Jadrová membrána u prokaryotov a eukaryotov. Eukaryotické a prokaryotické bunky: vlastnosti, funkcie a štruktúra

Na Zemi existujú len dva druhy organizmov: eukaryoty a prokaryoty. Veľmi sa líšia svojou štruktúrou, pôvodom a evolučným vývojom, ktorý bude podrobne popísaný nižšie.

V kontakte s

Známky prokaryotickej bunky

Prokaryoty sa inak nazývajú predjadrové. Prokaryotická bunka nemá iné organely, ktoré majú membránový obal (endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex).

Tiež charakteristické znaky pre nich sú nasledovné:

1. bez obalu a nevytvára väzby s bielkovinami. Informácie sa prenášajú a čítajú nepretržite.
2. Všetky prokaryoty sú haploidné organizmy.
3. Enzýmy sa nachádzajú vo voľnom stave (difúzne).
4. Majú schopnosť sporulovať za nepriaznivých podmienok.
5. Prítomnosť plazmidov - malých extrachromozomálnych molekúl DNA. Ich funkciou je prenos genetickej informácie, zvýšenie odolnosti voči mnohým agresívnym faktorom.
6. Prítomnosť bičíkov a pili - vonkajšie proteínové formácie potrebné na pohyb.
7. Plynové vakuoly sú dutiny. Vďaka nim sa telo dokáže pohybovať vo vodnom stĺpci.
8. Bunková stena prokaryotov (konkrétne baktérií) pozostáva z mureínu.
9. Hlavnými metódami získavania energie v prokaryotoch sú chemo- a fotosyntéza.

Patria sem baktérie a archaea. Príklady prokaryotov: spirochéty, proteobaktérie, sinice, krenarcheoty.

Pozor! Napriek tomu, že prokaryoty nemajú jadro, majú jeho ekvivalent – ​​nukleoid (kruhová molekula DNA bez obalov) a voľnú DNA vo forme plazmidov.

Štruktúra prokaryotickej bunky

baktérie

Zástupcovia tohto kráľovstva patria medzi najstarších obyvateľov Zeme a majú vysokú mieru prežitia v extrémnych podmienkach.

Existujú grampozitívne a gramnegatívne baktérie. Ich hlavný rozdiel spočíva v štruktúre bunkovej membrány. Grampozitívne majú hrubší obal, až 80 % tvorí mureínová báza, ako aj polysacharidy a polypeptidy. Pri farbení Gramom dávajú fialovú farbu. Väčšina týchto baktérií sú patogény. Gram-negatívne majú viac tenká stena, ktorý je oddelený od membrány periplazmatickým priestorom. Takáto škrupina má však zvýšenú pevnosť a je oveľa odolnejšia voči účinkom protilátok.

Baktérie zohrávajú v prírode veľmi dôležitú úlohu:

1. Sinice (modro-zelené riasy) pomáhajú udržiavať správnu hladinu kyslíka v atmosfére. Tvoria viac ako polovicu všetkého O2 na Zemi.
2. Prispievajú k rozkladu organických zvyškov, čím sa podieľajú na kolobehu všetkých látok, podieľajú sa na tvorbe pôdy.
3. Fixátory dusíka na koreňoch strukovín.
4. Čistia vodu z odpadu, napríklad z hutníckeho priemyslu.
5. Sú súčasťou mikroflóry živých organizmov, pomáhajú absorbovať živiny v maximálnej možnej miere.
6. Používajú sa v potravinárskom priemysle na kvasenie.Takto sa získavajú syry, tvaroh, alkohol, cesto.

Pozor! Okrem pozitívnej hodnoty zohrávajú baktérie aj negatívnu úlohu. Mnohé z nich spôsobujú smrť nebezpečných chorôb ako je cholera, brušný týfus, syfilis, tuberkulóza.

baktérie

Archaea

Predtým boli kombinované s baktériami do jedného kráľovstva Drobyanok. Postupom času sa však ukázalo, že archaea majú svoju individuálnu evolučnú cestu a veľmi sa líšia od iných mikroorganizmov vo svojom biochemickom zložení a metabolizme. Rozlišuje sa až 5 typov, najviac skúmané sú Euryarcheoti a Crenarchaeoti. Archeálne vlastnosti sú:

• väčšina z nich sú chemoautotrofy – syntetizujú organickej hmoty z oxidu uhličitého, cukru, amoniaku, kovových iónov a vodíka;
• hrať kľúčová úloha v cykle dusíka a uhlíka;
• podieľať sa na trávení u ľudí a mnohých prežúvavcov;
• majú stabilnejší a odolnejší obal membrány vďaka prítomnosti éterových väzieb v glycerol-éterových lipidoch. To umožňuje archeám žiť vo vysoko alkalickom alebo kyslom prostredí, ako aj v podmienkach vysokých teplôt;
• bunková stena na rozdiel od baktérií neobsahuje peptidoglykán a pozostáva z pseudomureínu.

Štruktúra eukaryotov

Eukaryoty sú kráľovstvo organizmov, ktorých bunky obsahujú jadro. Okrem archeí a baktérií sú všetky živé veci na Zemi eukaryoty (napríklad rastliny, prvoky, zvieratá). Bunky sa môžu značne líšiť vo svojom tvare, štruktúre, veľkosti a funkcii. Napriek tomu sú si podobné v základoch života, látkovej premene, raste, vývoji, schopnosti dráždiť a premenlivosti.

Eukaryotické bunky môžu byť stovky alebo tisíckrát väčšie ako prokaryotické bunky. Zahŕňajú jadro a cytoplazmu s početnými membránovými a nemembránovými organelami. Membrány zahŕňajú: endoplazmatické retikulum, lyzozómy, Golgiho komplex, mitochondrie,. Nemembránové: ribozómy, bunkové centrum, mikrotubuly, mikrofilamenty.

Štruktúra eukaryotov

Porovnajme eukaryotické bunky z rôznych kráľovstiev.

Medzi kráľovstvá eukaryotov patria:

• prvoky. Heterotrofy, niektoré schopné fotosyntézy (riasy). Rozmnožujú sa nepohlavne, pohlavne a jednoduchým spôsobom na dve časti. Väčšina z nich nemá bunkovú stenu;
• rastliny. Sú to výrobcovia, hlavným spôsobom získavania energie je fotosyntéza. Väčšina rastlín je nepohyblivá a rozmnožujú sa nepohlavne, pohlavne a vegetatívne. Bunková stena je tvorená celulózou;
• huby. Mnohobunkový. Rozlišujte medzi nižším a vyšším. Sú to heterotrofné organizmy a nemôžu sa pohybovať samostatne. Rozmnožujú sa nepohlavne, pohlavne a vegetatívne. Skladujú glykogén a majú silnú chitínovú bunkovú stenu;
• zvierat. Existuje 10 druhov: špongie, červy, článkonožce, ostnatokožce, strunatce a iné. Sú to heterotrofné organizmy. Schopný samostatného pohybu. Hlavnou zásobnou látkou je glykogén. Bunková stena je tvorená chitínom, rovnako ako u húb. hlavná cesta reprodukcia je sexuálna.

Tabuľka: Porovnávacie charakteristiky rastlinné a živočíšne bunky

Štruktúra	rastlinná bunka	zvieracia klietka
bunková stena	Celulóza	Skladá sa z glykokalyxu - tenkej vrstvy bielkovín, sacharidov a lipidov.
Umiestnenie jadra	Nachádza sa bližšie k stene	Nachádza sa v centrálnej časti
Cell Center	Výhradne v nižších riasach	Súčasnosť
Vacuoly	Obsahuje bunkovú šťavu	Kontraktilné a tráviace.
Náhradná látka	škrob	Glykogén
plastidy	Tri typy: chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty	Chýba
Jedlo	autotrofný	heterotrofné

Porovnanie prokaryotov a eukaryotov

Štrukturálne znaky prokaryotických a eukaryotických buniek sú významné, ale jeden z hlavných rozdielov sa týka skladovania genetického materiálu a spôsobu získavania energie.

Prokaryoty a eukaryoty sa fotosyntetizujú odlišne. U prokaryotov tento proces prebieha na membránových výrastkoch (chromatofóroch) naskladaných v samostatných hromadách. Baktérie nemajú fluórový fotosystém, preto neuvoľňujú kyslík, na rozdiel od modrozelených rias, ktoré ho tvoria pri fotolýze. Zdrojmi vodíka v prokaryotoch sú sírovodík, H2, rôzne organické látky a voda. Hlavnými pigmentmi sú bakteriochlorofyl (u baktérií), chlorofyl a fykobilíny (u siníc).

Zo všetkých eukaryotov sú len rastliny schopné fotosyntézy. Majú špeciálne formácie - chloroplasty obsahujúce membrány uložené v grana alebo lamelách. Prítomnosť fotosystému II umožňuje uvoľňovanie kyslíka do atmosféry počas procesu fotolýzy vody. Jediným zdrojom molekúl vodíka je voda. Hlavným pigmentom je chlorofyl a fykobilíny sú prítomné iba v červených riasach.

Hlavné rozdiely a vlastnosti prokaryoty a eukaryoty sú uvedené v tabuľke nižšie.

Tabuľka: Podobnosti a rozdiely medzi prokaryotmi a eukaryotmi

Porovnanie	prokaryoty	eukaryoty
Čas vzhľadu	Viac ako 3,5 miliardy rokov	Asi 1,2 miliardy rokov
Veľkosti buniek	Až 10 µm	10 až 100 um
Kapsula	Existuje. Účinkuje ochranná funkcia. Súvisí s bunkovou stenou	Chýba
plazmatická membrána	Existuje	Existuje
bunková stena	Pozostáva z pektínu alebo mureínu	Existujú aj iné ako zvieratá
Chromozómy	Namiesto toho kruhová DNA. Translácia a transkripcia prebiehajú v cytoplazme.	Lineárne molekuly DNA. Translácia prebieha v cytoplazme, zatiaľ čo transkripcia prebieha v jadre.
Ribozómy	Malý typ 70S. Nachádza sa v cytoplazme.	Veľký typ 80S, môže byť pripojený k endoplazmatickému retikulu, ktoré sa nachádza v plastidoch a mitochondriách.
membránová organela	žiadne. Vznikajú výrastky membrány – mezozómy	Sú to: mitochondrie, Golgiho komplex, bunkové centrum, EPS
Cytoplazma	Existuje	Existuje
	Chýba	Existuje
Vacuoly	plyn (aerosómy)	Existuje
Chloroplasty	žiadne. Fotosyntéza prebieha v bakteriochlorofyloch	Prítomný iba v rastlinách
Plazmidy	Existuje	Chýba
Nucleus	Chýba	Existuje
Mikrofilamenty a mikrotubuly.	Chýba	Existuje
Metódy delenia	Zovretie, pučanie, konjugácia	Mitóza, meióza
Interakcia alebo kontakty	Chýba	Plazmodesmata, desmozómy alebo septa
Druhy bunkovej výživy	Fotoautotrofné, fotoheterotrofné, chemoautotrofné, chemoheterotrofné	Fototrofická (u rastlín) endocytóza a fagocytóza (u iných)

Prečítajte si informácie .

Bunka- zložitý systém pozostávajúci z troch štruktúrnych a funkčných podsystémov povrchového aparátu, cytoplazmy s organelami a jadra.

prokaryoty(prednukleárne) - bunky, ktoré nemajú na rozdiel od eukaryotov formalizované bunkové jadro a iné vnútorné membránové organely.

eukaryoty(jadrové) - bunky, ktoré majú na rozdiel od prokaryotov vytvorené bunkové jadro, obmedzené od cytoplazmy jadrovou membránou.

Porovnávacie charakteristiky štruktúry prokaryotických a eukaryotických buniek

Štruktúra	eukaryotických buniek	prokaryotických buniek
	Existujú rastliny, huby; chýba u zvierat u zvierat. Skladá sa z celulózy (v rastlinách) alebo chitínu (v hubách)	Existuje. Skladá sa z polymérnych molekúl proteín-sacharid
	Je a je obklopený membránou	jadrový región; žiadna jadrová membrána
		prsteň; neobsahuje prakticky žiadne bielkoviny. Transkripcia a translácia prebiehajú v cytoplazme
		Áno, ale sú menšie
	Väčšina buniek má
	Všetky organizmy okrem vyšších rastlín majú	Niektoré baktérie majú
	nachádza v rastlinných bunkách	Nie Fotosyntéza zelenej a fialovej prebieha v bakteriochlorofyloch (pigmentoch)
Obrázok	eukaryotická bunka	prokaryotická bunka

bunková stena- pevný obal bunky, umiestnený mimo cytoplazmatickej membrány a vykonávajúci štrukturálne, ochranné a transportné funkcie. Nachádza sa vo väčšine baktérií, archeí, húb a rastlín. Živočíšne bunky a mnohé prvoky nemajú bunkovú stenu.

Plazma(mobilný) membrána- povrchová, periférna štruktúra obklopujúca protoplazmu rastlinných a živočíšnych buniek.

Nucleus- povinná súčasť bunky u mnohých jednobunkových a všetkých mnohobunkových organizmov.

Termín „jadro“ (lat. Nucleus) prvýkrát použil R. Brown v roku 1833, keď opísal sférické štruktúry, ktoré pozoroval v rastlinných bunkách.

Cytoplazma- mimojadrová časť bunky, ktorá obsahuje organely. Obmedzené od životné prostredie plazmatická membrána.

Chromozómy - konštrukčné prvky jadro bunky obsahujúce DNA, ktoré obsahuje dedičnú informáciu organizmu.

Endoplazmatické retikulum(EPS) - bunkový organoid; systém tubulov, vezikúl a „cisterien“ ohraničených membránami.

Nachádza sa v cytoplazme bunky. Zúčastňuje sa metabolické procesy, zabezpečujúci transport látok z prostredia do cytoplazmy a medzi jednotlivými vnútrobunkovými štruktúrami.

Ribozómy- intracelulárne častice pozostávajúce z ribozomálnej RNA a proteínov. Prítomný v bunkách všetkých živých organizmov.

Golgiho komplex(Golgiho aparát) - bunkový organoid podieľajúci sa na tvorbe svojich metabolických produktov (rôzne sekréty, kolagén, glykogén, lipidy atď.), Na syntéze glykoproteínov.

Golgi Camillo(1844 - 1926) - taliansky histológ.

Vyvinutý (1873) spôsob prípravy prípravkov nervové tkanivo. Inštalované dva typy nervové bunky. Popísané tzv. Golgiho aparát atď. nobelová cena(1906, s S. Ramon y Cajal).

lyzozómy- štruktúry v živočíšnych bunkách a rastlinné organizmy obsahujúce enzýmy, ktoré dokážu štiepiť (t.j. lyzovať – odtiaľ názov) proteíny, polysacharidy, peptidy, nukleové kyseliny.

Mitochondrie- organely živočíšnych a rastlinných buniek. V mitochondriách sa vyskytujú redoxné reakcie, ktoré bunkám dodávajú energiu. Počet mitochondrií v jednej bunke sa pohybuje od niekoľkých po niekoľko tisíc. Prokaryoty chýbajú (ich funkciu vykonávajú bunková membrána).

Vacuoly- dutiny vyplnené tekutinou (bunková šťava) v cytoplazme rastlinných a živočíšnych buniek.

Cilia- tenké vláknité a štetinovité výrastky buniek schopné pohybu. Charakteristické pre nálevníky, ciliárne červy, u stavovcov a ľudí - pre epitelové bunky dýchacieho traktu, vajcovody, maternica.

Flagella- filamentózne pohyblivé cytoplazmatické výrastky bunky, charakteristické pre mnohé baktérie, všetky bičíkovce, zoospóry a spermie živočíchov a rastlín. Slúžia na pohyb v tekutom médiu.

Chloroplasty- vnútrobunkové organely rastlinnej bunky, v ktorých prebieha fotosyntéza; maľované v zelená farba(obsahujú chlorofyl).

mikrotubuly- bielkovinové vnútrobunkové štruktúry tvoriace cytoskelet.

Sú to duté valce s priemerom 25 nm.

V bunkách hrajú mikrotubuly úlohu štrukturálnych komponentov a podieľajú sa na mnohých bunkových procesoch vrátane mitózy, cytokinézy a vezikulárneho transportu.

Mikrovlákna(MF) - vlákna pozostávajúce z proteínových molekúl a prítomné v cytoplazme všetkých eukaryotických buniek.

Majú priemer asi 6-8 nm.

organely(organely) - trvalé bunkové zložky, ktoré vykonávajú určité funkcie v živote bunky.

Použité knihy:

1. Biológia: kompletný sprievodca prípravou na skúšku. / G. I. Lerner. - M.: AST: Astrel; Vladimír; VKT, 2009

2. Biológia: učebnica. pre študentov 11. ročníka všeobecného vzdelávania. Inštitúcie: Základná úroveň / Ed. Prednášal prof. I. N. Ponomareva. - 2. vyd., prepracované. - M.: Ventana-Graf, 2008.

3. Biológia pre uchádzačov o štúdium na vysokých školách. Intenzívny kurz / G.L. Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - M.: Vydavateľstvo Onyx, 2006.

4. Všeobecná biológia: učebnica. pre 11 buniek. všeobecné vzdelanie inštitúcie / V.B. Zacharov, S.G. Sonin. - 2. vyd., stereotyp. - M.: Drop, 2006.

5. Biológia. Všeobecná biológia. Ročníky 10-11: učebnica. pre všeobecné vzdelanie inštitúcie: základná úroveň / D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov a ďalší, ed. D.K.Belyaeva, G.M.Dymshits; Ros. akad. Sciences, Ros. akad. školstvo, vydavateľstvo „Osveta“. - 9. vyd. - M.: Vzdelávanie, 2010.

6. Biológia: študijná príručka / A.G. Lebedev. M.: AST: Astrel. 2009.

7. Biológia. Kompletný kurz strednej školy: tutoriál pre školákov a účastníkov / M.A.Valovaya, N.A.Sokolova, A.A. Kamenský. - M.: Skúška, 2002.

Použité internetové zdroje.

Všetky živé organizmy na Zemi sa skladajú z buniek. Existujú dva typy buniek v závislosti od ich organizácie: eukaryoty a prokaryoty.

eukaryoty tvoria ríšu živých organizmov. Preložené z grécky"eukaryot" znamená "má jadro". Podľa toho majú tieto organizmy vo svojom zložení jadro, v ktorom je zakódovaná všetka genetická informácia. Patria sem huby, rastliny a živočíchy.

prokaryoty sú živé organizmy, ktoré nemajú vo svojich bunkách jadro. Charakteristickými predstaviteľmi prokaryotov sú baktérie a sinice.

Čas výskytu

Asi pred 3,5 miliardami rokov prvýkrát vznikli prokaryoty, ktoré o 2,4 miliardy rokov neskôr položili základ pre vývoj eukaryotických buniek.

Veľkosť

Eukaryoty a prokaryoty sa navzájom veľmi líšia veľkosťou. Priemer eukaryotickej bunky je teda 0,01-0,1 mm a priemer prokaryotickej bunky je 0,0005-0,01 mm. Objem eukaryota je asi 10 000-krát väčší ako objem prokaryota.

DNA

Prokaryoty majú kruhovú DNA, ktorá sa nachádza v nukleoide. Táto bunková oblasť je oddelená od zvyšku cytoplazmy membránou. DNA nemá nič spoločné s RNA a proteínmi, neexistujú žiadne chromozómy.

DNA eukaryotických buniek je lineárna, nachádza sa v jadre, v ktorom sú chromozómy.

Bunkové delenie eukaryotov a prokaryotov

Prokaryoty sa množia primárne jednoduchou bisekciou, zatiaľ čo eukaryoty sa delia mitózou, meiózou alebo kombináciou oboch.

organely

Eukaryotické bunky majú organely charakterizované prítomnosťou vlastného genetického aparátu: mitochondrií a plastidov. Sú obklopené membránou a majú schopnosť rozmnožovať sa delením.

V prokaryotických bunkách sa tiež nachádzajú organely, ale v menšom počte a nie sú obmedzené membránou.

Fagocytóza

Eukaryoty, na rozdiel od prokaryotov, majú schopnosť tráviť pevné častice tak, že ich uzatvárajú do membránového vezikula. Existuje názor, že táto vlastnosť vznikla ako odpoveď na potrebu úplne poskytnúť výživu bunke mnohonásobne väčšej ako prokaryotická. Dôsledkom prítomnosti fagocytózy u eukaryotov bol objavenie sa prvých predátorov.

Pohonné zariadenia

Eukaryotické bičíky majú dosť komplexná štruktúra. Sú to tenké bunkové výrastky obklopené tromi vrstvami membrány, ktoré obsahujú 9 párov mikrotubulov pozdĺž periférie a dva v strede. Majú hrúbku až 0,1 mm a sú schopné ohýbať sa po celej dĺžke. Okrem bičíkov sa eukaryoty vyznačujú prítomnosťou riasiniek. Štruktúrou sú identické s bičíkmi, líšia sa len veľkosťou. Dĺžka riasiniek nie je väčšia ako 0,01 mm.

Niektoré prokaryoty majú aj bičíky, sú však veľmi tenké, s priemerom asi 20 nanometrov. Sú to pasívne rotujúce duté proteínové vlákna.

Miesto nálezov

1. Eukaryoty sú v podstate mnohobunkové organizmy, ktoré sa rozmnožujú prostredníctvom. Prokaryoty sú jednobunkové a rozmnožujú sa delením na dve časti.
2. Prokaryotická DNA je v cytoplazme voľná a má tvar prstenca. Eukaryoty majú jadro, kde sa nachádza lineárna DNA.
3. Rozmery eukaryotickej bunky výrazne prevyšujú veľkosť prokaryotickej bunky, pričom pre eukaryoty je charakteristická prítomnosť fagocytózy, ktorá prispieva k dostatočnej výžive bunky.

Najdôležitejšia, základná vlastnosť eukaryotických buniek je spojená s umiestnením genetického aparátu v bunke. Genetický aparát všetkých eukaryotov sa nachádza v jadre a je chránený jadrovou membránou (v gréčtine „eukaryot“ znamená mať jadro). Eukaryotická DNA je lineárna (u prokaryotov je DNA kruhová a nachádza sa v špeciálnej oblasti bunky - nukleoidu, ktorý nie je oddelený membránou od zvyšku cytoplazmy). Je spojená s histónovými proteínmi a inými chromozomálnymi proteínmi, ktoré baktérie nemajú.

V životnom cykle eukaryotov sa zvyčajne vyskytujú dve jadrové fázy (haplopáza a diplofáza). Prvá fáza je charakterizovaná haploidnou (jedinou) sadou chromozómov, potom sa zlúčením vytvoria dve haploidné bunky (alebo dve jadrá). diploidná bunka(jadro) obsahujúce dvojitú (diploidnú) sadu chromozómov. Niekedy pri ďalšom delení a častejšie po niekoľkých deleniach sa bunka opäť stane haploidnou. Takéto životný cyklus a vo všeobecnosti diploidia nie je charakteristická pre prokaryoty.

Po tretie, možno najviac zaujímavý rozdiel, je v eukaryotických bunkách prítomnosť špeciálnych organel, ktoré majú vlastný genetický aparát, množia sa delením a sú obklopené membránou. Tieto organely sú mitochondrie a plastidy. Svojou štruktúrou a aktivitou sa nápadne podobajú baktériám. Táto okolnosť podnietila moderných vedcov k myšlienke, že takéto organizmy sú potomkami baktérií, ktoré vstúpili do symbiotického vzťahu s eukaryotmi. Prokaryoty sa vyznačujú malým počtom organel a žiadna z nich nie je obklopená dvojitou membránou. V prokaryotických bunkách nie je endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát ani lyzozómy.

Ďalším dôležitým rozdielom medzi prokaryotmi a eukaryotmi je prítomnosť endocytózy u eukaryotov, vrátane fagocytózy v mnohých skupinách. Fagocytóza (doslova „požieranie bunkou“) je schopnosť eukaryotických buniek zachytiť, uzavrieť do membránového vezikula a stráviť rôzne pevné častice. Tento proces poskytuje v tele dôležitú ochrannú funkciu. Prvýkrát ho objavil I. I. Mečnikov v blízkosti hviezdice. Výskyt fagocytózy u eukaryotov je s najväčšou pravdepodobnosťou spojený s priemernými veľkosťami (viac o rozdieloch vo veľkostiach nižšie). Veľkosť prokaryotických buniek je neúmerne menšia, a preto v procese evolučného vývoja eukaryot čelili problému zásobovania organizmu veľká kvantita jedlo. V dôsledku toho sa medzi eukaryotmi objavujú prví skutoční, mobilní predátori.

Väčšina baktérií má bunkovú stenu odlišnú od eukaryotickej (nie všetky eukaryoty ju majú). U prokaryotov ide o silnú štruktúru pozostávajúcu hlavne z mureínu (v archaea pseudomureín). Štruktúra mureínu je taká, že každá bunka je obklopená špeciálnym sieťovým vreckom, čo je jedna obrovská molekula. Medzi eukaryotmi má mnoho protistov, húb a rastlín bunkové steny. U húb pozostáva z chitínu a glukánov, u nižších rastlín z celulózy a glykoproteínov, rozsievky syntetizujú bunkovú stenu z kyseliny kremičité, vo vyšších rastlinách pozostáva z celulózy, hemicelulózy a pektínu. Pre väčšie eukaryotické bunky sa zjavne stalo nemožné vytvoriť bunkovú stenu z jednej molekuly s vysokou pevnosťou. Táto okolnosť by mohla prinútiť eukaryoty použiť na bunkovú stenu iný materiál. Ďalším vysvetlením je, že spoločný predok eukaryotov v súvislosti s prechodom na predáciu stratil bunkovú stenu a následne sa stratili aj gény zodpovedné za syntézu mureínu. Keď sa niektoré eukaryoty vrátili k osmotrofnej výžive, bunková stena sa znovu objavila, ale na inom biochemickom základe.

Metabolizmus baktérií je tiež rôzny. Vo všeobecnosti existujú štyri typy výživy a všetky sa nachádzajú medzi baktériami. Sú to fotoautotrofné, fotoheterotrofné, chemoautotrofné, chemoheterotrofné (fototrofné využívajú energiu slnečného žiarenia, chemotrofné využívajú chemickú energiu). Na druhej strane eukaryoty si energiu zo slnečného žiarenia buď syntetizujú sami, alebo využívajú hotovú energiu tohto pôvodu. Môže to byť spôsobené objavením sa predátorov medzi eukaryotmi, ktorých potreba syntetizovať energiu zmizla.

Ďalším rozdielom je štruktúra bičíkov. V baktériách sú tenké - iba 15-20 nm v priemere. Sú to duté vlákna vyrobené z bičíkového proteínu. Štruktúra eukaryotických bičíkov je oveľa komplikovanejšia. Sú bunkovým výrastkom obklopeným membránou a obsahujú cytoskelet (axonému) z deviatich párov periférnych mikrotubulov a dvoch mikrotubulov v strede. Na rozdiel od rotujúcich prokaryotických bičíkov sa eukaryotické bičíky ohýbajú alebo krútia. Dve skupiny organizmov, o ktorých uvažujeme, ako už bolo spomenuté, sa veľmi líšia svojou priemernou veľkosťou. Priemer prokaryotickej bunky je zvyčajne 0,5-10 mikrónov, zatiaľ čo rovnaký indikátor v eukaryotoch je 10-100 mikrónov. Objem takejto bunky je 1000-10000 krát väčší ako objem prokaryotickej bunky. U prokaryotov sú ribozómy malé (typ 70S). Eukaryoty majú väčšie ribozómy (typ 80S).

Zrejme sa líši aj čas výskytu týchto skupín. Prvé prokaryoty vznikli v procese evolúcie asi pred 3,5 miliardami rokov a eukaryotické organizmy z nich vznikli asi pred 1,2 miliardami rokov.

Najdôležitejšia, základná vlastnosť eukaryotických buniek je spojená s umiestnením genetického aparátu v bunke. Genetický aparát všetkých eukaryotov sa nachádza v jadre a je chránený jadrovou membránou (v gréčtine „eukaryot“ znamená mať jadro). Eukaryotická DNA je lineárna (u prokaryotov je DNA kruhová a nachádza sa v špeciálnej oblasti bunky - nukleoidu, ktorý nie je oddelený membránou od zvyšku cytoplazmy). Je spojená s histónovými proteínmi a inými chromozomálnymi proteínmi, ktoré baktérie nemajú.

V životnom cykle eukaryotov sa zvyčajne vyskytujú dve jadrové fázy (haplopáza a diplofáza). Prvá fáza je charakterizovaná haploidnou (jednoduchou) sadou chromozómov, potom zlúčením dvoch haploidných buniek (alebo dvoch jadier) vznikne diploidná bunka (jadro) obsahujúca dvojitú (diploidnú) sadu chromozómov. Niekedy pri ďalšom delení a častejšie po niekoľkých deleniach sa bunka opäť stane haploidnou. Takýto životný cyklus a vo všeobecnosti diploidia nie sú charakteristické pre prokaryoty.

Tretím, možno najzaujímavejším, rozdielom je prítomnosť špeciálnych organel v eukaryotických bunkách, ktoré majú vlastný genetický aparát, množia sa delením a sú obklopené membránou. Tieto organely sú mitochondrie a plastidy. Svojou štruktúrou a aktivitou sa nápadne podobajú baktériám. Táto okolnosť podnietila moderných vedcov k myšlienke, že takéto organizmy sú potomkami baktérií, ktoré vstúpili do symbiotického vzťahu s eukaryotmi. Prokaryoty sa vyznačujú malým počtom organel a žiadna z nich nie je obklopená dvojitou membránou. V prokaryotických bunkách nie je endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát ani lyzozómy.

Ďalším dôležitým rozdielom medzi prokaryotmi a eukaryotmi je prítomnosť endocytózy u eukaryotov, vrátane fagocytózy v mnohých skupinách. Fagocytóza (doslova „požieranie bunkou“) je schopnosť eukaryotických buniek zachytiť, uzavrieť do membránového vezikula a stráviť rôzne pevné častice. Tento proces poskytuje v tele dôležitú ochrannú funkciu. Prvýkrát ho objavil I. I. Mečnikov v blízkosti hviezdice. Výskyt fagocytózy u eukaryotov je s najväčšou pravdepodobnosťou spojený s priemernými veľkosťami (viac o rozdieloch vo veľkostiach nižšie). Veľkosť prokaryotických buniek je neúmerne menšia, a preto sa v procese evolučného vývoja eukaryotov stretávali s problémom zásobovania tela veľkým množstvom potravy. V dôsledku toho sa medzi eukaryotmi objavujú prví skutoční, mobilní predátori.

Väčšina baktérií má bunkovú stenu odlišnú od eukaryotickej (nie všetky eukaryoty ju majú). U prokaryotov ide o silnú štruktúru pozostávajúcu hlavne z mureínu (v archaea pseudomureín). Štruktúra mureínu je taká, že každá bunka je obklopená špeciálnym sieťovým vreckom, čo je jedna obrovská molekula. Medzi eukaryotmi má mnoho protistov, húb a rastlín bunkové steny. U húb pozostáva z chitínu a glukánov, u nižších rastlín z celulózy a glykoproteínov, rozsievky syntetizujú bunkovú stenu z kyselín kremičitých, u vyšších rastlín z celulózy, hemicelulózy a pektínu. Pre väčšie eukaryotické bunky sa zjavne stalo nemožné vytvoriť bunkovú stenu z jednej molekuly s vysokou pevnosťou. Táto okolnosť by mohla prinútiť eukaryoty použiť na bunkovú stenu iný materiál. Ďalším vysvetlením je, že spoločný predok eukaryotov v súvislosti s prechodom na predáciu stratil bunkovú stenu a následne sa stratili aj gény zodpovedné za syntézu mureínu. Keď sa niektoré eukaryoty vrátili k osmotrofnej výžive, bunková stena sa znovu objavila, ale na inom biochemickom základe.

Metabolizmus baktérií je tiež rôzny. Vo všeobecnosti existujú štyri typy výživy a všetky sa nachádzajú medzi baktériami. Sú to fotoautotrofné, fotoheterotrofné, chemoautotrofné, chemoheterotrofné (fototrofné využívajú energiu slnečného žiarenia, chemotrofné využívajú chemickú energiu).