今天我们就和小伙伴们聊聊真核细胞和原核细胞。希望以下观点能帮助您找到您想要的百科全书。
这两种类型的细胞构成了我们周围的所有生物。
2021年1月24日
显微镜下植物的横截面。植物是真核生物。新休/iStock
地球上的生命一般分为两大类(也称为域):原核生物和真核生物。原核生物分为两个领域——细菌和古细菌。
这些类型中的每一种都包含独特的结构和生化差异,使它们彼此区分开来。
那么,原核细胞和真核细胞有什么区别呢?它们有何相似之处和不同之处?
生物类型
生物体一般分为三大类:细菌、古细菌和真核生物。
细菌和古细菌主要是单细胞生物,都是原核生物。根据定义,原核细胞往往是地球上最简单、最小和最古老的细胞。
除了细菌和古细菌之外,大多数其他生物体都属于真核生物,并由真核细胞组成。
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真核生物不受生物体中细胞数量的限制。它们可以是单个细胞或具有数百万个细胞。真核生物包括植物、动物和真菌,以及原生生物和一些藻类。
来源:BernardSpragg/Picryl
原核生物最早出现在地球生命史上,真核生物出现在27亿年前,比原核生物晚约1至15亿年。
一种理论认为,真核细胞是从原核生物之间的共生关系进化而来的,称为内共生,例如生活在较大宿主细胞内的细菌。该理论认为,随着时间的推移,共生体一起进化,直到其中一个无法在没有另一个的情况下发挥作用。
藻类细胞内的共生关系图。来源:Wilsonb.m.德保拉/ResearchGate
那么这两种类型的细胞到底有何区别呢?
原核生物和真核生物有什么区别?
为了正确区分这些细胞的不同之处,我们将从细胞核和DNA开始,将解释分解为每个细胞——的特定部分。
细胞核/DNA:
真核细胞由细胞核和细胞膜组成,细胞膜由两层膜组成。真核细胞的细胞核含有DNA。
另一方面,在原核细胞中,没有细胞核,只有一个没有被单独的膜包围的类核区域。细胞的这个区域含有DNA,通常可以自由漂浮。
如果我们深入研究各个细胞的DNA,就会发现在这两个细胞中,DNA都包含在染色体中。
真核细胞具有多条线性染色体,在真核细胞复制过程中,会经历减数分裂和有丝分裂。然而,原核细胞通常只有一轮染色体。尽管如此,一些研究表明一些原核生物可能有多达四个染色体。
真核细胞细胞器:
真核细胞含有简单原核细胞中不存在的多个膜结合细胞器。这些细胞器包括线粒体(细胞的动力室)、粗糙内质网和光滑内质网、高尔基复合体以及植物细胞中的叶绿体。所有这些单独的细胞器都包含在真核细胞的细胞质中。
原核细胞也有细胞质,但没有任何膜结合的细胞器。
来源:科学入门/维基媒体
核糖体:
两种类型的细胞都有核糖体,但在真核细胞中,核糖体更大、更复杂。它们也是膜结合的,可以在细胞质、核膜甚至内质网中找到。另一方面,在原核细胞中,核糖体分散并自由漂浮在细胞质中。
退一步说,核糖体是合成蛋白质的复杂大分子。这些蛋白质对于细胞功能和修复至关重要。
两个细胞中核糖体之间的一个显着差异是组成它们的亚基的大小。在这两种细胞中,核糖体都由两个亚基组成,一个小亚基和一个大亚基。
在真核生物中,这些亚基更大,被称为60S和40S(S代表svedberg,衡量分子在离心机中移动方式的指标)。在原核生物中,这些亚基较小,被认为是50S和30S。
这听起来像是一堆行话,但亚基的差异很重要,因为它使科学家能够开发出附着在某些细菌上的抗生素。
从更负面的角度来看,这种差异也很显着。例如,脊髓灰质炎病毒利用核糖体的差异来寻找并附着真核细胞中的核糖体,影响它们将信使RNA翻译成蛋白质的能力。
品种:
大多数真核细胞通过减数分裂进行有性繁殖,而原核细胞通常通过双裂变进行无性繁殖,这与有丝分裂类似。这意味着所得的原核细胞是亲本细胞的精确克隆。一些原核细胞也有毛发,它们是毛发状的突起,用于在称为接合的过程中交换遗传物质,这可以被认为是有性生殖的一种形式。
在减数分裂期间,细胞中的染色体数量减少一半,产生4个单倍体细胞,每个单倍体细胞在遗传上都与产生它们的亲本细胞不同。
细胞壁:
大多数原核细胞具有围绕质膜的刚性细胞壁。在单细胞生物中,坚硬的细胞壁赋予了生物体形状。一些真核生物(例如脊椎动物)没有细胞壁,而其他生物(例如植物细胞)则有细胞壁。
通过比较原核和真核植物细胞的细胞壁,两者的化学性质也不同。植物的细胞壁主要由纤维素组成,但在细菌中,例如,细胞壁由肽聚糖组成,肽聚糖本质上是糖和氨基酸的组合。
在完成所有单独的故障之后,您可能仍然想知道如何区分这两种不同的细胞,所以这里有一个简单明了的答案。
原核生物和真核生物之间的主要区别是是否存在细胞核。核糖体的大小和复杂性;繁殖方法;以及细胞壁的存在或不存在。
真核生物具有有膜的细胞核和较大的核糖体亚基,通常有性繁殖,并且可能没有细胞壁。原核生物的细胞核周围没有膜,具有较小的核糖体亚基,无性繁殖,并具有细胞壁。
原核生物和真核生物有什么共同点?
这两种类型的细胞确实有一些共同点:毕竟,每种类型仍然是一个细胞。以下是一些关键的相似之处:
两种类型的细胞都具有DNA,它编码并决定细胞的特征。两种类型的细胞都有外膜,将它们与外部环境分开,并充当物质进出的大门。真核细胞和原核细胞都具有细胞质。最后,如前所述,两种细胞都有核糖体,可以产生蛋白质。