Prokariotu šūnas un eikariotu šūnas ir divi šūnu veidi, kas pastāv uz Zemes. Starp abiem ir vairākas atšķirības, taču lielākā atšķirība starp tām ir tā, ka eikariotu šūnām ir atšķirīgs kodols, kas satur šūnas ģenētisko materiālu, savukārt prokariotu šūnām nav kodola, un to vietā ir brīvi peldošs ģenētiskais materiāls.
No prokariotu šūnām līdz eikariotu šūnām
Visas dzīvās lietas var iedalīt trīs pamatjomās: baktērijas, Archaea un Eukarya. Galvenokārt vienšūnas organismi, kas atrodami baktēriju un Archaea domēnos, ir zināmi kā prokarioti. Šie organismi ir izgatavoti no prokariotu šūnām - mazākajām, vienkāršākajām un senākajām šūnām.
Organismi Eukarya domēnā ir izgatavoti no sarežģītākām eikariotu šūnām. Šie organismi, saukti par eikariotiem, var būt vienšūnu vai daudzšūnu, un tie var ietvert dzīvniekus, augus, sēnītes un protistus. Daudziem cilvēkiem nav skaidrs, vai raugi vai sēnītes ir prokarioti vai eikarioti. Abi ir eikarioti, un tiem ir līdzīga šūnu struktūra kā visiem pārējiem eikariotiem.
Pēc Nacionālā veselības institūta (NIH) datiem, eukarioti attīstījās vismaz pirms 2,7 miljardiem gadu pēc 1 līdz 1,5 miljardu gadu prokariotu evolūcijas. Saskaņā ar Teksasas Universitātes datiem zinātnieki izvirza hipotēzi, ka kodols un citas eikariotu pazīmes vispirms varētu būt izveidojušās pēc tam, kad prokariotu organisms ir norijis citu. Saskaņā ar šo teoriju pārņemtais organisms tad būtu veicinājis sava saimnieka darbību.
Kā kopīga ir prokarioti un eikarioti?
Lai arī prokariotu un eikariotu šūnām ir daudz atšķirību, tām ir dažas kopīgas iezīmes, tostarp šādas:
- DNS: ģenētiskā kodēšana, kas nosaka visas dzīvo lietu īpašības.
- Šūnas (vai plazmas) membrāna: ārējais slānis, kas atdala šūnu no apkārtējās vides un darbojas kā selektīva barjera ienākošajiem un izejošajiem materiāliem.
- Citoplazma: želejveida šķidrums šūnā, kas sastāv galvenokārt no ūdens, sāļiem un olbaltumvielām.
- Ribosomas: organellas, kas veido olbaltumvielas.
Kā prokarioti un eikarioti atšķiras?
Kodols / DNS: Eukariotu šūnām ir kodols, ko ieskauj kodola aploksne, kas sastāv no divām lipīdu membrānām, saskaņā ar Nature Education. Kodolā atrodas eikariotu šūnas DNS. Prokariotu šūnām nav kodola; drīzāk viņiem ir bez membrānas nukleoīds reģions (atvērta šūnas daļa), kurā atrodas brīvi peldoša DNS, norāda Vašingtonas universitāte.
Visu šūnā esošo DNS var atrast atsevišķos gabalos, kas pazīstami kā hromosomas. Eikariotu šūnās ir daudz hromosomu, kurās šūnu dalīšanās laikā notiek meioze un mitoze, savukārt lielākā daļa prokariotu šūnu sastāv tikai no vienas apļveida hromosomas. Tomēr jaunākie pētījumi liecina, ka dažiem prokariotiem ir pat četras lineāras vai apļveida hromosomas, liecina Dabas izglītība. Piemēram, Vibrio holēras, baktērijai, kas izraisa holēru, ir divas apļveida hromosomas.
Organelles eikariotu šūnās: Eikariotu šūnās ir arī vairākas citas ar membrānu saistītas organoīdi, kas prokariotu šūnās nav atrodami. Tajos ietilpst mitohondriji (pārtikas enerģiju pārvērš adenozīna trifosfātā jeb ATP, lai darbinātu bioķīmiskās reakcijas); raupjš un gluds endoplazmatisks retikulums (savstarpēji savienots membrānas slēgtu kanāliņu tīkls, kas pārvadā sintezētus proteīnus); golgi komplekss (šķiro un iesaiņo olbaltumvielas sekrēcijai); un augu šūnu gadījumā - hloroplasti (veic fotosintēzi). Visas šīs organellijas atrodas eikariotu šūnas citoplazmā.
Ribosomas: Eikariotu šūnās ribosomas ir lielākas, sarežģītākas un saistītas ar membrānu. Tos var atrast dažādās vietās: Dažreiz citoplazmā; uz endoplazmatisko retikulumu; vai piestiprināta pie kodola membrānas (pārklājot uz kodola).
Prokariotu šūnās ribosomas ir izkliedētas un brīvi peld visā citoplazmā. Prokariotu šūnās esošajām ribosomām ir arī mazākas apakšvienības. Visas ribosomas (gan eikariotu, gan prokariotu šūnās) veido divas subvienības - viena lielāka un otra mazāka. Eikariotos šie zinātnieki zinātniskos datus identificē kā 60-S un 40-S apakšvienības. Prokariotos ribosomas ir izgatavotas no nedaudz mazākām apakšvienībām, ko sauc par 50-S un 30-S.
Apakšvienību tipu atšķirības ļāva zinātniekiem attīstīt antibiotiskas zāles, piemēram, streptomicīnu, kas uzbrūk noteikta veida infekciozām baktērijām, ziņo Lielbritānijas šūnu bioloģijas biedrība. Negatīvā puse ir tāda, ka daži baktēriju toksīni un poliomielīta vīruss izmanto ribosomu atšķirības savā labā - viņi spēj identificēt un uzbrukt eikariotu šūnu translācijas mehānismam jeb procesam, kurā kurjers RNS tiek pārveidots olbaltumvielās.
Pavairošana: Lielākā daļa eikariotu reproducējas seksuāli (lai gan daži protisti un vienšūnas sēnītes var vairoties caur mitozi, kas funkcionāli ir līdzīga aseksuālai reprodukcijai). Prokarioti pavairot aseksuāli, kā rezultātā pēcnācēji ir precīzi mātes klons. Dažās prokariotu šūnās ir arī pīli, kas ir lipīgi matiem līdzīgi izvirzījumi, kurus izmanto ģenētiskā materiāla apmaiņai seksuāla procesa laikā, ko sauc par konjugāciju, saskaņā ar Bioloģijas koncepciju. Konjugācija var notikt baktērijās, vienšūņos un dažās aļģēs un sēnītēs.
Šūnu sienas: Lielākajai daļai prokariotu šūnu ir stingra šūnu siena, kas ieskauj plazmas membrānu un piešķir organismam formu. Eukariotos mugurkaulniekiem nav šūnas, bet augiem. Prokariotu šūnu sienas ķīmiski atšķiras no augu šūnu eikariotu sienām, kuras galvenokārt ir izgatavotas no celulozes. Piemēram, baktērijās šūnu sienas veido peptidoglikāni (cukuri un aminoskābes), liecina Vašingtonas universitāte.
