Le cellule procariotiche sono più semplici e mancano degli organelli e del nucleo legati alla membrana dell'eucariota, che incapsulano il DNA della cellula. Come funzionano le cose

Sai quando senti qualcuno iniziare una frase con, "Ci sono due tipi di persone..." e pensi a te stesso "Oh ragazzo, ecco che arriva." Perché ridurre l'intera umanità a "due tipi di persone" sembra nel migliore dei casi un'attività odiosa.

E se ti dicessi che ci sono solo due tipi di organismi?

Secondo gli scienziati, il mondo è diviso in due tipi di organismi - procarioti ed eucarioti - che hanno due diversi tipi di cellule. Un organismo può essere costituito da un tipo o dall'altro. Alcuni organismi sono costituiti da una sola cellula misera, ma anche così, quella cellula sarà o procariota o eucariotica. È solo il modo in cui stanno le cose.

A Organello o non a Organello?

La differenza tra le cellule eucariotiche e procariotiche ha a che fare con le piccole parti della cellula che fanno cose, chiamati organelli. Le cellule procariotiche sono più semplici e mancano degli organelli e del nucleo legati alla membrana dell'eucariota, che incapsulano il DNA della cellula. Sebbene più primitivo degli eucarioti, i batteri procarioti sono il gruppo di organismi più diversificato e abbondante sulla Terra:noi esseri umani siamo letteralmente ricoperti di procarioti, dentro e fuori. D'altra parte, tutti gli umani, animali, impianti, funghi e protisti (organismi costituiti da un'unica cellula) sono eucarioti. E sebbene alcuni eucarioti siano unicellulari - pensa alle amebe e al paramecio - non ci sono procarioti che hanno più di una cellula.

Efficienza procariotica Appartamento vs. Eucariotica Mansion

"Penso a un procariota come a un appartamento efficiente di una stanza e a un eucariota come a una villa da 6 milioni di dollari, "dice Erin Shanle, professore nel Dipartimento di Scienze Biologiche e Ambientali della Longwood University, in un'intervista via e-mail. "La dimensione e la separazione delle stanze funzionali, ' o organelli, negli eucarioti è simile alle molte stanze e all'organizzazione complessa di un palazzo. I procarioti devono svolgere lavori simili in una singola stanza senza il lusso degli organelli".

Una ragione per cui questa analogia è utile è perché tutte le cellule, sia procarioti che eucarioti, sono circondati da una membrana selettivamente permeabile che consente solo a determinate molecole di entrare e uscire, proprio come le finestre e le porte della nostra casa. Puoi bloccare porte e finestre per tenere fuori gatti randagi e ladri (l'equivalente cellulare di virus o materiali estranei), ma apri le porte per portare la spesa e portare fuori la spazzatura. In questo modo, tutte le cellule mantengono l'omeostasi interna, o stabilità.

"I procarioti sono molto più semplici rispetto alla struttura, " dice Shanle. "Hanno un'unica 'stanza' per svolgere tutte le funzioni necessarie della vita, vale a dire produrre proteine ​​dalle istruzioni immagazzinate nel DNA, che è il set completo di istruzioni per costruire una cella. I procarioti non hanno compartimenti separati per la produzione di energia, confezionamento di proteine, trattamento dei rifiuti o altre funzioni chiave".

In contrasto, gli eucarioti hanno organelli legati alla membrana che vengono utilizzati per separare tutti questi processi, il che significa che la cucina è separata dal bagno principale:ci sono dozzine di stanze murate, ognuno dei quali svolge una funzione diversa nella cellula.

Per esempio, Il DNA è immagazzinato, replicato, e processato nel nucleo della cellula eucariotica, che è a sua volta circondato da una membrana selettivamente permeabile. Questo protegge il DNA e consente alla cellula di mettere a punto la produzione di proteine ​​necessarie per svolgere il suo lavoro e mantenere in vita la cellula. Altri organelli chiave includono i mitocondri, che processa gli zuccheri per generare energia, il lisosoma, che processa i rifiuti e il reticolo endoplasmatico, che aiuta a organizzare le proteine ​​per la distribuzione intorno alla cellula. Le cellule procariotiche devono fare molte di queste stesse cose, ma semplicemente non hanno stanze separate per farlo. Sono più di un'operazione a due bit in questo senso.

"Molti organismi eucarioti sono costituiti da più tipi di cellule, ciascuno contenente lo stesso insieme di schemi di DNA, ma che svolgono funzioni diverse, " dice Shanle. "Separando i grandi progetti di DNA nel nucleo, alcune parti del progetto possono essere utilizzate per creare diversi tipi di cellule dallo stesso insieme di istruzioni."

L'evoluzione degli eucarioti

Forse ti starai chiedendo come gli organismi siano stati divisi in questo modo. Bene, secondo la teoria endosimbiotica, tutto è iniziato circa 2 miliardi di anni fa, quando qualche grosso procariota riuscì a creare un nucleo ripiegando su se stesso la sua membrana cellulare.

"Col tempo, una cellula procariotica più piccola è stata inghiottita da questa cellula più grande, " dice Shanle. "Il procariota più piccolo potrebbe eseguire la respirazione aerobica, o trasformare gli zuccheri in energia usando l'ossigeno, simile ai mitocondri che vediamo negli eucarioti che vivono oggi. Questa cellula più piccola è stata mantenuta all'interno della cellula ospite più grande, dove si è replicato ed è stato trasmesso alle generazioni successive. Questa relazione endosimbiotica alla fine ha portato la cellula più piccola a diventare parte della cellula più grande, alla fine perdendo la sua autonomia e gran parte del suo DNA originale."

Però, i mitocondri degli eucarioti odierni hanno i propri progetti di DNA che si replicano indipendentemente dal DNA nel nucleo, e il DNA mitocondriale ha qualche somiglianza con il DNA procariotico, che supporta la teoria endosimbiotica. Si pensa che un modello simile abbia portato all'evoluzione dei cloroplasti nelle piante, ma la storia inizia con una cellula eucariotica contenente un mitocondrio che inghiotte un procariote fotosintetico.

Eucarioti e procarioti:sono diversi! Ma anche se può essere difficile vedere le somiglianze tra umani e batteri, siamo tutti fatti della stessa materia:DNA, proteine, zuccheri e lipidi.

Ora è interessante

Sebbene la teoria endosimbiotica sia solo "una teoria, " è la migliore spiegazione dell'evoluzione degli eucarioti. Anche se un giorno potrebbe essere smentita, è supportato da molti fatti.

Pubblicato originariamente:10 giugno 2020

Domande frequenti sulla cellula procariotica

Cos'è una cellula procariotica?

Una cellula procariotica è un tipo di cellula che non ha un nucleo o alcun organello legato alla membrana. Gli organismi che rientrano in questo tipo includono archaea e batteri, mentre altri sono conosciuti come eucarioti.

Qual è la struttura di una cellula procariotica?

Una cellula procariota è un organismo unicellulare che ha un singolo cromosoma. La membrana plasmatica funge da rivestimento protettivo attorno alla cellula. C'è anche una parete cellulare rigida che fornisce supporto e protezione aggiuntivi.

Qual è la differenza tra una cellula procariotica ed eucariotica?

La principale differenza tra le cellule procariotiche ed eucariotiche è che quest'ultima ha un nucleo legato alla membrana mentre la prima no. Tutte le informazioni genetiche degli eucarioti sono immagazzinate in questo nucleo.

Qual è un esempio di cellula procariotica?

I batteri come E.coli sono un buon esempio di cellula procariotica poiché non ha un nucleo legato alla membrana.

Qual è la funzione principale di una cellula procariotica?

Le cellule procariotiche sono di piccole dimensioni, permettendo alle molecole organiche che vi entrano di diffondersi rapidamente ad altre parti della cellula, mentre qualsiasi materiale di scarto viene rapidamente scaricato dalla cella.