Отличия эукариот от прокариот

Важнейшая, основополагающая особенность эукариотических клеток связана с расположениемгенетического аппарата в клетке. Генетический аппарат всех эукариот находится в ядре и защищен ядернойоболочкой (по-гречески "эукариот" значит имеющий ядро). ДНК эукариот линейная (у прокариот ДНКкольцевая и свободно плавает в цитоплазме). Она связана с белками-гистонами и другими белкамихромосом, которых нет у бактерий. В жизненном цикле эукариот обычно присутствуют две ядерные фазы(гаплофаза и диплофаза). Первая фаза характеризуется гаплоидным (одинарным) набором хромосом, далее, сливаясь, две гаплоидные клетки (или два ядра) образуют диплоидную клетку (ядро), содержащуюдвойной (диплоидный) набор хромосом. Спустя несколько делений клетка вновь становится гаплоидной. Такой жизненный цикл и в целом диплоидность для прокариот не характерны.

Третье, пожалуй, самое интересное отличие, — это наличие у эукариотических клеток особых органелл, имеющих свой генетический аппарат, размножающихся делением и окруженных мембраной. Эти органеллы- митохондрии и пластиды. По своему строению и жизнедеятельности они поразительно похожи на бактерий. Это обстоятельство натолкнуло современных ученых на мысль, что подобные организмы являютсяпотомками бактерий, вступившими в симбиотические отношения с эукариотами. Прокариотыхарактеризуются малым количеством органелл, и ни одна из них не окружена двойной мембраной. В клеткахпрокариот нет эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи, лизосом. Не мене важно, описываяразличия между прокариотами и эукариотами, сказать о таком явлении у эукариотических клеток, какфагоцитоз. Фагоцитозом (дословно "поедание") называют способность эукариотических клеток захватывать ипереваривать самые разные твердые частицы. Этот процесс обеспечивает в организме важную защитнуюфункцию. Впервые он был открыт И.И. Мечниковым у морских звезд. Появление фагоцитоза у эукариотскорее всего связано со средними размерами (далее о размерных различиях написано подробнее). Размерыпрокариотических клеток несоизмеримо меньше и поэтому в прцессе эволюционного развития передэукариотами возникла проблема снбжения организма большим количеством пищи, как следствие в группеэукариот появляются первые хищники. Большинство бактерий имеет клеточную стенку, отличную отэукариотической (далеко не все эукариоты имеют ее). У прокариот это прочная структура, состоящаяглавным образом из муреина. Строение муреина таково, что каждая клетка окружена особым сетчатыммешком, являющимся одной огромной молекулой. Среди эукариот клеточную стенку имеют грибы ирастения. У грибов она состоит из хитина и глюканов, у низших растений из целлюлозы и гликопротеинов, диатомовые водоросли синтезируют клеточную стенку из кремниевых кислот, у высших растений изцеллюлозы, гемицеллюлозы и пектина. Видимо для более крупных эукариотических клеток стало невозможносоздавать клеточную стенку из одной молекулы высокую по прочности. Это обстоятельство могло заставитьэукариот использовать иной материал для клеточной стенки. Разнообразен и обмен веществ у бактерий. Вообще всего выделяют четыре типа питания, и среди бактерий встречаются все. Это фотоавтотрофные, фотогетеротрофные, хемоавтотрофные, хемогетеротрофные (фототрофные используют энергию солнечногосвета, хемотрофные используют химическую энергию). Эукариоты же либо сами синтезируют энергию изсолнечного света, либо используют готовую энергию такого происхождения. Это может быть связано споявлением среди эукариотов хищников, необходимость синтезировать энергию, для которых отпала.

Ещё одно отличие - строение жгутиков. У бактерий они тонкие — всего 15—20 нм в диаметре. Это полыенити из белка флагеллина. Строение жгутиков эукариот гораздо сложнее. Они представляют собой выростклетки, окруженный мембраной, и содержат цитоскелет (аксонему) из девяти пар периферическихмикротрубочек и двух микротрубочек в центре. В отличие от вращающихся прокариотическох жгутиковжгутики эукариот изгибаются или извиваются. Две группы рассматриваемых нами организмов, как уже былосказано, сильно отличаются и по своим средним размерам. Диаметр прокариотической клетки составляетобычно 0,5—10 мкм, когда тот же показатель у эукариот составляет 10—100 мкм. Объём такой клетки в 1000—10000 раз больше, чем прокариотической. У прокариот рибосомы мелкие (70S-типа). У эукариот рибосомыболее крупные (80S-типа).

Видимо, различается и время возникновения этих групп. Первые прокариоты возникли в процессе эволюцииоколо 3,5 млрд. лет назад, от них около 1,2 млрд. лет назад произошли эукариотические организмы.