קרום גרעיני בפרוקריוטים ובאוקריוטים. תאים אוקריוטיים ופרוקריוטיים: תכונות, פונקציות ומבנה

ישנם רק שני סוגים של אורגניזמים על פני כדור הארץ: אוקריוטים ופרוקריוטים. הם שונים מאוד במבנה שלהם, במוצאם ובהתפתחותם האבולוציונית, עליהם נדון בהרחבה להלן.

בקשר עם

סימנים של תא פרוקריוטי

פרוקריוטים נקראים אחרת טרום-גרעיניים. לתא פרוקריוטי אין אברונים אחרים בעלי מעטפת ממברנה (, רשת אנדופלזמית, קומפלקס גולגי).

גַם תכונות מאפיינותעבורם הם הבאים:

1. ללא קליפה ואינו יוצר קשרים עם חלבונים. המידע מועבר ונקרא ברציפות.
2. כל הפרוקריוטים הם אורגניזמים הפלואידים.
3. אנזימים ממוקמים במצב חופשי (בדיפוזיה).
4. יש להם את היכולת לנבוע בתנאים שליליים.
5. נוכחות פלסמידים - מולקולות DNA חוץ-כרומוזומליות קטנות. תפקידם הוא העברת מידע גנטי, הגברת העמידות לגורמים אגרסיביים רבים.
6. נוכחות של flagella ו-pili - תצורות חלבון חיצוניות הנחוצות לתנועה.
7. ואקוולי גז הם חללים. בזכותם, הגוף מסוגל לנוע בעמוד המים.
8. דופן התא בפרוקריוטים (במיוחד חיידקים) מורכבת ממוראין.
9. השיטות העיקריות להשגת אנרגיה בפרוקריוטים הן כימותרפיה ופוטוסינתזה.

אלה כוללים חיידקים וארכיאה. דוגמאות לפרוקריוטים: ספירוצ'טים, פרוטאובקטריה, ציאנובקטריה, קרנרכיוטות.

תשומת הלב!למרות העובדה שלפרוקריוטים חסר גרעין, יש להם את המקבילה שלו - נוקלואיד (מולקולת DNA עגולה נטולת קליפות), ו-DNA חופשי בצורת פלסמידים.

המבנה של תא פרוקריוטי

בַּקטֶרִיָה

נציגי ממלכה זו הם בין התושבים העתיקים ביותר של כדור הארץ ויש להם שיעור הישרדות גבוה בתנאים קיצוניים.

ישנם חיידקים גרם חיוביים וגרם שליליים. ההבדל העיקרי ביניהם טמון במבנה קרום התא. לגראם חיובי יש קליפה עבה יותר, עד 80% מורכב מבסיס murein, כמו גם פוליסכרידים ופוליפפטידים. כשהם מוכתמים על ידי גראם הם נותנים צבע סגול. רוב החיידקים הללו הם פתוגנים. לגראם-שליליים יש יותר קיר דק, אשר מופרד מהממברנה על ידי החלל הפריפלסמי. עם זאת, לקליפה כזו יש חוזק מוגבר והיא עמידה הרבה יותר להשפעות של נוגדנים.

לחיידקים יש תפקיד חשוב מאוד בטבע:

1. ציאנובקטריה (אצות כחולות-ירקות) עוזרות לשמור על רמת החמצן הנכונה באטמוספירה. הם יוצרים יותר ממחצית מכל O2 על פני כדור הארץ.
2. הם תורמים לפירוק של שרידים אורגניים, ובכך לוקחים חלק במחזור של כל החומרים, משתתפים ביצירת אדמה.
3. מקבעי חנקן על שורשי הקטניות.
4. הם מטהרים מים מפסולת, למשל, תעשיית המתכות.
5. הם חלק מהמיקרופלורה של אורגניזמים חיים, ועוזרים לספוג חומרים מזינים ככל האפשר.
6. הם משמשים בתעשיית המזון לתסיסה, כך מתקבלים גבינות, קוטג', אלכוהול ובצק.

תשומת הלב!בנוסף לערך החיובי, לחיידקים יש גם תפקיד שלילי. רבים מהם גורמים למוות מחלות מסוכנותכמו כולרה, קדחת טיפוס, עגבת, שחפת.

בַּקטֶרִיָה

ארכיאה

בעבר הם שולבו עם חיידקים לממלכה אחת של דרוביאנוק. עם זאת, עם הזמן, התברר כי לארכיאה יש נתיב אבולוציוני אישי משלהם והם שונים מאוד ממיקרואורגניזמים אחרים בהרכב הביוכימי ובחילוף החומרים שלהם. נבדלים עד 5 סוגים, הנחקרים ביותר הם Euryarchaeots ו- Crenarchaeotes. מאפיינים ארכאיים הם:

• רובם כימואוטוטרופים - הם מסנתזים חומר אורגנימפחמן דו חמצני, סוכר, אמוניה, יוני מתכת ומימן;
• לְשַׂחֵק תפקיד מפתחבמחזור החנקן והפחמן;
• להשתתף בעיכול בבני אדם ובגוררי גירה רבים;
• בעלי מעטפת ממברנה יציבה ועמידה יותר בשל נוכחותם של קשרי אתר בליפידים של גליצרול-אתר. זה מאפשר לארכיאה לחיות בסביבות בסיסיות או חומציות מאוד, כמו גם בתנאים של טמפרטורות גבוהות;
• דופן התא, בניגוד לחיידקים, אינה מכילה פפטידוגליקן ומורכבת מפסאודומוראין.

מבנה האיקריוטים

אוקריוטים הם ממלכה של אורגניזמים שתאים מכילים גרעין. בנוסף לארכיאה ולחיידקים, כל היצורים החיים על פני כדור הארץ הם איקריוטים (לדוגמה, צמחים, פרוטוזואה, בעלי חיים). תאים יכולים להשתנות מאוד בצורתם, במבנה, בגודלם ובתפקודם. למרות זאת, הם דומים ביסודות החיים, חילוף חומרים, גדילה, התפתחות, יכולת גירוי ושונות.

תאים אוקריוטים יכולים להיות גדולים מאות או אלפי מונים מאשר תאים פרוקריוטיים. הם כוללים את הגרעין והציטופלזמה עם אברונים קרומיים ולא ממברניים רבים.הממברנה כוללת: רטיקולום אנדופלזמי, ליזוזומים, קומפלקס גולגי, מיטוכונדריה. לא ממברנה: ריבוזומים, מרכז תאים, מיקרוטובולים, מיקרופילמנטים.

מבנה האיקריוטים

הבה נשווה תאים איקריוטיים מממלכות שונות.

ממלכות האיקריוטות כוללות:

• פרוטוזואה. הטרוטרופים, חלקם מסוגלים לפוטוסינתזה (אצות). הם מתרבים בצורה א-מינית, מינית ו בצורה פשוטהלשני חלקים. לרובם אין דופן תא;
• צמחים. הם מפיקים, הדרך העיקרית להשיג אנרגיה היא פוטוסינתזה. רוב הצמחים אינם תנועתיים ומתרבים באופן א-מיני, מיני וצמחי. דופן התא מורכבת מתאית;
• פטריות. רב תאי. הבחנה בין נמוך לגבוה יותר. הם אורגניזמים הטרוטרופיים ואינם יכולים לנוע באופן עצמאי. הם מתרבים באופן א-מיני, מיני וצמחי. הם אוגרים גליקוגן ויש להם דופן תא כיטין חזק;
• חיות. ישנם 10 סוגים: ספוגים, תולעים, פרוקי רגליים, אכינודרמים, כורדיטים ואחרים. הם אורגניזמים הטרוטרופיים. בעל יכולת תנועה עצמאית. חומר האחסון העיקרי הוא גליקוגן. דופן התא מורכב מכיטין, בדיוק כמו בפטריות. דרך ראשיתרבייה היא מינית.

שולחן: מאפיינים השוואתייםתאי צמחים ובעלי חיים

מִבְנֶה	תא צמחי	כלוב של בעלי חיים
דופן תא	תָאִית	מורכב מגליקוקליקס - שכבה דקה של חלבונים, פחמימות ושומנים.
מיקום ליבה	ממוקם קרוב יותר לקיר	ממוקם בחלק המרכזי
מרכז סלולר	בלעדי באצות תחתונות	מתנה
ואקוולים	מכיל מוהל תאים	מתכווצות ועורכי עיכול.
חומר חילוף	עֲמִילָן	גליקוגן
פלסטידים	שלושה סוגים: כלורופלסטים, כרומופלסטים, לוקופלסטים	חָסֵר
מזון	אוטוטרופי	הטרוטרופי

השוואה בין פרוקריוטים לאאוקריוטים

המאפיינים המבניים של תאים פרוקריוטים ואיקריוטים הם משמעותיים, אך אחד ההבדלים העיקריים נוגע לאגירת החומר הגנטי ולאופן קבלת האנרגיה.

פרוקריוטים ואיקריוטים עושים פוטוסינתזה שונה. בפרוקריוטים, תהליך זה מתרחש על צמיחת ממברנות (כרומטפורים) הנערמים בערימות נפרדות. לחיידקים אין מערכת צילום פלואורית, ולכן הם אינם משחררים חמצן, בניגוד לאצות כחולות-ירוקות, היוצרות אותו במהלך הפוטוליזה. מקורות המימן בפרוקריוטים הם מימן גופרתי, H2, חומרים אורגניים שונים ומים. הפיגמנטים העיקריים הם בקטריוכלורופיל (בחיידקים), כלורופיל ופיקובילינים (בציאנובקטריה).

מכל האיקריוטים, רק צמחים מסוגלים לבצע פוטוסינתזה.יש להם תצורות מיוחדות - כלורופלסטים המכילים ממברנות המונחות בגרנה או בלמלות. הנוכחות של מערכת צילום II מאפשרת שחרור חמצן לאטמוספירה במהלך תהליך הפוטוליזה של מים. המקור היחיד למולקולות מימן הוא מים. הפיגמנט העיקרי הוא כלורופיל, ופיקובילינים קיימים רק באצות אדומות.

הבדלים עיקריים ו מאפייניםפרוקריוטים ואיקריוטים מוצגים בטבלה שלהלן.

טבלה: קווי דמיון והבדלים בין פרוקריוטים לאאוקריוטים

השוואה	פרוקריוטים	איקריוטים
זמן הופעה	מעל 3.5 מיליארד שנים	בערך 1.2 מיליארד שנים
גדלי תאים	עד 10 מיקרומטר	10 עד 100 מיקרומטר
כּמוּסָה	יש. מבצע תפקוד מגן. קשור לדופן התא	חָסֵר
קרום פלזמה	יש	יש
דופן תא	מורכב מפקטין או מוראין	יש חוץ מבעלי חיים
כרומוזומים	במקום, DNA מעגלי. תרגום ותעתוק מתרחשים בציטופלזמה.	מולקולות DNA ליניאריות. התרגום מתרחש בציטופלזמה, בעוד שעתוק מתרחש בגרעין.
ריבוזומים	קטן מסוג 70S. ממוקם בציטופלזמה.	גדול מסוג 80S, ניתן להצמדה לרשת האנדופלזמית, הממוקם בפלסידים ובמיטוכונדריה.
אברון קרומי	אף אחד. יש יציאות של הממברנה - מזוזומים	יש: מיטוכונדריה, קומפלקס גולגי, מרכז תאים, EPS
ציטופלזמה	יש	יש
	חָסֵר	יש
ואקוולים	גז (אירוזומים)	יש
כלורופלסטים	אף אחד. פוטוסינתזה מתרחשת בבקטריוכלורופילים	קיים רק בצמחים
פלסמידים	יש	חָסֵר
גַרעִין	חָסֵר	יש
מיקרופילמנטים ומיקרוטובולים.	חָסֵר	יש
שיטות חלוקה	התכווצות, ניצנים, צימוד	מיטוזה, מיוזה
אינטראקציה או אנשי קשר	חָסֵר	Plasmodesmata, desmosomes או septa
סוגי תזונה לתאים	פוטואוטוטרופי, פוטוטרוטרופי, כימואוטוטרופי, כימוהטרוטרופי	אנדוציטוזיס פוטוטרופי (בצמחים) ופגוציטוזיס (באחרים)

קרא את המידע .

תָא- מערכת מורכבת המורכבת משלוש תת-מערכות מבניות ופונקציונליות של מנגנון פני השטח, הציטופלזמה עם האברונים והגרעין.

פרוקריוטים(טרום-גרעיני) - תאים שאין להם, בניגוד לאאוקריוטים, גרעין תא מפורמלי ואברוני ממברנה פנימיים אחרים.

איקריוטים(גרעיני) - תאים שבניגוד לפרוקריוטים, יש גרעין תא שנוצר, מוגבל מהציטופלזמה על ידי הממברנה הגרעינית.

מאפיינים השוואתיים של המבנה של תאים פרוקריוטיים ואוקריוטיים

מִבְנֶה	תאים איקריוטיים	תאים פרוקריוטיים
	יש צמחים, פטריות; נעדר בבעלי חיים בבעלי חיים. מורכב מתאית (בצמחים) או מכיטין (בפטריות)	יש. מורכב ממולקולות חלבון-פחמימות פולימריות
	האם ומוקפת בקרום	אזור גרעיני; ללא קרום גרעיני
		טַבַּעַת; כמעט ולא מכיל חלבון. שעתוק ותרגום מתרחשים בציטופלזמה
		כן, אבל הם קטנים יותר
	לרוב התאים יש
	לכל האורגניזמים מלבד צמחים גבוהים יש	לחלק מהחיידקים יש
	נמצא בתאי צמחים	לא. פוטוסינתזה של ירוק וסגול מתרחשת בבקטריוכלורופילים (פיגמנטים)
תמונה	תא איקריוטי	תא פרוקריוטים

דופן תא- מעטפת נוקשה של התא, הממוקמת מחוץ לממברנה הציטופלזמית ומבצעת פונקציות מבניות, הגנה והובלה. נמצא ברוב החיידקים, הארכאות, הפטריות והצמחים. לתאי בעלי חיים ולפרוטוזאות רבות אין דופן תא.

פְּלַסמָה(תָאִי) קְרוּם- מבנה שטחי והיקפי המקיף את הפרוטופלזמה של תאי צמחים ובעלי חיים.

גַרעִין- חלק חובה בתא בהרבה אורגניזמים חד-תאיים ובכל רב-תאיים.

המונח "גרעין" (lat. Nucleus) שימש לראשונה על ידי ר' בראון בשנת 1833, כאשר תיאר את המבנים הכדוריים שצפה בתאי הצמח.

ציטופלזמה- החלק החוץ-גרעיני של התא המכיל אברונים. מוגבל מ סביבהקרום פלזמה.

כרומוזומים - אלמנטים מבנייםגרעין תא המכיל DNA, המכיל מידע תורשתי של אורגניזם.

רשת אנדופלזמית(EPS) - אורגנואיד תאי; מערכת של צינוריות, שלפוחיות ו"בורות מים" התחום על ידי ממברנות.

ממוקם בציטופלזמה של התא. משתתף ב תהליכים מטבוליים, מתן הובלה של חומרים מהסביבה לציטופלזמה ובין מבנים תוך תאיים בודדים.

ריבוזומים- חלקיקים תוך תאיים המורכבים מ-RNA ריבוזומלי וחלבונים. קיים בתאים של כל היצורים החיים.

מתחם גולגי(מכשיר גולגי) - אורגנואיד תא המעורב ביצירת התוצרים המטבוליים שלו (סודות שונים, קולגן, גליקוגן, שומנים וכו'), בסינתזה של גליקופרוטאין.

גולגי קמילו(1844 - 1926) - היסטולוג איטלקי.

פיתח (1873) שיטה להכנת תכשירים רקמת עצבים. מותקן שני סוגים תאי עצבים. תיאר את מה שנקרא. מכשירי גולגי וכו'. פרס נובל(1906, עם S. Ramon y Cajal).

ליזוזומים- מבנים בתאי בעלי חיים ו אורגניזמים צמחייםהמכילים אנזימים שיכולים לפרק (כלומר, lyse - ומכאן השם) חלבונים, פוליסכרידים, פפטידים, חומצות גרעין.

מיטוכונדריה- אברונים של תאי בעלי חיים וצמחים. תגובות חיזור מתרחשות במיטוכונדריה, ומספקות לתאים אנרגיה. מספר המיטוכונדריות בתא אחד משתנה בין כמה אלפים. פרוקריוטים נעדרים (תפקידם מבוצע על ידי קרום תא).

ואקוולים- חללים מלאים בנוזל (מוהל תאים) בציטופלזמה של תאי צמחים ובעלי חיים.

סיליה- תולדות חוטיות ודקות דמוי זיפים של תאים המסוגלים לנוע. מאפיין ריצות, תולעי ריסי, בבעלי חוליות ובבני אדם - עבור תאי האפיתל דרכי הנשימה, ביציות, רחם.

פלאגלה- תולדות ציטופלסמיות ניידות חוטיות של התא, אופייניות לחיידקים רבים, כולם דגלים, זואפורים וזרעונים של בעלי חיים וצמחים. הם משמשים לנוע בתווך נוזלי.

כלורופלסטים- אברונים תוך תאיים של תא צמחי שבו מתרחשת פוטוסינתזה; צבוע פנימה צבע ירוק(הם מכילים כלורופיל).

מיקרוטובולים- מבנים תוך תאיים של חלבון המרכיבים את שלד הציטו.

הם צילינדרים חלולים בקוטר של 25 ננומטר.

בתאים, המיקרוטובולים ממלאים את התפקיד של מרכיבים מבניים ומעורבים בתהליכים תאיים רבים, כולל מיטוזה, ציטוקינזיס והובלה שלפוחית.

מיקרופילמנטים(MF) - חוטים המורכבים ממולקולות חלבון ונוכחים בציטופלזמה של כל התאים האוקריוטיים.

יש להם קוטר של כ 6-8 ננומטר.

אברונים(אברונים) - רכיבים תאיים קבועים המבצעים פונקציות מסוימות בחיי התא.

ספרים משומשים:

1. ביולוגיה: מדריך מלא להכנה לבחינה. / ג.י. לרנר. - M.: AST: Astrel; ולדימיר; VKT, 2009

2. ביולוגיה: ספר לימוד. לתלמידי כיתה יא'. מוסדות: רמת יסוד / אד. פרופ' I.N. Ponomareva. - מהדורה שנייה, מתוקנת. - מ.: ונטנה-גרף, 2008.

3. ביולוגיה למועמדים לאוניברסיטאות. קורס אינטנסיבי / G.L. Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - מ.: Onyx Publishing House, 2006.

4. ביולוגיה כללית: ספר לימוד. עבור 11 תאים. חינוך כללי מוסדות / V.B. Zakharov, S.G. Sonin. - מהדורה שנייה, סטריאוטיפ. - M.: Bustard, 2006.

5. ביולוגיה. ביולוגיה כללית. כיתות י'-יא': ספר לימוד. לחינוך כללי מוסדות: רמה בסיסית / D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov ואחרים, עורך. D.K.Belyaeva, G.M.Dymshits; רוס. acad. מדעים, רוס. acad. חינוך, הוצאת "נאורות". - מהדורה 9. - מ.: חינוך, 2010.

6. ביולוגיה: מדריך לימוד / א.ג. לבדב. מ.: AST: אסטרל. 2009.

7. ביולוגיה. קורס מלא של בית ספר תיכון מקיף: הדרכהלתלמידי בית ספר ולנרשמים / M.A.Valovaya, N.A.Sokolova, A.A. קמנסקי. - מ': בחינה, 2002.

משאבי אינטרנט משומשים.

כל היצורים החיים על פני כדור הארץ מורכבים מתאי. ישנם שני סוגים של תאים, בהתאם לארגון שלהם: אוקריוטים ופרוקריוטים.

איקריוטיםמהווים את ממלכת האורגניזמים החיים. תורגם מ יווני"אוקריוט" פירושו "בעל גרעין". בהתאם לכך, לאורגניזמים אלו יש גרעין בהרכבם, שבו מקודד כל המידע הגנטי. אלה כוללים פטריות, צמחים ובעלי חיים.

פרוקריוטיםהם יצורים חיים שאין להם גרעין בתאים שלהם. נציגים אופייניים של פרוקריוטים הם חיידקים וציאנובקטריה.

זמן ההתרחשות

לפני כ-3.5 מיליארד שנים קמו לראשונה פרוקריוטים, אשר, כעבור 2.4 מיליארד שנים, הניחו את הבסיס להתפתחות תאים אוקריוטיים.

הגודל

איקריוטים ופרוקריוטים שונים מאוד זה מזה בגודלם. אז הקוטר של תא איקריוטי הוא 0.01-0.1 מ"מ, ושל תא פרוקריוטי הוא 0.0005-0.01 מ"מ. נפחו של אוקריוט גדול פי 10,000 בערך מזה של פרוקריוט.

DNA

לפרוקריוטים יש DNA מעגלי, שנמצא בנוקלואיד. אזור תא זה מופרד משאר הציטופלזמה על ידי ממברנה. ל-DNA אין שום קשר ל-RNA ולחלבונים, אין כרומוזומים.

ה-DNA של תאים אוקריוטיים הוא ליניארי, ממוקם בגרעין, שבו יש כרומוזומים.

חלוקת תאים של אוקריוטים ופרוקריוטים

פרוקריוטים מתרבים בעיקר על ידי חצויה פשוטה, בעוד שאאוקריוטים מתחלקים על ידי מיטוזה, מיוזה או שילוב של השניים.

אברונים

לתאים אוקריוטיים יש אברונים המאופיינים בנוכחות של מנגנון גנטי משלהם: מיטוכונדריה ופלסידים. הם מוקפים בממברנה ויש להם יכולת להתרבות באמצעות חלוקה.

בתאים פרוקריוטים נמצאים גם אברונים, אך במספרים קטנים יותר ואינם מוגבלים על ידי קרום.

פגוציטוזיס

לאוקריוטים, בניגוד לפרוקריוטים, יש את היכולת לעכל חלקיקים מוצקים על ידי סגירתם בשלפוחית ​​ממברנה. ישנה דעה שתכונה זו נוצרה בתגובה לצורך לספק תזונה מלאה לתא גדול פי כמה מאשר פרוקריוטי. תוצאה של נוכחות פגוציטוזיס באאוקריוטים הייתה הופעת הטורפים הראשונים.

מכשירי הנעה

דגלים אוקריוטיים מספיקים מבנה מורכב. הם צמיחת תאים דקים המוקפים בשלוש שכבות של ממברנה, המכילות 9 זוגות של מיקרו-צינוריות לאורך הפריפריה ושתיים במרכז. יש להם עובי של עד 0.1 מ"מ והם מסוגלים להתכופף לכל אורכם. בנוסף לפגללה, אוקריוטים מאופיינים בנוכחות של ריסים. הם זהים במבנה לפגללה, שונים רק בגודלם. אורך הריסים אינו עולה על 0.01 מ"מ.

לחלק מהפרוקריוטים יש גם דגלים, אולם הם דקים מאוד, בקוטר של כ-20 ננומטר. הם חוטי חלבון חלולים המסתובבים באופן פסיבי.

אתר ממצאים

1. אוקריוטים הם בעצם אורגניזמים רב-תאיים שמתרבים דרך. פרוקריוטים הם חד תאיים ומתרבים על ידי חלוקה לשניים.
2. DNA פרוקריוטי חופשי בציטופלזמה ויש לו צורה של טבעת. לאוקריוטים יש גרעין שבו נמצא DNA ליניארי.
3. מימדי התא האוקריוטי עולים משמעותית על גודל התא הפרוקריוטי, בעוד שאאוקריוטים מתאפיינים בנוכחות של פגוציטוזיס, התורמת להזנה מספקת של התא.

התכונה החשובה והבסיסית ביותר של תאים אוקריוטים קשורה למיקום המנגנון הגנטי בתא. המנגנון הגנטי של כל האיקריוטים ממוקם בגרעין והוא מוגן על ידי קרום גרעיני (ביוונית, "אאוקריוט" פירושו בעל גרעין). ה-DNA האוקריוטי הוא ליניארי (בפרוקריוטים, ה-DNA הוא מעגלי וממוקם באזור מיוחד של התא - הנוקלואיד, שאינו מופרד על ידי ממברנה משאר הציטופלזמה). זה קשור לחלבוני היסטון וחלבונים כרומוזומליים אחרים שאין לחיידקים.

במחזור החיים של האוקריוטים, ישנם בדרך כלל שני שלבים גרעיניים (הפלופאז ודיפלופאז). השלב הראשון מאופיין בקבוצה הפלואידית (יחידה) של כרומוזומים, ולאחר מכן, מתמזגים, נוצרים שני תאים הפלואידים (או שני גרעינים). תא דיפלואידי(גרעין) המכיל קבוצה כפולה (דיפלואידית) של כרומוזומים. לפעמים בחלוקה הבאה, ולעתים קרובות יותר לאחר מספר חלוקות, התא שוב הופך להפלואידי. כגון מעגל החייםובכלל, דיפלואידיות אינה אופיינית לפרוקריוטים.

שלישית, אולי הכי הרבה הבדל מעניין, היא נוכחות בתאים איקריוטים של אברונים מיוחדים שיש להם מנגנון גנטי משלהם, מתרבים בחלוקה ומוקפים בקרום. האברונים הללו הם מיטוכונדריה ופלסטידים. במבנה ובפעילות שלהם, הם דומים להפליא לחיידקים. נסיבות אלה גרמו למדענים מודרניים לחשוב שאורגניזמים כאלה הם צאצאים של חיידקים שנכנסו לקשר סימביוטי עם איקריוטים. פרוקריוטים מאופיינים במספר קטן של אברונים, ואף אחד מהם אינו מוקף בקרום כפול. בתאים פרוקריוטים, אין רשת אנדופלזמית, מנגנון גולגי או ליזוזומים.

הבדל חשוב נוסף בין פרוקריוטים לאאוקריוטים הוא נוכחות אנדוציטוזיס באאוקריוטים, כולל פגוציטוזיס בקבוצות רבות. פגוציטוזיס (מילולית "אכילה על ידי התא") היא היכולת של תאים אוקריוטיים ללכוד, להיסגר בשלפוחית ​​ממברנה ולעכל מגוון חלקיקים מוצקים. תהליך זה מספק תפקיד הגנה חשוב בגוף. זה התגלה לראשונה על ידי I. I. Mechnikov ליד כוכבי ים. ההופעה של phagocytosis באאוקריוטים קשורה ככל הנראה לגדלים ממוצעים (עוד על הבדלי גודל בהמשך). גודלם של תאים פרוקריוטים קטן לאין שיעור, ולכן, בתהליך ההתפתחות האבולוציונית של איקריוטים, הם התמודדו עם בעיית אספקת הגוף. כמות גדולהמזון. כתוצאה מכך, הטורפים האמיתיים והניידים הראשונים מופיעים בין האיקריוטים.

לרוב החיידקים יש דופן תא שונה מזה האוקריוטי (לא לכל האיקריוטים יש את זה). בפרוקריוטים זהו מבנה חזק, המורכב בעיקר ממוראין (בארכיאה, פסאודומוראין). מבנה ה-murein הוא כזה שכל תא מוקף בשקית רשת מיוחדת, שהיא מולקולה אחת ענקית. בין האוקריוטים, לפרוטיסטים רבים, פטריות וצמחים יש דפנות תאים. בפטריות הוא מורכב מכיטין וגלוקנים; בצמחים נמוכים יותר הוא מורכב מתאית וגליקופרוטאין; דיאטומים מסנתזים את דופן התא מתוך חומצות סיליקיות, בצמחים גבוהים יותר הוא מורכב מתאית, המיצלולוזה ופקטין. ככל הנראה, עבור תאים אוקריוטיים גדולים יותר, זה הפך לבלתי אפשרי ליצור דופן תא ממולקולה אחת בעלת חוזק גבוה. נסיבות אלה עלולות לאלץ את האוקריוטים להשתמש בחומר אחר עבור דופן התא. הסבר נוסף הוא שהאב הקדמון המשותף של האוקריוטים, בקשר למעבר לטריפה, איבד את דופן התא שלו, ואז אבדו גם הגנים האחראים לסינתזה של המוראין. כאשר כמה איקריוטים חזרו לתזונה אוסמוטרפית, דופן התא הופיעה שוב, אך על בסיס ביוכימי שונה.

גם חילוף החומרים של חיידקים מגוון. באופן כללי, ישנם ארבעה סוגי תזונה, וכולם נמצאים בין חיידקים. אלה הם פוטו-אוטוטרופיים, פוטו-הטרוטרופיים, כימואוטוטרופיים, כימו-הטרוטרופיים (פוטוטרופיים משתמשים באנרגיה של אור השמש, שימוש כימוטרופי באנרגיה כימית). אוקריוטים, לעומת זאת, מסנתזים אנרגיה מאור השמש בעצמם, או משתמשים באנרגיה מוכנה ממקור זה. ייתכן שהסיבה לכך היא הופעת טורפים בקרב האוקריוטים, שהצורך לסנתז עבורם אנרגיה נעלם.

הבדל נוסף הוא מבנה הדגל. בחיידקים הם דקים - רק בקוטר 15-20 ננומטר. אלו הם חוטים חלולים העשויים מחלבון פלגלין. המבנה של דגלים איקריוטיים הוא הרבה יותר מסובך. הם פועל יוצא של תאים מוקף בממברנה ומכילים ציטושלד (אקסונמה) של תשעה זוגות של מיקרו-צינוריות היקפיות ושתי מיקרו-צינוריות במרכז. בניגוד לדגלים פרוקריוטיים מסתובבים, דגלים איקריוטיים מתכופפים או מתפתלים. שתי קבוצות האורגניזמים שאנו שוקלים, כאמור, שונות מאוד בגודלן הממוצע. קוטרו של תא פרוקריוטי הוא בדרך כלל 0.5-10 מיקרון, בעוד שאותו אינדיקטור באוקריוטים הוא 10-100 מיקרון. נפחו של תא כזה גדול פי 1000-10000 מזה של תא פרוקריוטי. בפרוקריוטים, הריבוזומים קטנים (סוג 70S). לאוקריוטים יש ריבוזומים גדולים יותר (סוג 80S).

ככל הנראה, גם זמן התרחשותן של קבוצות אלו שונה. הפרוקריוטים הראשונים התעוררו בתהליך האבולוציה לפני כ-3.5 מיליארד שנים, ומקורם של אורגניזמים אוקריוטיים לפני כ-1.2 מיליארד שנים.

התכונה החשובה והבסיסית ביותר של תאים אוקריוטים קשורה למיקום המנגנון הגנטי בתא. המנגנון הגנטי של כל האיקריוטים ממוקם בגרעין והוא מוגן על ידי קרום גרעיני (ביוונית, "אאוקריוט" פירושו בעל גרעין). ה-DNA האוקריוטי הוא ליניארי (בפרוקריוטים, ה-DNA הוא מעגלי וממוקם באזור מיוחד של התא - הנוקלואיד, שאינו מופרד על ידי ממברנה משאר הציטופלזמה). זה קשור לחלבוני היסטון וחלבונים כרומוזומליים אחרים שאין לחיידקים.

במחזור החיים של האוקריוטים, ישנם בדרך כלל שני שלבים גרעיניים (הפלופאז ודיפלופאז). השלב הראשון מאופיין בקבוצה הפלואידית (יחידה) של כרומוזומים, ואז, בהתמזגות, שני תאים הפלואידים (או שני גרעינים) יוצרים תא דיפלואידי (גרעין) המכיל קבוצה כפולה (דיפלואידית) של כרומוזומים. לפעמים בחלוקה הבאה, ולעתים קרובות יותר לאחר מספר חלוקות, התא שוב הופך להפלואידי. מחזור חיים כזה ובאופן כללי דיפלואידיות אינם אופייניים לפרוקריוטים.

ההבדל השלישי, אולי המעניין ביותר, הוא נוכחותם של אברונים מיוחדים בתאים איקריוטים שיש להם מנגנון גנטי משלהם, מתרבים בחלוקה ומוקפים בקרום. האברונים הללו הם מיטוכונדריה ופלסטידים. במבנה ובפעילות שלהם, הם דומים להפליא לחיידקים. נסיבות אלה גרמו למדענים מודרניים לחשוב שאורגניזמים כאלה הם צאצאים של חיידקים שנכנסו לקשר סימביוטי עם איקריוטים. פרוקריוטים מאופיינים במספר קטן של אברונים, ואף אחד מהם אינו מוקף בקרום כפול. בתאים פרוקריוטים, אין רשת אנדופלזמית, מנגנון גולגי או ליזוזומים.

הבדל חשוב נוסף בין פרוקריוטים לאאוקריוטים הוא נוכחות אנדוציטוזיס באאוקריוטים, כולל פגוציטוזיס בקבוצות רבות. פגוציטוזיס (מילולית "אכילה על ידי התא") היא היכולת של תאים אוקריוטיים ללכוד, להיסגר בשלפוחית ​​ממברנה ולעכל מגוון חלקיקים מוצקים. תהליך זה מספק תפקיד הגנה חשוב בגוף. זה התגלה לראשונה על ידי I. I. Mechnikov ליד כוכבי ים. ההופעה של phagocytosis באאוקריוטים קשורה ככל הנראה לגדלים ממוצעים (עוד על הבדלי גודל בהמשך). גודלם של תאים פרוקריוטים קטן לאין שיעור, ולכן, בתהליך ההתפתחות האבולוציונית של האיקריוטים, הם התמודדו עם הבעיה של אספקת הגוף בכמות גדולה של מזון. כתוצאה מכך, הטורפים האמיתיים והניידים הראשונים מופיעים בין האיקריוטים.

לרוב החיידקים יש דופן תא שונה מזה האוקריוטי (לא לכל האיקריוטים יש את זה). בפרוקריוטים זהו מבנה חזק, המורכב בעיקר ממוראין (בארכיאה, פסאודומוראין). מבנה ה-murein הוא כזה שכל תא מוקף בשקית רשת מיוחדת, שהיא מולקולה אחת ענקית. בין האוקריוטים, לפרוטיסטים רבים, פטריות וצמחים יש דפנות תאים. בפטריות הוא מורכב מכיטין וגלוקנים, בצמחים נמוכים יותר הוא מורכב מתאית וגליקופרוטאינים, דיאטומים מסנתזים את דופן התא מחומצות סיליקיות, בצמחים גבוהים יותר הוא מורכב מתאית, המיצלולוז ופקטין. ככל הנראה, עבור תאים אוקריוטיים גדולים יותר, זה הפך לבלתי אפשרי ליצור דופן תא ממולקולה אחת בעלת חוזק גבוה. נסיבות אלה עלולות לאלץ את האוקריוטים להשתמש בחומר אחר עבור דופן התא. הסבר נוסף הוא שהאב הקדמון המשותף של האוקריוטים, בקשר למעבר לטריפה, איבד את דופן התא שלו, ואז אבדו גם הגנים האחראים לסינתזה של המוראין. כאשר כמה איקריוטים חזרו לתזונה אוסמוטרפית, דופן התא הופיעה שוב, אך על בסיס ביוכימי שונה.

גם חילוף החומרים של חיידקים מגוון. באופן כללי, ישנם ארבעה סוגי תזונה, וכולם נמצאים בין חיידקים. אלה הם פוטו-אוטוטרופיים, פוטו-הטרוטרופיים, כימואוטוטרופיים, כימו-הטרוטרופיים (פוטוטרופיים משתמשים באנרגיה של אור השמש, שימוש כימוטרופי באנרגיה כימית).