這兩種細(xì)胞構(gòu)成了我們周圍的所有生物。

2021年1月24日,

顯微鏡下植物的橫切面，植物是真核生物。Sinhyu/iStock

地球上的生命通常分為兩大類(也稱為域):原核生物和真核生物。原核生物分為兩個(gè)領(lǐng)域-細(xì)菌和古細(xì)菌。

這些類型中的每一種都包含獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和生化差異，這使它們彼此區(qū)別開(kāi)來(lái)。

那么，原核細(xì)胞和真核細(xì)胞有什么區(qū)別呢?它們有何相似之處，又有何不同之處?

生物的類型

生物一般分為三大類:細(xì)菌、古生菌和真核菌。

細(xì)菌和古細(xì)菌主要是單細(xì)胞生物，屬于原核生物。根據(jù)定義，原核細(xì)胞往往是地球上最簡(jiǎn)單、最小、最古老的細(xì)胞。

大多數(shù)其他的生物，屬于細(xì)菌和古細(xì)菌類別之外，被放在真核組，并由真核細(xì)胞組成。

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真核生物不受生物體中細(xì)胞數(shù)量的限制。它們可以是單細(xì)胞，也可以有數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。真核生物包括植物、動(dòng)物和真菌，也包括原生生物和一些藻類。

來(lái)源:BernardSpragg/Picryl

原核生物最早出現(xiàn)在地球生命史上，真核生物出現(xiàn)在27億年前，大約比原核生物晚10到15億年。

一種理論認(rèn)為，真核細(xì)胞是由原核生物的共生關(guān)系進(jìn)化而來(lái)的，稱為內(nèi)共生，例如，生活在較大宿主細(xì)胞內(nèi)的細(xì)菌。該理論認(rèn)為，隨著時(shí)間的推移，共生體一起進(jìn)化，直到其中一個(gè)不能脫離另一個(gè)而發(fā)揮作用。

藻類細(xì)胞內(nèi)共生關(guān)系圖。資料來(lái)源:Wilsonb.m.dePaula/ResearchGate

那么，究竟是什么將這兩種細(xì)胞分開(kāi)的呢?

原核生物和真核生物有何不同?

為了正確區(qū)分這些細(xì)胞的不同之處，我們將把解釋分解為每個(gè)細(xì)胞的特定部分——從細(xì)胞核和DNA開(kāi)始。

核/DNA:

真核細(xì)胞由一個(gè)核和一層由兩層膜組成的膜組成。真核細(xì)胞的細(xì)胞核持有DNA。

另一方面，在原核細(xì)胞中，沒(méi)有細(xì)胞核，而是一個(gè)沒(méi)有被單獨(dú)的膜包圍的類核區(qū)域。細(xì)胞的這個(gè)區(qū)域保存著DNA,DNA通常是自由漂浮的。

如果我們深入研究各自細(xì)胞的DNA，在這兩種細(xì)胞中，DNA都包含在染色體中。

真核細(xì)胞具有多條線性染色體，在真核細(xì)胞復(fù)制的過(guò)程中，它們經(jīng)歷減數(shù)分裂和有絲分裂。然而，原核生物的細(xì)胞通常只有一條圓形染色體。盡管，一些研究表明，一些原核生物可能有多達(dá)四條染色體。

真核細(xì)胞的細(xì)胞器:

真核細(xì)胞包含多個(gè)膜結(jié)合的細(xì)胞器，這些細(xì)胞器不存在于簡(jiǎn)單的原核細(xì)胞中。這些細(xì)胞器包括線粒體(細(xì)胞的動(dòng)力源)、粗糙和光滑的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體以及植物細(xì)胞中的葉綠體。所有這些單獨(dú)的細(xì)胞器都包含在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。

原核細(xì)胞也有細(xì)胞質(zhì)，但它沒(méi)有任何膜結(jié)合的細(xì)胞器。

來(lái)源:SciencePrimer/Wikimedia

核糖體:

這兩種細(xì)胞都有核糖體，但在真核細(xì)胞中，核糖體更大更復(fù)雜。它們也由膜結(jié)合，可以在細(xì)胞質(zhì)、核膜甚至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)。另一方面，在原核細(xì)胞中，核糖體分散并自由漂浮在細(xì)胞質(zhì)中。

退一步說(shuō)，核糖體是合成蛋白質(zhì)的復(fù)雜大分子。這些蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞的功能和修復(fù)是必不可少的。

兩種細(xì)胞中核糖體的一個(gè)顯著區(qū)別是組成它們的亞單位的大小。在這兩種細(xì)胞中，核糖體都由兩個(gè)亞基組成，一個(gè)小亞基和一個(gè)大亞基。

在真核生物中，這些亞基更大，被稱為60S和40S(S代表svedberg，用于測(cè)量分子在離心機(jī)中移動(dòng)的速度)。在原核生物中，這些亞基更小，被認(rèn)為是50S和30S。

這聽(tīng)起來(lái)可能是一堆術(shù)語(yǔ)，但亞基的差異很重要，因?yàn)樗尶茖W(xué)家能夠開(kāi)發(fā)附著在某些細(xì)菌上的抗生素。

這種差異在更消極的方面也很顯著。例如，脊髓灰質(zhì)炎病毒利用核糖體的差異尋找真核細(xì)胞中的核糖體并附著在其上，從而影響其將信使RNA翻譯成蛋白質(zhì)的能力。

繁殖:

大多數(shù)真核細(xì)胞通過(guò)減數(shù)分裂進(jìn)行有性繁殖，而原核細(xì)胞通常通過(guò)雙分裂進(jìn)行無(wú)性繁殖，這與有絲分裂相似。這意味著產(chǎn)生的原核生物細(xì)胞是親本細(xì)胞的精確克隆。一些原核細(xì)胞也有毛，這是一種毛發(fā)狀的突出物，在稱為結(jié)合的過(guò)程中用來(lái)交換遺傳物質(zhì)，這可以被認(rèn)為是一種有性生殖。

在減數(shù)分裂中，細(xì)胞中的染色體數(shù)量減少一半，產(chǎn)生4個(gè)單倍體細(xì)胞，每個(gè)單倍體細(xì)胞在遺傳上都與產(chǎn)生它們的母細(xì)胞不同。

細(xì)胞壁:

大多數(shù)原核細(xì)胞在質(zhì)膜周圍有堅(jiān)硬的細(xì)胞壁。在單細(xì)胞生物中，堅(jiān)硬的細(xì)胞壁賦予了生物體形狀。一些真核生物，如脊椎動(dòng)物，沒(méi)有細(xì)胞壁，盡管其他一些生物，如植物細(xì)胞，有細(xì)胞壁。

通過(guò)比較原核生物和真核植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，兩者的化學(xué)性質(zhì)也有所不同。植物的細(xì)胞壁主要由纖維素組成，但例如在細(xì)菌中，細(xì)胞壁由肽聚糖組成，肽聚糖本質(zhì)上是糖和氨基酸的組合。

在所有的個(gè)體分解之后，您可能仍然想知道如何區(qū)分這兩個(gè)不同的細(xì)胞，所以這里有一個(gè)直接而簡(jiǎn)單的答案。

原核生物和真核生物之間的主要區(qū)別是細(xì)胞核的存在或不存在;核糖體的大小和復(fù)雜性;繁殖的***;以及細(xì)胞壁的存在或缺失。

真核生物有帶膜的核，較大的核糖體亞基，通常有性繁殖，可能沒(méi)有細(xì)胞壁。原核生物在細(xì)胞核周圍沒(méi)有膜，有更小的核糖體亞基，無(wú)性繁殖，有細(xì)胞壁。

原核生物和真核生物有什么共同之處?

這兩種細(xì)胞確實(shí)有一些共同之處;畢竟，每種類型仍然是一個(gè)單元格。以下是一些關(guān)鍵的相似之處: