Prokaryoten vs. Eukaryoten: Wat zijn de belangrijkste verschillen?

Elk levend organisme valt in een van de twee groepen: eukaryoten of prokaryoten. De celstructuur bepaalt tot welke groep een organisme behoort. In dit artikel wordt in detail uitgelegd wat prokaryoten en eukaryoten zijn en worden de verschillen tussen beide geschetst.

definitie van prokaryoten

Prokaryoten zijn eencellige organismen die geen membraan-gebonden structuren hebben, waarvan de kern de meest opvallende is. Prokaryote cellen hebben de neiging kleine, eenvoudige cellen te zijn, met een diameter van ongeveer 0,1-5 μm.

Hoewel prokaryote cellen geen membraan-gebonden structuren hebben, hebben ze wel verschillende cellulaire gebieden. In prokaryote cellen bundelt het DNA zich in een gebied dat de nucleoïde wordt genoemd.

Prokaryote celkenmerken

Hier volgt een uitsplitsing van wat je in een prokaryote bacteriecel zou kunnen aantreffen.

• Nucleoïde: Een centraal deel van de cel dat het DNA bevat.
• Ribosoom: Ribosomen zijn verantwoordelijk voor de eiwitsynthese.
• Celwand: De celwand biedt structuur en bescherming tegen de omgeving van buitenaf. De meeste bacteriën hebben een stijve celwand die bestaat uit koolhydraten en eiwitten, peptidoglycanen genaamd.
• Celmembraan: Elke prokaryoot heeft een celmembraan, ook bekend als het plasmamembraan, dat de cel scheidt van de omgeving buiten.
• Capsule: Sommige bacteriën hebben een laagje koolhydraten dat de celwand omgeeft, het kapsel genoemd. Het kapsel helpt de bacterie zich aan oppervlakken te hechten.
• Fimbriae: Fimbriae zijn dunne, haarachtige structuren die helpen bij de cellulaire aanhechting.
• Pili: Pili zijn staafvormige structuren die betrokken zijn bij meerdere rollen, waaronder aanhechting en DNA-overdracht.
• Flagella: Flagella zijn dunne, staart-achtige structuren die helpen bij de beweging.

Voorbeelden van prokaryoten

Bacteriën en archaea zijn de twee soorten prokaryoten.

Hebben prokaryoten mitochondriën?

Nee, prokaryoten hebben geen mitochondriën. Mitochondriën komen alleen voor in eukaryote cellen. Dit geldt ook voor andere membraangebonden structuren zoals de kern en het Golgi-apparaat (waarover later meer).
Een theorie over de evolutie van eukaryoten gaat ervan uit dat mitochondriën eerst prokaryotische cellen waren die in andere cellen leefden. Na verloop van tijd leidde de evolutie ertoe dat deze afzonderlijke organismen als één organisme functioneerden in de vorm van een eukaryoot.

Eukaryoot definitie

Eukaryoten zijn organismen waarvan de cellen een kern en andere organellen hebben die door een plasmamembraan zijn omsloten. Organellen zijn inwendige structuren die verantwoordelijk zijn voor allerlei functies, zoals energieproductie en eiwitsynthese.

Eukaryote cellen zijn groot (ongeveer 10-100 μm) en complex. Hoewel de meeste eukaryoten meercellige organismen zijn, zijn er ook enkele eencellige eukaryoten.

Eukaryote celeigenschappen

In een eukaryote cel vervult elke membraangebonden structuur specifieke cellulaire functies. Hier is een overzicht van veel van de primaire componenten van eukaryote cellen.

• Nucleus: De kern slaat de genetische informatie op in chromatinevorm.
• Nucleolus: Gevonden binnen de kern, de nucleolus is het deel van eukaryote cellen waar ribosomaal RNA wordt geproduceerd.
• Plasmamembraan: Het plasmamembraan is een fosfolipide bilaag die de hele cel omgeeft en omvat de organellen binnen.
• Cytoskelet of celwand: Het cytoskelet of de celwand biedt structuur, maakt celbeweging mogelijk, en speelt een rol bij de celdeling.
• Ribosomen: Ribosomen zijn verantwoordelijk voor de eiwitsynthese.
• Mitochondriën: Mitochondriën, ook wel de krachtpatsers van de cel genoemd, zijn verantwoordelijk voor de energieproductie.
• Cytoplasma: Het cytoplasma is het gebied van de cel tussen het kernomhulsel en het plasmamembraan.
• Cytosol: Cytosol is een gel-achtige substantie binnen de cel die de organellen bevat.
• Endoplasmatisch reticulum: Het endoplasmatisch reticulum is een organel gewijd aan eiwitrijping en -transport.
• Vesikels en vacuolen: Vesikels en vacuolen zijn membraangebonden zakjes die betrokken zijn bij transport en opslag.

Andere gemeenschappelijke organellen gevonden in veel, maar niet alle, eukaryoten omvatten het Golgi-apparaat, chloroplasten en lysosomen.

Voorbeelden van eukaryoten

Dieren, planten, schimmels, algen en protozoën zijn allemaal eukaryoten.

Vergelijking van prokaryoten en eukaryoten

Al het leven op aarde bestaat ofwel uit eukaryotische cellen ofwel uit prokaryotische cellen. Prokaryoten waren de eerste vorm van leven. Wetenschappers denken dat eukaryoten ongeveer 2,7 miljard jaar geleden uit prokaryoten zijn geëvolueerd.
Het belangrijkste onderscheid tussen deze twee soorten organismen is dat eukaryotische cellen een membraangebonden kern hebben en prokaryotische cellen niet. De kern is de plaats waar eukaryoten hun genetische informatie opslaan. Bij prokaryoten is het DNA gebundeld in de nucleoïde regio, maar het wordt niet opgeslagen in een membraan-gebonden kern.
De kern is slechts een van de vele membraan-gebonden organellen bij eukaryoten. Prokaryoten daarentegen hebben geen membraan-gebonden organellen. Een ander belangrijk verschil is de DNA-structuur. Het DNA van eukaryoten bestaat uit meerdere moleculen dubbelstrengs lineair DNA, terwijl dat van prokaryoten dubbelstrengs en cirkelvormig is.

Belangrijkste overeenkomsten tussen prokaryoten en eukaryoten

Een vergelijking die de gedeelde en unieke kenmerken van prokaryoten en eukaryoten laat zien

Alle cellen, of ze nu prokaryotisch of eukaryotisch zijn, delen deze vier kenmerken:

1. DNA

2. Plasmamembraan

3. Cytoplasma

4. Ribosomen

Transcriptie en translatie in prokaryoten vs eukaryoten

In prokaryotische cellen zijn transcriptie en translatie gekoppeld, wat betekent dat de translatie begint tijdens de mRNA-synthese.
In eukaryotische cellen zijn transcriptie en translatie niet gekoppeld. Transcriptie vindt plaats in de celkern, waarbij mRNA wordt geproduceerd. Het mRNA verlaat vervolgens de kern, en de translatie vindt plaats in het cytoplasma van de cel.

Prokaryoot vs eukaryoot: belangrijke verschillen