionty obejmują rośliny, zwierzęta, grzyby oraz takie organizmy żywe jak śluzowata pleśń. Eukarionty dzielą się na organizmy jednokomórkowe I wielokomórkowy, ale zasada budowy komórek jest taka sama dla nich wszystkich.

Uważa się, że pierwsze eukarionty pojawiły się około 2 miliardów lat temu i ewoluowały w dużej mierze dzięki symbiogeneza- interakcja komórek eukariotycznych i bakterii, do czego te komórki wchłonęły, są zdolne fagocytoza.

Komórki eukariotyczne Są bardzo duże, zwłaszcza w porównaniu do prokariotycznych. Komórka eukariotyczna ma około dziesięciu organelli, z których większość jest oddzielona błonami od cytoplazmy, co nie ma miejsca w przypadku prokariotów. Eukarionty mają również jądro, o czym już mówiliśmy. Jest to część komórki odgrodzona od cytoplazmy podwójną błoną. To właśnie w tej części komórki znajduje się DNA zawarte w chromosomach. Komórki są zwykle jednojądrzaste, ale czasami można znaleźć komórki wielojądrowe.

Królestwa eukariontów.

Istnieje kilka opcji podziału eukariontów. Początkowo wszystkie organizmy żywe dzieliły się tylko na rośliny i zwierzęta. Następnie zidentyfikowano królestwo grzybów, które znacznie różni się od pierwszego i drugiego. Jeszcze później zaczęto izolować śluzowce.

Szlamowata pleśń to polifiletyczna grupa organizmów, którą niektórzy klasyfikują jako najprostszy, ale ostateczna klasyfikacja tych organizmów nie została w pełni sklasyfikowana. Na pewnym etapie rozwoju organizmy te mają postać plazmodyczną - jest to śluzowata substancja, która nie ma przezroczystych twardych osłon. Ogólnie rzecz biorąc, śluzowce wyglądają podobnie komórka wielojądrowa, co widać gołym okiem.

Śluzowce są spokrewnione z grzybami poprzez zarodnikowanie, które kiełkuje w postaci zoospor, z których następnie rozwija się plasmodium.

Szlamowe pleśnie są heterotrofy zdolny do karmienia inspekcyjnie, czyli wchłaniają składniki odżywcze bezpośrednio przez błonę, czyli endocytozę - pobierają pęcherzyki ze składnikami odżywczymi do środka. Do śluzowców zaliczają się Acrasiaceae, Myxomycetes, Labyrinthulae i Plasmodiophorae.

Różnice między prokariotami i eukariontami.

Podstawowa różnica prokariota a u eukariontów jest to, że prokarioty nie mają uformowanego jądra, oddzielonego błoną od cytoplazmy. U prokariotów kolisty DNA znajduje się w cytoplazmie, a miejsce, w którym znajduje się DNA, nazywa się nukleoidem.

Dodatkowe różnice między eukariontami.

1. Z organelli mają tylko prokarioty rybosomy 70S (małe) i eukarionty mają nie tylko duże rybosomy 80S, ale także wiele innych organelli.
2. Ponieważ prokarioty nie mają jądra, dzielą się przez rozszczepienie na dwie części - nie za pomocą mejoza/mitoza.
3. Eukarionty mają histony, których nie mają bakterie. Chromantyna u eukariontów zawiera 1/3 DNA i 2/3 białka, u prokariotów jest odwrotnie.
4. Komórka eukariotyczna ma 1000 razy większą objętość i 10 razy większą średnicę niż komórka prokariotyczna.

Najbardziej oczywiste Różnica między prokariotami i eukariontami polega na tym, że te ostatnie mają jądro, co znajduje odzwierciedlenie w nazwach tych grup: „karyo” jest tłumaczone ze starożytnego języka greckiego jako rdzeń, „pro” - przed, „eu” - dobrze. Dlatego prokarioty są organizmami przedjądrowymi, eukarionty są organizmami jądrowymi.

Nie jest to jednak jedyna i być może nie główna różnica między organizmami prokariotycznymi a eukariontami. Komórki prokariotyczne w ogóle nie mają organelli błonowych.(z nielicznymi wyjątkami) - mitochondria, chloroplasty, kompleks Golgiego, retikulum endoplazmatyczne, lizosomy. Ich funkcje pełnią narośla (inwaginacje) błony komórkowej, na których zlokalizowane są różne pigmenty i enzymy zapewniające procesy życiowe.

Prokarioty nie mają chromosomów charakterystycznych dla eukariontów. Ich głównym materiałem genetycznym jest nukleoid, zwykle w kształcie pierścienia. W komórkach eukariotycznych chromosomy są kompleksami DNA i białek histonowych (odgrywają ważną rolę w pakowaniu DNA). Te kompleksy chemiczne nazywane są chromatyna. Nukleoid prokariotów nie zawiera histonów, a związane z nim cząsteczki RNA nadają mu kształt.

Chromosomy eukariotyczne znajdują się w jądrze. U prokariotów nukleoid znajduje się w cytoplazmie i zwykle jest przyczepiony w jednym miejscu do błony komórkowej.

Oprócz nukleoidu komórki prokariotyczne mają różne ilości plazmidy- nukleoidy znacznie mniejsze niż główny.

Liczba genów w nukleoidzie prokariotów jest o rząd wielkości mniejsza niż w chromosomach. Eukarionty mają wiele genów, które pełnią funkcję regulacyjną w stosunku do innych genów. Pozwala to na specjalizację komórek eukariotycznych organizmu wielokomórkowego, które zawierają tę samą informację genetyczną; zmieniając swój metabolizm, reaguj bardziej elastycznie na zmiany w środowisku zewnętrznym i wewnętrznym. Inna jest także struktura genów. U prokariotów geny w DNA są ułożone w grupy zwane operonami. Każdy operon jest transkrybowany jako pojedyncza jednostka.

Istnieją również różnice między prokariotami i eukariontami w procesach transkrypcji i translacji. Najważniejsze jest to, że w komórkach prokariotycznych procesy te mogą zachodzić jednocześnie na jednej cząsteczce informacyjnego (posławczego) RNA: podczas gdy jest on jeszcze syntetyzowany na DNA, rybosomy już „siedzą” na swoim skończonym końcu i syntetyzują białko. W komórkach eukariotycznych mRNA po transkrypcji ulega tzw. dojrzewaniu. I dopiero potem można na nim syntetyzować białko.

Rybosomy prokariotów są mniejsze (współczynnik sedymentacji 70S) niż u eukariontów (80S). Liczba białek i cząsteczek RNA w podjednostkach rybosomów jest różna. Należy zauważyć, że rybosomy (a także materiał genetyczny) mitochondriów i chloroplastów są podobne do prokariotów, co może wskazywać na ich pochodzenie od starożytnych organizmów prokariotycznych, które trafiły do ​​komórki gospodarza.

Prokarioty zwykle wyróżniają się bardziej złożoną budową skorup. Oprócz błony cytoplazmatycznej i ściany komórkowej mają także otoczkę i inne struktury, w zależności od rodzaju organizmu prokariotycznego. Ściana komórkowa pełni funkcję podporową i zapobiega wnikaniu szkodliwych substancji. Ściana komórkowa bakterii zawiera mureinę (glikopeptyd). Wśród eukariontów rośliny mają ścianę komórkową (jej głównym składnikiem jest celuloza), a grzyby chitynę.

Komórki prokariotyczne dzielą się poprzez podział binarny. Oni mają nie zachodzą złożone procesy podziału komórek (mitoza i mejoza), charakterystyczne dla eukariontów. Chociaż przed podziałem nukleoid podwaja się, podobnie jak chromatyna w chromosomach. W cyklu życiowym eukariontów następuje naprzemienność faz diploidalnych i haploidalnych. W tym przypadku zwykle dominuje faza diploidalna. W przeciwieństwie do nich prokarioty tego nie mają.

Komórki eukariotyczne różnią się wielkością, ale w każdym razie są znacznie większe niż komórki prokariotyczne (dziesiątki razy).

Składniki odżywcze dostają się do komórek prokariotycznych jedynie poprzez osmozę. W komórkach eukariotycznych można ponadto zaobserwować fago- i pinocytozę („wychwytywanie” pożywienia i płynów za pomocą błony cytoplazmatycznej).

Ogólnie rzecz biorąc, różnica między prokariotami i eukariontami polega na wyraźnie bardziej złożonej strukturze tych ostatnich. Uważa się, że komórki prokariotyczne powstały w wyniku abiogenezy (długoterminowej ewolucji chemicznej w warunkach wczesnej Ziemi). Eukarionty wyłoniły się później z prokariotów, poprzez ich unifikację (hipotezy symbiotyczne, a także chimeryczne) lub ewolucję poszczególnych przedstawicieli (hipoteza inwazji). Złożoność komórek eukariotycznych pozwoliła im zorganizować organizm wielokomórkowy iw procesie ewolucji zapewnić całą podstawową różnorodność życia na Ziemi.

Tabela różnic między prokariotami i eukariontami

Wszystkie żywe organizmy można zaliczyć do jednej z dwóch grup (prokarioty lub eukarioty) w zależności od podstawowej struktury ich komórek. Prokarioty to żywe organizmy składające się z komórek, które nie mają jądra komórkowego i organelli błonowych. Eukarionty to żywe organizmy zawierające jądro i organelle błonowe.

Komórka jest podstawowym elementem naszej współczesnej definicji życia i istot żywych. Komórki są postrzegane jako podstawowe elementy składowe życia i wykorzystywane do definiowania, co to znaczy być „żywym”.

Przyjrzyjmy się jednej definicji życia: „Istoty żywe to organizacje chemiczne złożone z komórek i zdolne do rozmnażania się” (Keaton, 1986). Definicja ta opiera się na dwóch teoriach – teorii komórki i teorii biogenezy. została po raz pierwszy zaproponowana pod koniec lat trzydziestych XIX wieku przez niemieckich naukowców Matthiasa Jakoba Schleidena i Theodora Schwanna. Twierdzili, że wszystkie żywe istoty zbudowane są z komórek. Teoria biogenezy zaproponowana przez Rudolfa Virchowa w 1858 roku stwierdza, że ​​wszystkie żywe komórki powstają z istniejących (żywych) komórek i nie mogą powstać samoistnie z materii nieożywionej.

Składniki komórek są zamknięte w membranie, która służy jako bariera pomiędzy światem zewnętrznym a wewnętrznymi składnikami komórki. Błona komórkowa jest barierą selektywną, co oznacza, że ​​umożliwia przenikanie określonych substancji chemicznych w celu utrzymania równowagi niezbędnej do funkcjonowania komórki.

Błona komórkowa reguluje przepływ substancji chemicznych z komórki do komórki w następujący sposób:

• dyfuzja (tendencja cząsteczek substancji do minimalizowania stężenia, to znaczy przemieszczania się cząsteczek z obszaru o większym stężeniu do obszaru o niższym, aż do wyrównania stężeń);
• osmoza (ruch cząsteczek rozpuszczalnika przez częściowo przepuszczalną membranę w celu wyrównania stężenia substancji rozpuszczonej, która nie może przejść przez membranę);
• transport selektywny (z wykorzystaniem kanałów membranowych i pomp).

Prokarioty to organizmy składające się z komórek, które nie mają jądra komórkowego ani żadnych organelli związanych z błoną. Oznacza to, że materiał genetyczny DNA u prokariotów nie jest związany w jądrze. Ponadto DNA prokariotów jest mniej zorganizowane niż eukariontów. U prokariotów DNA jest jednoobwodowe. DNA eukariotyczny jest zorganizowane w chromosomy. Większość prokariotów składa się tylko z jednej komórki (jednokomórkowej), ale jest kilka, które są wielokomórkowe. Naukowcy dzielą prokarioty na dwie grupy: i.

Typowa komórka prokariotyczna obejmuje:

• błona plazmatyczna (komórkowa);
• cytoplazma;
• rybosomy;
• wici i pilusy;
• nukleoid;
• plazmidy;

Eukarionty

Eukarionty to żywe organizmy, których komórki zawierają jądro i organelle błonowe. U eukariontów materiał genetyczny znajduje się w jądrze, a DNA jest zorganizowane w chromosomy. Organizmy eukariotyczne mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe. są eukariontami. Do eukariontów zaliczają się także rośliny, grzyby i pierwotniaki.

Typowa komórka eukariotyczna obejmuje:

• jąderko;

Arabski Bułgarski Chiński Chorwacki Czeski Duński Holenderski Angielski Estoński Fiński Francuski Niemiecki Grecki Hebrajski Hindi Węgierski Islandzki Indonezyjski Włoski Japoński Koreański Łotewski Litewski Madagaskar Norweski Perski Polski Portugalski Rumuński Rosyjski Serbski Słowacki Słoweński Hiszpański Szwedzki Tajski Turecki Wietnamski

Eukarionty

Materiał z Wikipedii – wolnej encyklopedii

Schemat typowej komórki zwierzęcej. Wyróżnione organelle (organelle) 1. Jądro 2. Jądro 3. Rybosom 4. Pęcherz 5. Szorstka (ziarnista) siateczka endoplazmatyczna 6. Aparat Golgiego 7. Ściana komórkowa 8. Gładka (agranulowana) siateczka endoplazmatyczna 9. Mitochondrium 10. Wakuola 11. Hialopa lasma 12. Lizosom 13. Centrosom (Centriola)

Eukarionty, Lub Jądrowy(łac. Eukariont z języka greckiego εύ- - dobry i κάρυον - jądro) - nadkrólestwo organizmów żywych, których komórki zawierają jądra. Wszystkie organizmy z wyjątkiem bakterii i archeonów są jądrowe.

Budowa komórki eukariotycznej

Komórki eukariotyczne są średnio znacznie większe niż komórki prokariotyczne, różnica w objętości sięga tysięcy razy. Komórki eukariotyczne obejmują kilkanaście rodzajów różnych struktur zwanych organellami (lub organellami, co jednak nieco zniekształca pierwotne znaczenie tego terminu), z których wiele jest oddzielonych od cytoplazmy jedną lub większą liczbą błon. Komórki prokariotyczne zawsze zawierają błonę komórkową, rybosomy (zasadniczo różniące się od rybosomów eukariotycznych) i materiał genetyczny - chromosom bakteryjny, czyli genofor, ale organelle wewnętrzne otoczone błoną są rzadkie. Jądro to część komórki otoczona u eukariontów podwójną membraną (dwie membrany elementarne) i zawierająca materiał genetyczny: cząsteczki DNA, „upakowane” w chromosomy. Zwykle jest jedno jądro, ale zdarzają się również komórki wielojądrowe.

Podział na królestwa

Istnieje kilka możliwości podziału superkrólestwa eukariotów na królestwa. Jako pierwsze wyróżniono królestwo roślin i zwierząt. Następnie zidentyfikowano królestwo grzybów, które ze względu na swoje właściwości biochemiczne, zdaniem większości biologów, nie może zostać zaliczone do jednego z tych królestw. Niektórzy autorzy wyróżniają także królestwa pierwotniaków, myxomycetes i chromistów. Niektóre systemy mają do 20 królestw. Według systemu Thomasa Cavaliera-Smitha wszystkie eukarionty dzielą się na dwa taksony monofiletyczne - Unikonta I Bikonta.

Różnice między eukariontami i prokariotami

Najważniejsza, podstawowa cecha komórek eukariotycznych związana jest z umiejscowieniem aparatu genetycznego w komórce. Aparat genetyczny wszystkich eukariontów znajduje się w jądrze i jest chroniony przez otoczkę jądrową (po grecku „eukariot” oznacza posiadanie jądra). DNA eukariontów jest liniowe (u prokariotów DNA jest koliste i znajduje się w specjalnym obszarze komórki - nukleoidzie, który nie jest oddzielony błoną od reszty cytoplazmy). Jest związany z białkami histonowymi i innymi białkami chromosomowymi, których nie mają bakterie.

W cyklu życiowym eukariontów występują zwykle dwie fazy jądrowe (haplofaza i diplofaza). Pierwsza faza charakteryzuje się haploidalnym (pojedynczym) zestawem chromosomów, następnie, łącząc się, dwie haploidalne komórki (lub dwa jądra) tworzą diploidalną komórkę (jądro) zawierającą podwójny (diploidalny) zestaw chromosomów. Czasami podczas kolejnego podziału, a częściej po kilku podziałach, komórka ponownie staje się haploidalna. Taki cykl życiowy i ogólnie diploidalność nie są typowe dla prokariotów.

Trzecią, być może najciekawszą różnicą, jest obecność w komórkach eukariotycznych specjalnych organelli, które mają własny aparat genetyczny, rozmnażają się przez podział i są otoczone błoną. Organellami tymi są mitochondria i plastydy. Pod względem struktury i aktywności życiowej są uderzająco podobne do bakterii. Ta okoliczność skłoniła współczesnych naukowców do przekonania, że ​​​​takie organizmy są potomkami bakterii, które weszły w symbiotyczny związek z eukariontami. Prokarioty charakteryzują się niewielką liczbą organelli i żadna z nich nie jest otoczona podwójną błoną. Komórki prokariotyczne nie mają retikulum endoplazmatycznego, aparatu Golgiego ani lizosomów.

Inną ważną różnicą między prokariotami i eukariontami jest obecność endocytozy u eukariontów, w tym fagocytozy w wielu grupach. Fagocytoza (dosłownie „zjadanie przez komórkę”) to zdolność komórek eukariotycznych do wychwytywania, zamykania w pęcherzyku błonowym i trawienia szerokiej gamy cząstek stałych. Proces ten pełni w organizmie ważną funkcję ochronną. Po raz pierwszy odkrył go I.I. Miecznikow przy rozgwiazdie. Pojawienie się fagocytozy u eukariontów jest najprawdopodobniej związane ze średnią wielkością (więcej o różnicach wielkościowych opisano poniżej). Rozmiary komórek prokariotycznych są nieproporcjonalnie mniejsze, dlatego w procesie ewolucyjnego rozwoju eukariontów miały one problem z dostarczeniem organizmowi dużej ilości pożywienia. W rezultacie wśród eukariontów pojawiają się pierwsze prawdziwe, mobilne drapieżniki.

Większość bakterii ma ścianę komórkową inną niż eukariotyczna (nie wszystkie eukarionty ją mają). U prokariotów jest to trwała struktura składająca się głównie z mureiny (u archeonów, pseudomureiny). Struktura mureiny jest taka, że ​​każda komórka jest otoczona specjalnym workiem siatkowym, który stanowi jedną ogromną cząsteczkę. Wśród eukariontów wiele protistów, grzybów i roślin ma ścianę komórkową. U grzybów składa się z chityny i glukanów, u roślin niższych składa się z celulozy i glikoprotein, okrzemki syntetyzują ścianę komórkową z kwasów krzemowych, u roślin wyższych składa się z celulozy, hemicelulozy i pektyny. Najwyraźniej w przypadku większych komórek eukariotycznych niemożliwe stało się stworzenie ściany komórkowej o dużej wytrzymałości z pojedynczej cząsteczki. Ta okoliczność może zmusić eukarionty do użycia innego materiału na ścianę komórkową. Innym wyjaśnieniem jest to, że wspólny przodek eukariontów utracił ścianę komórkową w wyniku przejścia do drapieżnictwa, a następnie utracone zostały również geny odpowiedzialne za syntezę mureiny. Kiedy niektóre eukarionty powróciły do ​​odżywiania osmotroficznego, ściana komórkowa pojawiła się ponownie, ale na innej podstawie biochemicznej.

Metabolizm bakterii jest również zróżnicowany. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery rodzaje odżywiania i wszystkie występują wśród bakterii. Należą do nich fotoautotroficzne, fotoheterotroficzne, chemoautotroficzne, chemoheterotroficzne (fototroficzne wykorzystują energię światła słonecznego, chemotroficzne wykorzystują energię chemiczną). Eukarionty albo same syntetyzują energię ze światła słonecznego, albo korzystają z gotowej energii tego pochodzenia. Może to być spowodowane pojawieniem się wśród eukariontów drapieżników, dla których zniknęła potrzeba syntezy energii.

Kolejną różnicą jest budowa wici. U bakterii są cienkie - mają tylko 15-20 nm średnicy. Są to puste w środku włókna wykonane z białka flageliny. Struktura wici eukariotycznych jest znacznie bardziej złożona. Są to wyrostki komórkowe otoczone błoną i zawierające cytoszkielet (aksonem) złożony z dziewięciu par mikrotubul obwodowych i dwóch mikrotubul pośrodku. W przeciwieństwie do obracającej się wici prokariotycznej, wici eukariotyczne zginają się lub wiją. Jak już wspomniano, dwie grupy organizmów, które rozważamy, bardzo różnią się średnimi rozmiarami. Średnica komórki prokariotycznej wynosi zwykle 0,5–10 mikronów, podczas gdy ta sama liczba w przypadku eukariontów wynosi 10–100 mikronów. Objętość takiej komórki jest 1000-10000 razy większa niż objętość komórki prokariotycznej. Prokarioty mają małe rybosomy (typ 70S). Eukarionty mają większe rybosomy (typ 80S).