Prokaryootit vs. eukaryootit: Mitkä ovat keskeiset erot?

Jokainen elävä organismi kuuluu jompaankumpaan kahteen ryhmään: eukaryooteihin tai prokaryooteihin. Solurakenne määrittää, kumpaan ryhmään organismi kuuluu. Tässä artikkelissa selitetään yksityiskohtaisesti, mitä prokaryootit ja eukaryootit ovat, ja hahmotellaan niiden välisiä eroja.

Prokaryoottien määritelmä

Prokaryootit ovat yksisoluisia eliöitä, joilla ei ole kalvosidonnaisia rakenteita, joista merkittävin on tuma. Prokaryoottisolut ovat yleensä pieniä, yksinkertaisia soluja, joiden halkaisija on noin 0,1-5 μm.

Kun prokaryoottisoluissa ei ole kalvoon sidottuja rakenteita, niissä on kuitenkin erillisiä solualueita. Prokaryoottisoluissa DNA niputetaan yhteen alueelle, jota kutsutaan nukleoidiksi.

Prokaryoottisolun ominaisuudet

Tässä on erittely siitä, mitä prokaryoottisessa bakteerisolussa voi olla.

• Nukleoidi: Solun keskeinen alue, joka sisältää solun DNA:n.
• Ribosomi: Ribosomit vastaavat proteiinisynteesistä.
• Soluseinämä: Soluseinämä tarjoaa rakennetta ja suojaa ulkoiselta ympäristöltä. Useimmilla bakteereilla on jäykkä soluseinä, joka koostuu hiilihydraateista ja proteiineista, joita kutsutaan peptidoglykaaneiksi.
• Solukalvo: Jokaisella prokaryootilla on solukalvo, jota kutsutaan myös plasmakalvoksi ja joka erottaa solun ulkoisesta ympäristöstä.
• Kapseli: Joillakin bakteereilla on soluseinää ympäröivä hiilihydraattikerros, jota kutsutaan kapseliksi. Kapseli auttaa bakteeria kiinnittymään pinnoille.
• Fimbriat: Fimbriat ovat ohuita, karvamaisia rakenteita, jotka auttavat solujen kiinnittymisessä.
• Pili: Pilit ovat sauvamaisia rakenteita, jotka osallistuvat useisiin tehtäviin, kuten kiinnittymiseen ja DNA:n siirtoon.
• Flagellat: Flagellat ovat ohuita, hännänmuotoisia rakenteita, jotka auttavat liikkumisessa.

Esimerkkejä prokaryooteista

Bakteerit ja arkeotit ovat kahdenlaisia prokaryootteja.

Onko prokaryoteilla mitokondrioita?

Ei, prokaryoteilla ei ole mitokondrioita. Mitokondrioita on vain eukaryoottisoluissa. Tämä pätee myös muihin kalvoihin sidottuihin rakenteisiin, kuten tumaan ja Golgin laitteeseen (näistä lisää myöhemmin).
Yksi teoria eukaryoottien evoluutiosta olettaa, että mitokondriot olivat ensin prokaryoottisia soluja, jotka elivät muiden solujen sisällä. Ajan myötä evoluutio johti siihen, että nämä erilliset organismit toimivat yhtenä organismina eukaryootin muodossa.

Eukaryootin määritelmä

Eukaryootit ovat organismeja, joiden soluilla on plasmakalvon ympäröimä tuma ja muita organelleja. Organellit ovat sisäisiä rakenteita, jotka vastaavat erilaisista toiminnoista, kuten energiantuotannosta ja proteiinisynteesistä.

Eukaryoottisolut ovat suuria (noin 10-100 μm) ja monimutkaisia. Vaikka useimmat eukaryootit ovat monisoluisia eliöitä, on olemassa myös yksisoluisia eukaryootteja.

Eukaryoottisolun ominaisuudet

Eukaryoottisolussa kukin kalvoon sidottu rakenne suorittaa tiettyjä solutoimintoja. Seuraavassa on yleiskatsaus moniin eukaryoottisolujen pääkomponentteihin.

• Ydin: Tuma varastoi geneettisen informaation kromatiinimuodossa.
• Nukleoli: Ytimen sisällä sijaitseva nukleoli on eukaryoottisolujen osa, jossa tuotetaan ribosomaalista RNA:ta.
• Plasmakalvo: Plasmakalvo on fosfolipidikaksoiskerros, joka ympäröi koko solua ja käsittää sen sisällä olevat organellit.
• Sytoskeletti eli soluseinämä: Sytoskeletti eli soluseinämä muodostaa rakenteen, mahdollistaa solun liikkumisen ja sillä on merkitystä solun jakautumisessa.
• Ribosomit: Ribosomit vastaavat proteiinisynteesistä.
• Mitokondriot: Mitokondriot, jotka tunnetaan myös solun voimalaitoksina, vastaavat energiantuotannosta.
• Sytoplasma: Sytoplasma on solun ydinkuoren ja plasmakalvon välinen alue.
• Sytosoli: Sytosoli on solun sisällä oleva geelimäinen aine, joka sisältää organellit.
• Endoplasminen retikulum: Endoplasminen retikulum on organelli, joka on omistettu proteiinien kypsytykseen ja kuljetukseen.
• Vesikkelit ja vakuolit: Vesikkelit ja vacuolit ovat kalvoon sidottuja pusseja, jotka osallistuvat kuljetukseen ja varastointiin.

Muita yleisiä monissa, mutta ei kaikissa eukaryooteissa esiintyviä organelleja ovat Golgin laite, kloroplastit ja lysosomit.

Esimerkkejä eukaryooteista

Lemmikkieläimet, kasvit, sienet, levät ja alkueläimet ovat kaikki eukaryooteja.

Prokaryoottien ja eukaryoottien vertailu

Kaikki elämä maapallolla koostuu joko eukaryoottisoluista tai prokaryoottisoluista. Prokaryootit olivat ensimmäinen elämänmuoto. Tutkijat uskovat, että eukaryootit kehittyivät prokaryooteista noin 2,7 miljardia vuotta sitten.
Eukaryoottien ensisijainen ero näiden kahden organismityypin välillä on se, että eukaryoottisoluilla on kalvoon sidottu tuma ja prokaryoottisoluilla ei ole. Eukaryootit tallentavat geneettisen informaationsa tumaan. Prokaryooteissa DNA on niputettu nukleoidialueelle, mutta sitä ei säilytetä kalvoon sidotussa ytimessä.
Tydin on vain yksi monista eukaryoottien kalvoon sidotuista organelleista. Prokaryooteilla sen sijaan ei ole kalvoon sidottuja organelleja. Toinen tärkeä ero on DNA:n rakenne. Eukaryoottien DNA koostuu useista molekyyleistä kaksijuosteista lineaarista DNA:ta, kun taas prokaryoottien DNA on kaksijuosteista ja pyöreää.

Prokaryoottien ja eukaryoottien keskeiset yhtäläisyydet

Vertailu, joka osoittaa prokaryoottien ja eukaryoottien yhteiset ja ainutlaatuiset piirteet

Kaikki solut, olivatpa ne sitten prokaryootteja tai eukaryootteja, jakavat nämä neljä piirrettä:

1. DNA

2. Plasmakalvo

3. Sytoplasma

4. Ribosomit

Transkriptio ja translaatio prokaryooteissa vs. eukaryooteissa

Prokaryoottisoluissa transkriptio ja translaatio ovat kytköksissä toisiinsa eli translaatio käynnistyy mRNA:n synteesin aikana
Eukaryoottisoluissa transkriptio ja translaatio eivät ole kytköksissä. Transkriptio tapahtuu ytimessä, jolloin syntyy mRNA. Tämän jälkeen mRNA poistuu ytimestä, ja translaatio tapahtuu solun sytoplasmassa.

Prokaryootti vs. eukaryootti: key differences