Hai presente quando senti qualcuno iniziare una frase con "Ci sono due tipi di persone..." e pensi tra te e te "Oh cavolo, eccoci qua."
E se ti dicessi che esistono solo due tipi di organismi?
Secondo gli scienziati, il mondo è diviso in due tipi di organismi:procariotici e eucariotici – 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 melliflua, ma anche così quella cellula sarà procariotica o eucariotica. È proprio così che stanno le cose.
ContenutoLa differenza tra cellule eucariotiche e procariotiche ha a che fare con le piccole parti della cellula che si occupano di attività, chiamate organelli.
Le cellule procariotiche sono più semplici e mancano degli organelli e del nucleo legati alla membrana degli eucarioti, che incapsulano il DNA della cellula. Sebbene siano più primitivi degli eucarioti, i batteri procarioti rappresentano 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 esseri umani, gli animali, le piante, i funghi e i protisti sono costituiti da cellule eucariotiche. E sebbene alcuni eucarioti siano unicellulari (si pensi alle amebe e ai parameci) non esistono procarioti che abbiano più di una cellula.
"Penso a un procariota come a un appartamento efficiente di una sola stanza e a un eucariota come a una villa da 6 milioni di dollari", afferma Erin Shanle, professoressa del Dipartimento di scienze biologiche e ambientali dell'Università di Longwood, in un'intervista via email. "La dimensione e la separazione delle 'stanze' funzionali, o organelli, negli eucarioti è simile alle numerose stanze e alla complessa organizzazione di una villa. I procarioti devono svolgere lavori simili in un'unica stanza senza il lusso degli organelli."
Uno dei motivi per cui questa analogia è utile è perché tutte le cellule, sia procarioti che eucarioti, sono circondate 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 chiudere a chiave porte e finestre per tenere lontani gatti randagi e ladri (l’equivalente cellulare di virus o materiali estranei), ma puoi aprire 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 per quanto riguarda la struttura", afferma Shanle. "Hanno un'unica 'stanza' per svolgere tutte le funzioni necessarie alla vita, cioè produrre proteine partendo dalle istruzioni immagazzinate nel DNA, che è l'insieme completo di istruzioni per costruire una cellula. I procarioti non hanno compartimenti separati per la produzione di energia, imballaggio delle proteine, trattamento dei rifiuti o altre funzioni chiave."
Al contrario, le cellule eucariotiche 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, ognuna delle quali svolge una funzione diversa nella cellula.
Ad esempio, il DNA viene immagazzinato, replicato ed elaborato nel nucleo della cellula eucariotica, che è a sua volta circondato da una membrana selettivamente permeabile. Ciò protegge il DNA e consente alla cellula di mettere a punto la produzione delle proteine necessarie per svolgere il proprio lavoro e mantenere in vita la cellula.
Altri organelli chiave includono:
Le cellule procariotiche devono fare molte delle stesse cose, ma semplicemente non hanno stanze separate per farlo. In questo senso sono più un'operazione da due soldi.
"Molti organismi eucarioti sono costituiti da più tipi di cellule, ciascuno contenente lo stesso insieme di modelli di DNA, ma che svolgono funzioni diverse", afferma 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."
Forse ti starai chiedendo come mai gli organismi siano stati divisi in questo modo. Ebbene, secondo la teoria endosimbiotica, tutto ebbe inizio circa 2 miliardi di anni fa, quando un grande procariota riuscì a creare un nucleo ripiegando su se stessa la propria membrana cellulare.
"Nel corso del tempo, una cellula procariotica più piccola è stata inghiottita da questa cellula più grande", afferma Shanle. "I procarioti più piccoli potevano eseguire la respirazione aerobica, o trasformare gli zuccheri in energia utilizzando l'ossigeno, in modo simile ai mitocondri che vediamo negli eucarioti che vivono oggi. Questa cellula più piccola veniva mantenuta all'interno della cellula ospite più grande, dove si replicava e veniva trasmessa alle cellule successive. generazioni. Questa relazione endosimbiotica alla fine portò la cellula più piccola a diventare parte della cellula più grande, perdendo infine la sua autonomia e gran parte del suo DNA originale."
Tuttavia, i mitocondri degli eucarioti di oggi hanno i propri modelli di DNA che si replicano indipendentemente dal DNA nel nucleo, e il DNA mitocondriale ha qualche somiglianza con il DNA procariotico, il 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 gli esseri umani e i batteri, siamo tutti fatti della stessa sostanza:DNA, proteine, zuccheri e lipidi.
Questo è interessanteSebbene la teoria endosimbiotica sia solo "una teoria", è la migliore spiegazione dell'evoluzione degli eucarioti. Anche se un giorno potrebbe essere smentito, è supportato da molti fatti.
