Differenza tra procarioti ed eucarioti
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Differenza principale - Prokaryotes vs eucarioti
I procarioti e gli eucarioti sono i due livelli organizzativi degli organismi viventi sulla terra. Il differenza principale tra procarioti ed eucarioti è quello i procarioti non hanno organelli racchiusi nella membrana, mentre gli eucarioti hanno organelli racchiusi nella membrana. Il materiale genetico dei procarioti può essere trovato in una posizione specifica del citoplasma, che è chiamato nucleo. Ma negli eucarioti, il DNA è organizzato in un organello racchiuso nella membrana chiamato nucleo. Gli altri organelli negli eucarioti sono mitocondri, cloroplasti, reticolo endoplasmatico, apparato del Golgi e lisosomi. Gli organismi procariotici includono batteri e cianobatteri. Gli organismi eucarioti includono animali, piante, funghi, alghe e protozoi.
Aree chiave coperte
1. Cosa sono i procarioti
- Definizione, organizzazione, esempi
2. Cosa sono gli eucarioti
- Definizione, organizzazione, esempi
3. Quali sono le somiglianze tra i procarioti e gli eucarioti
- Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra procarioti ed eucarioti
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: animali, batteri, DNA, eucarioti, funghi, organuli legati a membrana, nucleo, piante, procarioti
Cosa sono i procarioti
I procarioti si riferiscono agli organismi che non hanno un nucleo e organelli legati alla membrana. Tutti i procarioti sono organismi unicellulari. La maggior parte dei procarioti ha una dimensione compresa tra 0,2 e 2 μm. La membrana cellulare dei procarioti racchiude proteine, DNA e metaboliti idrosolubili nel citoplasma. Sebbene i procarioti non contengano compartimenti chiamati organelli nel citoplasma, elaborano ancora alcuni microcompartimenti, che fungono da organelli primitivi. I batteri e i cianobatteri sono i due tipi di procarioti.
Quattro tipi di forme possono essere identificati nei batteri: a forma sferica (cocchi), a forma di bastoncello (bacilli), a forma di spirale (spirocheta) ea forma di virgola (vibrione). La parete cellulare batterica è costituita da peptidoglicani. La parete cellulare fornisce protezione alla cellula, mantiene la forma e previene la disidratazione. Alcuni batteri possiedono uno strato più esterno chiamato capsula che è appiccicoso, aiutando la cellula a legarsi alle superfici. Flagella, una struttura simile a un panno, aiuta il movimento della cellula. Fimbriae, che è una struttura a molti capelli, aiuta anche l'attaccamento. Alcuni batteri sono costituiti da un glicocalice che copre l'ambiente della membrana cellulare. La struttura di una cellula procariotica è mostrata in Figura 1.
Figura 1: Cellula di batteri procariotici
Il citoplasma batterico è una sostanza gelatinosa che scioglie una varietà di molecole organiche. Sono costituiti da un citoscheletro primitivo. Piccoli ribosomi 70S sono presenti per la sintesi proteica. Il DNA genomico si trova in una regione chiamata nucleoide nel citoplasma. I batteri sono costituiti da un singolo cromosoma circolare. Alcuni pezzi di DNA possono essere trovati nel citoplasma come plasmidi circolari.
La riproduzione asessuale dei procarioti avviene attraverso la fissione binaria. Il metodo di riproduzione sessuale dei procarioti è il trasferimento genico orizzontale. Il trasferimento del gene batterico avviene in tre metodi: trasduzione mediata da batteriofagi, coniugazione mediata da plasmidi e trasformazione naturale. Strutture a forma di bastoncello chiamate pili consentono il trasferimento genetico.
Poiché i procarioti sono costituiti da una grande diversità, ottengono energia da composti inorganici come l'idrogeno solforato in aggiunta alla fotosintesi e ai composti organici. Possono anche essere vivi in condizioni difficili come le superfici innevate dell'Antartide, le sorgenti calde e le bocche idrotermali sottomarine. Si pensa che gli eucarioti si siano evoluti dai procarioti.
Cosa sono gli eucarioti
Gli eucarioti sono organismi che possiedono organelli legati alla membrana compreso il nucleo. Possono essere organismi unicellulari o multicellulari. Gli eucarioti multicellulari superiori contengono tessuti specializzati costituiti da diversi tipi di cellule. Gli eucarioti possono essere identificati in quattro regni: regno Protista, regno Plantae, regno Fungi e regno Animalia.
Le cellule eucariotiche sono di grandi dimensioni (da 10 a 100 μm) rispetto ai procarioti. I tre tipi principali di cellule procariotiche sono cellule animali, cellule vegetali e cellule fungine. Piante e funghi possiedono una parete cellulare composta da cellulosa, emicellulosa, pectina e chitina rispettivamente. Il citoscheletro eucariotico è composto da microfilamenti, microtubuli e filamenti intermedi. Svolge un ruolo fondamentale nell'organizzazione cellulare e mantiene la forma della cellula. Eucarioti e procarioti sono descritti in video 1.
Video 1: Eucarioti e procarioti
Le cellule eucariotiche sono composte da una varietà di organelli legati alla membrana. Il nucleo è racchiuso da due membrane chiamate membrane nucleari. Gli eucarioti di solito contengono più di un cromosoma nel nucleo. Questi cromosomi sono lineari e spesso esistono in più copie chiamate omologhe. Le membrane nucleari sviluppano il reticolo endoplasmatico (ER) che è coinvolto nella maturazione delle proteine e nel trasporto. I ribosomi sono grandi, di dimensioni 80S e sono legati al pronto soccorso. L'ER legato al ribosoma è indicato come ER approssimativo. Vescicole sono presenti per la trasformazione di varie molecole all'interno della cellula come corpi di Golgi, lisosomi e perossisomi. I mitocondri sono anche circondati da due doppi strati di fosfolipidi. Coprono lo zucchero in ATP per utilizzarlo come energia. Le cellule vegetali contengono cloroplasti per la fotosintesi. Gli eucarioti si riproducono asessualmente attraverso la mitosi o sessualmente attraverso la meiosi, seguita dalla fusione dei gameti.
Somiglianze tra procarioti ed eucarioti
- Sia i procarioti che gli eucarioti sono due tipi di organizzazione della vita.
- Sia i procarioti che gli eucarioti contengono una membrana cellulare, costituita da un doppio strato fosfolipidico.
- Il materiale genetico di entrambi procarioti ed eucarioti è il DNA.
- Sia i procarioti che gli eucarioti contengono ribosomi, che facilitano la traduzione dell'mRNA in una sequenza di amminoacidi.
- Sia i procarioti che gli eucarioti sono composti da un citosol.
Differenza tra procarioti ed eucarioti
Definizione
I procarioti: I procarioti sono organismi che non possiedono un nucleo e organuli legati alla membrana.
eucarioti: Gli eucarioti sono organismi che possiedono organelli legati alla membrana compreso il nucleo.
Regno
I procarioti: I procarioti appartengono al regno Monera.
eucarioti: Gli eucarioti appartengono al regno Protista, regno Plantae, regno Fungi e regno Animalia.
Esempi
I procarioti: I batteri e i cianobatteri sono cellule procariotiche.
eucarioti: Animali, piante, funghi, protozoi e alghe sono eucarioti.
Dimensione della cella
I procarioti: Le cellule procariotiche hanno normalmente un diametro da 0,2 a 2 μm.
eucarioti: Queste celle hanno normalmente un diametro compreso tra 10 e 100 μm.
Tipo di cella
I procarioti: I procarioti sono organismi unicellulari.
eucarioti: Gli eucarioti sono organismi pluricellulari.
Nucleo
I procarioti: I procarioti non hanno un vero nucleo, né membrane nucleari o nucleoli.
eucarioti: Le cellule eucariotiche sono costituite da un vero nucleo con membrane nucleari doppie e nucleoli.
DNA
I procarioti: I procarioti hanno una singola molecola di DNA circolare nel nucleoide. Mancano istoni o esoni.
eucarioti: Le cellule eucariotiche hanno cromosomi multipli e lineari nel nucleo. Contengono gli istoni e gli esoni.
Organelli legati a membrana
I procarioti: Le cellule dei procarioti non hanno organelli legati alla membrana.
eucarioti: Organchi legati alla membrana come mitocondri, cloroplasti, ER e vescicole sono presenti negli eucarioti.
flagelli
I procarioti: I flagelli sono composti da due proteine nei procarioti.
eucarioti: Alcune cellule eucariotiche senza parete cellulare contengono flagelli.
Parete cellulare
I procarioti: Le pareti cellulari procariotiche sono per lo più costituite da peptidoglicani.
eucarioti: Le pareti delle cellule eucariotiche sono costituite da cellulosa, chitina e pectina.
Membrana plasmatica
I procarioti: Carboidrati e steroli non si trovano nella membrana plasmatica dei procarioti.
eucarioti: I carboidrati e gli steroli fungono da recettori sulla membrana plasmatica degli eucarioti.
citoscheletro
I procarioti: I procarioti contengono un citoscheletro primitivo senza flusso citoplasmatico.
eucarioti: Gli eucarioti contengono un complesso citoscheletro con streaming citoplasmatico.
Divisione cellulare
I procarioti: La divisione cellulare avviene attraverso la fissione binaria nei procarioti.
eucarioti: La divisione cellulare avviene attraverso la mitosi negli eucarioti.
Riproduzione sessuale
I procarioti: La riproduzione sessuale dei procarioti avviene per coniugazione.
eucarioti: La riproduzione sessuale avviene attraverso la produzione di gameti negli eucarioti
Conclusione
I procarioti e gli eucarioti sono due tipi di organismi sulla terra. I batteri e i cianobatteri sono procarioti. Animali, piante, funghi, protozoi, alghe, sono eucarioti. I procarioti non contengono organelli legati alla membrana e un nucleo. Ma gli eucarioti contengono organelli legati alla membrana e un nucleo. La principale differenza tra procarioti ed eucarioti è la loro organizzazione cellulare.
Riferimento:
1. "Prokaryote". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 27 agosto 2014, disponibile qui.
2. "Introduzione alle cellule eucariotiche". Khan Academy, disponibile qui.
Cortesia dei media:
1. "Cellula di procariote" di Ali Zifan - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Prokaryotes vs. Eukaryotes" di eLearn.Punjab via Vimeo.com
