Eukaryotische und prokaryotische Zellen: Gemeinsamkeiten und Unterschiede

By Michael Greenwood, M.Sc.Reviewed by Kate Anderton, B.Sc. (Redakteurin)

Eukaryoten sind Organismen, deren Zellen einen von einer Zellmembran umschlossenen Kern besitzen und eine der drei Domänen des Lebens, Eukaryota, bilden. Zu ihnen gehören vielzellige Organismen wie Pflanzen, Tiere und Pilze.

Bakterien und Archaeen, die anderen beiden Lebensbereiche, sind prokaryotische Zellen. Sie besitzen keine membrangebundenen Zellkompartimente, wie z.B. Zellkerne.

Lukiyanova Natalia Frenta |

Ähnlichkeiten zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Zellen

Zellmembran

Sowohl eukaryotische als auch prokaryotische Zellen tragen eine Lipiddoppelschicht, die eine Anordnung von Phospholipiden und Proteinen ist und als selektive Barriere zwischen der inneren und äußeren Umgebung der Zelle wirkt.

Genetisches Material

Eukaryotische und prokaryotische Zellen verwenden beide Desoxyribonukleinsäure (DNA) als Grundlage für ihre genetische Information. Dieses genetische Material wird benötigt, um die Zellfunktion zu regulieren und zu informieren, indem durch Transkription RNA und anschließend durch Translation Proteine gebildet werden.

Ribosomen

Ribosomen erleichtern die RNA-Translation und die Bildung von Proteinen, die für das Funktionieren sowohl eukaryontischer als auch prokaryontischer Zellen unerlässlich sind.

Zytoplasma

Das Zytoplasma ist das Medium, in dem die biochemischen Reaktionen der Zelle ablaufen, dessen Hauptbestandteil das Zytosol ist.

In eukaryotischen Zellen umfasst das Zytoplasma alles zwischen der Plasmamembran und der Kernhülle, einschließlich der Organellen; das Material innerhalb des Zellkerns wird als Nukleoplasma bezeichnet. Bei Prokaryonten umfasst das Zytoplasma alles innerhalb der Plasmamembran, einschließlich des Zytoskeletts und des genetischen Materials.

Struktur einer eukaryotischen Zelle. (Arisa_J / )

Unterschiede zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Zellen

Zellgröße

Eukaryotische Zellen sind in der Regel größer (10 – 100um) als prokaryotische Zellen (1 – 10um).

Zellanordnung

Eukaryoten sind oft mehrzellig, während Prokaryoten einzellig sind. Es gibt jedoch einige Ausnahmen – zu den einzelligen Eukaryoten gehören Amöben, Pantoffeltierchen, Hefe.

Echter membrangebundener Zellkern

Eukaryotische Zellen haben einen echten Zellkern, der von einer Doppelmembran umschlossen ist. Er enthält die DNA-bezogenen Funktionen der großen Zelle in einem kleineren Gehäuse, um die Nähe der Materialien und eine erhöhte Effizienz für die zelluläre Kommunikation und Funktionen zu gewährleisten.

Im Gegensatz dazu haben die kleineren prokaryotischen Zellen keinen Zellkern. Die Materialien sind bereits ziemlich nahe beieinander und es gibt nur ein „Nukleoid“, das die zentrale offene Region der Zelle ist, in der sich die DNA befindet.

DNA-Struktur

Eukaryotische DNA ist linear und mit Verpackungsproteinen, den sogenannten „Histonen“, komplexiert, bevor sie in eine Reihe von Chromosomen organisiert wird

Prokaryotische DNA ist zirkulär und ist weder mit Histonen verbunden noch in Chromosomen organisiert. Eine prokaryotische Zelle ist einfacher und benötigt viel weniger Gene, um zu funktionieren, als eine eukaryotische Zelle. Daher enthält sie nur ein zirkuläres DNA-Molekül und verschiedene kleinere DNA-Zirkel (Plasmide).

Struktur einer prokaryotischen Zelle. (In Art / )

Membrangebundene Organellen

Eukaryotische Zellen enthalten viele membranumschlossene, große, komplexe Organellen im Zytoplasma, während prokaryotische Zellen diese membrangebundenen Organellen nicht enthalten.

Dies ist ein entscheidender Unterschied, da er ein hohes Maß an intrazellulärer Arbeitsteilung ermöglicht und zu der größeren Komplexität beiträgt, die für eukaryotische Zellen charakteristisch ist.

Durch die größere Größe der eukaryotischen Zellen wird durch die Beschränkung bestimmter zellulärer Prozesse auf einen kleineren Bereich auch die Effizienz der Funktionen erhöht, indem die Kommunikation und Bewegung innerhalb der Zelle verbessert wird.

Nur Eukaryoten besitzen einen membrangebundenen Zellkern und membrangebundene Organellen wie die Mitochondrien, den Golgi-Apparat, die Lysosomen, die Peroxisomen und das ER.

Ribosomengröße

Sowohl eukaryotische als auch prokaryotische Zellen enthalten viele Ribosomen; allerdings sind die Ribosomen der eukaryotischen Zellen größer als prokaryotische Ribosomen d. h.d. h. 80S im Vergleich zu 70S.

Eukaryotische Ribosomen zeigen auch mehr Komplexität als prokaryotische – sie sind aus fünf Arten ribosomaler RNA und etwa achtzig Arten von Proteinen aufgebaut. Im Gegensatz dazu sind prokaryotische Ribosomen aus nur drei Arten von rRNA und etwa fünfzig Arten von Proteinen aufgebaut.

Cytoskelett

Dieses ist ein Multikomponentensystem in Eukaryoten, das aus Mikrotubuli, Aktinfilamenten und Intermediärfilamenten besteht. Es ist für die Aufrechterhaltung der Zellform erforderlich und sorgt für die interne Organisation und mechanische Unterstützung. Es ist auch entscheidend für die Bewegung und die Zellteilung.

Sexuelle Fortpflanzung

Die meisten Eukaryoten pflanzen sich sexuell fort, während Prokaryoten sich asexuell vermehren. Die sexuelle Fortpflanzung bei Eukaryoten führt zu Nachkommen mit genetischem Material, das eine Mischung aus dem Genom der Eltern ist, und während dieses Prozesses wird durch sexuelle Rekombination genetische Variation erzeugt.

Auf der anderen Seite reproduziert ein Prokaryot Klone von sich selbst durch binäre Spaltung und verlässt sich mehr auf horizontalen Gentransfer für Variation.

Zellteilung

Dies geschieht durch Mitose für eukaryotische Zellen und binäre Spaltung für prokaryotische Zellen.

Eukaryotische Zellen durchlaufen eine Mitose und dann eine Zytokinese. Dies umfasst mehrere Schritte – die Kernmembran zerfällt, dann werden die Chromosomen sortiert und getrennt, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle zwei Sätze (eine diploide Anzahl) von Chromosomen erhält. Anschließend teilt sich das Zytoplasma, um zwei genetisch identische Tochterzellen zu bilden, d.h. Zytokinese.

Im Gegensatz dazu durchlaufen Prokaryonten einen einfacheren Prozess, die Binäre Spaltung. Dieser ist schneller als die Mitose und beinhaltet die Replikation der DNA (Nukleoid), die Segregation der Chromosomen und schließlich die Aufspaltung der Zelle in zwei Tochterzellen, die genetisch identisch mit der Mutterzelle sind. Im Gegensatz zur Mitose sind bei diesem Prozess die Kernhülle, das Zentromer und die Spindelbildung nicht beteiligt.

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Geschrieben von

Michael Greenwood

Michael schloss sein Studium an der Manchester Metropolitan University mit einem B.Sc. in Chemie im Jahr 2014, wo er sich auf organische, anorganische, physikalische und analytische Chemie spezialisierte. Derzeit promoviert er über das Design und die Herstellung von Gold-Nanopartikeln, die als multimodale Antikrebsmittel fungieren können, indem sie sowohl Plattformen für die Medikamentenabgabe als auch Verstärker für die Strahlendosis sind.

Letzte Aktualisierung am 12. November 2018

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