یوکاریوت و پروکاریوت چیست؟ – تفاوت ها و شباهت های آن

موجودات در روی کره زمین دارای دو نوع سلول هستند که یوکاریوت و پروکاریوت نامیده می شوند. سلول های یوکاریوتی دارای هسته ای هستند که به وسیله غشایی از فضای داخل سلول جدا می شود و در این اندامک، ماده ی ژنتیکی وجود دارد. اما سلول های پروکاریوتی دارای هسته ی غشادار به صورت اندامک جدا نیستند. بلکه محتویات هسته، در سیتوپلاسم سلول، به صورت آزاد وجود دارد. کتاب علوم پایه هفتم دارای مباحثی از سلول های یوکاریوت و پروکاریوت می باشد. برای این که با این سلول ها و تفاوت ها و شباهت های آن ها بیشتر آشنا شوید، این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک را همراهی کنید.

سلول چیست؟

کوچکترین جزء سازنده بدن همه موجودات زنده، ساختار بنیادی به نام سلول می باشد. هر کدام از اندامک ها و یا اجزای داخل سلول، فعالیت و عملکرد خاصی را داخل آن انجام می دهند که زندگی موجودات زنده را امکان پذیر می کند. انرژی مورد نیاز برای انجام این فعالیت ها، از مواد غذایی چون کربوهیدرات ها، پروتئین ها، اسیدهای چرب و … ای که توسط موجودات مصرف می شود، تأمین می شود. انتقال این مواد توسط غشای سلولی که دارای ساختار خاصی است به روش های مختلف انجام می شود.

یکی از این روش ها، انتشار است که مواد از ناحیه با غلظت بالا به سمت قسمت با غلظت پایین می رود تا جاییکه تعادل برقرار شود. روش های دیگر با اسمز (با نفوذ پذیری انتخابی) و انتقال انتخابی (انتقال مولکول های خاص) انجام می شود.

سلول پروکاریوتی چیست؟

ارگانیسم های تک سلولی به طور عمده، که اندامک های غشاداری مانند هسته را ندارند، موجودات پروکاریوتی می باشند که برخی از آن ها چند سلولی نیز می باشند. ماده ژنتیکی در این سلول ها، بدون داشتن ساختار مشخص و منظمی، به صورت تک رشته ای و دایره ای شکل، داخل سیتوپلاسم به شکل آزاد وجود دارد. سلول های پروکاریوت، چون ساده ترین سلول ها می باشند، پس به احتمال زیاد اولین جانداران روی زمین بوده اند. در داخل سیتوپلاسم آن ها، ریبوزوم ها، برای ساخت پروتئین ها وجود دارند. دور این سلول ها را دیواره ای سخت پوشانده که وظیفه محافظت از مواد داخل سلول را بر عهده دارند.

از دیگر ویژگی های این سلول ها می توان به نداشتن شریک جنسی در آن ها اشاره کرد. روند تکثیر و زیاد شدن سلول های پروکاریوتی از روشی به نام تقسیم باینری انجام می شود که در آن، وقتی DNA کپی برداری شد، سلول به دو قسمت مساوی تقسیم می شود. دو سلول دختری که حاصل شده است کاملا شبیه به مادر خود می باشند.

اجزای تشکیل دهنده سلول پروکاریوت

اجزای تشکیل دهنده یک سلول پروکاریوت، اولا سیتوپلاسم آن است که تمام محتویات و اجزای سلول در داخل آن وجود دارد. همان طور که گفته شد، دیواره سلولی، لایه ای است که اطراف سلول را پوشانده و از آن محافظت می کند. نوکلئوتید بخشی از سلول پروکاریوتی می باشد که ماده ی ژنتیکی را در بر می گیرد. به مولکول های کوچکی از DNA در این سلول ها که همانند سازی جداگانه ای از ماده ی ژنتیکی دارند، پلاسمید می گویند. تاژک ها نیز به عنوان رشته های پروتئینی در خارج این سلول ها، برای حرکت و انتقال سلول ها وجود دارند.

انواع سلول های پروکاریوت

سلول های پروکاریوت را به دو دسته می توان تقسیم کرد. دسته اول باکتری ها هستند که یا در مواد غذایی یافت می شوند و موجب ایجاد بیماری در انسان ها می شوند مانند سالمونا، ایکولای و لیستریا و یا باکتری ها می توانند در بدن موجودات زنده بوده و برای آن ها مفید باشند، مانند باکتری هایی که در دستگاه گوارش انسان وجود دارند. دسته دیگر از سلول های پروکاریوت، آرکی باکتری ها هستند که تحت شرایط خاص و سختی چون چشمه های آب گرم و یا مناطق قطبی، می توانند زندگی کرده و حفظ حیات کنند.

سلول یوکاریوتی چیست؟

ارگانیسم هایی که در آن ها، سلول ها دارای ساختار پیچیده و اندامک های مشخصی که با غشا احاطه شدند، هستند را یوکاریوت ها می نامند. ساختار غشایی تخصصی که در این سلول ها وجود دارد، متعلق به هسته بوده و دلیل دسته بندی موجودات در دسته یوکاریوت ها نیز همین هسته مشخص می باشد. اندامک هایی که داخل سلول های یوکاریوتی وجود دارند، هر کدام دارای عملکرد مشخصی می باشند. به عنوان مثال اطلاعات ژنتیکی توسط کروموزوم ها حمل می شوند که از پروتئین و نوکلئوتید ساخته شده اند. همچنین تولید انرژی در سلول برای انجام فعالیت های آنان، بر عهده اندامک میتوکندری می باشد.

اجزای تشکیل دهنده سلول های یوکاریوتی

برخی از اجزای سلول های یوکاریوت و پروکاریوت مشترک می باشند. غشای سلولی محافظ، سیتوپلاسم، ریبوزوم و DNA در هر دو نوع از سلول ها وجود دارند. ریبوزوم موجود در سلول یوکاریوتی، در هسته ی این سلول ها ساخته می شود. اندامک های دیگر این نوع از سلول ها میتوکندری (وظیفه تولید انرژی در سلول را برعهده دارند)، شبکه آندوپلاسمی ناهموار (برای مونتاژ پروتئین ها کاربرد دارد)، شبکه آندوپلاسمی صاف (ساخت چربی را بر عهده دارند)، دستگاه گلژی ( ساخت پروتئین ها وظیفه ی آن هاست) هستند.

برخی از اندامک ها مانند لیزوزوم (هضم مواد زاید را بر عهده دارد)، واکوئل (برای ذخیره سازی مواد و آب است)، کلروپلاست (انجام عمل فتوسنتز) و سانتریول (برای تقسیم سلول)، در بعضی از سلول های یوکاریوتی وجود دارند. برخی از سلول های یوکاریوت، دارای تاژک به عنوان دم رشته ای بلند هستند که می توانند با آن حرکت کرده و منتقل شوند.

موجودات یوکاریوت و پروکاریوت کدامند؟

ارگانیسم هایی که در دسته پروکاریوت ها قرار می گیرند و دارای ساده ترین سلول ها، یعنی پروکاریوت ها هستند، شامل باکتری ها و آرکی باکتری ها می باشند. اما ارگانیسم هایی که در دسته یوکاریوت ها قرار می گیرند، شامل قارچ ها، گیاهان، جانوران و آغازیان می باشند و می توانند تک سلولی و یا چند سلولی باشند. با وجود اختلاف نظرهای قبلی در مورد دسته بندی مخمرها، امروزه این دسته از موجودات در گروه یوکاریوت ها قرار می گیرند. دانشمندان بر این فرض هستند که ابتدا در کره خاکی سلول های پروکاریوتی به وجود آمدند و سلول های یوکاریوتی از بلعیده شدن پروکاریوت ها توسط همدیگر تشکیل و اندامک های آنان شکل گرفته است.

سلول های یوکاریوت و پروکاریوت چه شباهت هایی دارند؟

اولین شباهت سلول های یوکاریوت و پروکاریوت در کدهای ژنتیکی و مولکول های DNA در آن هاست که خواص و عملکرد سلول ها را مشخص می کنند. دومین شباهت این دو نوع از سلول ها، وجود غشای سلولی در آن هاست، که عبور مواد و ترکیبات سلولی از آن انجام می شود. سیتوپلاسم ژله ای است که در هر دو نوع سلول های یوکاریوت و پروکاریوت وجود دارد و از آب، یون های مختلف، نمک و پروتئین تشکیل شده است. سنتز پروتئین در ریبوزوم انجام می شود که در هر دو نوع سلول ها وجود دارد.

سلول های یوکاریوت و پروکاریوت چه تفاوت هایی دارند؟

هسته

اولین اختلاف را می توان در وجود هسته در سلول های یوکاریوتی دانست که توسط غشای دو لایه از جنس لیپید احاطه شده است و ماده ژنتیکی سلول در این اندامک می باشد. اما در سلول های پروکاریوتی، هسته وجود ندارد و ماده ژنتیکی در سیتوپلاسم می باشد.

کروموزوم

در سلول های یوکاریوتی مولکول DNA در کروموزوم ها می باشد و هر سلول حاوی تعداد زیادی کروموزوم می باشد. اما در سلول های پروکاریوتی، فقط یک کروموزوم حلقوی وجود دارد. البته استثنائاتی در این مورد دیده می شود، مانند باکتری بیماری وبا که دو کروموزوم حلقوی دارد.

ژن ها

ژن ها در سلول های یوکاریوتی بزرگتر از سلول های پروکاریوتی می باشد. همچنین در سلول های پروکاریوتی یک نوع RNA پلیمراز و در سلول های یوکاریوتی سه نوع RNA پلیمراز وجود دارد.

اندامک ها

یک سری اندامک هایی در سلول های یوکاریوتی وجود دارد که در سلول های پروکاریوتی نیست. از این اندامک ها می توان میتوکندری، شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی و کلروپلاست را نام برد که در سیتوپلاسم سلول یوکاریوتی می باشند و دارای غشا هستند.

ریبوزوم ها

ریبوزوم ها در سلول های یوکاریوت و پروکاریوت از دو زیرواحد بزرگ و کوچک تشکیل شده اند. اما این زیرواحدها  و در کل ریبوزوم ها در سلول های یوکاریوتی بزرگتر از سلول های پروکاریوتی می باشند. همچنین در یوکاریوت ها، ریبوزوم ها یا در اتصال به غشای هسته می باشند، یا بر روی شبکه آندو پلاسمی خشن قرار گرفتند و یا به صورت آزادانه در سیتوپلاسم هستند. اما در پروکاریوت ها، ریبوزوم ها فقط به شکل آزاد در سیتوپلاسم قرار دارند.

تولید مثل

در سلول های یوکاریوتی تولید مثل به طریق جنسی انجام می شود. البته بعضی از قارچ های تک سلولی و پروتئین ها دارای تولید مثل غیر جنسی هستند. اما سلول های پروکاریوتی به طریق غیرجنسی و با تولید سلول های کاملا مشابه خود، تکثیر می شوند.

دیواره سلولی

در سلول های پروکاریوتی دیواره ای محکم با ساختار معین، غشای پلاسمایی را فرا گرفته اما در سلول های یوکاریوتی، گیاهان دارای دیواره سلولی هستند ولی مهره داران دیواره سلولی ندارند. در گیاهان دیواره سلولی، ساختار سلولزی و در باکتری ها، دیواره سلولی دارای ساختاری از قندها و اسیدهای آمینه به نام پپتیدوگلیکان است.

تفاوت یوکاریوت و پروکاریوت

همه سلول ها در یکی از دو نوع سلولی، پروکاریوت ها و یوکاریوت ها قرار می گیرند. تفاوت های اصلی بین یوکاریوت ها و پروکاریوت ها بر اساس اندازه آنها و همچنین وجود یا عدم وجود برخی اندامک ها و ساختارهای سلولی تعیین می شود.

اندازه: به طور کلی، می توانیم ثابت کنیم که سلول های یوکاریوتی بزرگتر (بیش از ۱۰ میکرومتر) و پیچیدگی بیشتری در مقایسه با پروکاریوت ها دارند. اندازه دومی بیش از ۱۰ میکرومتر نیست و ساختار ساده تری دارند.

ترکیب: هسته سلول جایی است که DNA سلول محدود می شود. این هسته فقط و منحصراً در سلول‌های یوکاریوتی وجود دارد، همانطور که اسکلت سلولی و سایر اندامک ‌های سلولی مانند میتوکندری، کلروپلاست و واکوئل وجود دارد.

تعداد سلول ها در ارگانیسم: پروکاریوت ها مشخصه موجودات تک سلولی مستقل هستند، در حالی که برخی از سلول های یوکاریوتی تک سلولی هستند و آزادانه زندگی می کنند، برخی دیگر موجودات چند سلولی پیچیده را تشکیل می دهند.

تولید مثل: یکی دیگر از جنبه های تمایز بین سلول های یوکاریوتی و پروکاریوتی تولید مثل است. سلول های پروکاریوتی همیشه تولید مثل غیرجنسی را انجام می دهند، در حالی که یوکاریوت ها می توانند هر دو فرآیند تولید مثل غیرجنسی و جنسی را انجام دهند.

شکل: در حالی که سلول‌های یوکاریوتی می‌توانند اشکال متنوعی داشته باشند، سلول‌های پروکاریوتی معمولاً میله‌ای یا کروی مارپیچی هستند. علاوه بر این، دومی می تواند مستعمرات را تشکیل دهد.

تقسیم سلولی: یوکاریوت ها تقسیم سلولی را از طریق میتوز و میوز انجام می دهند. از سوی دیگر، سلول های پروکاریوتی آن را مستقیماً با شکافت دوتایی انجام می دهند.

یکی از تفاوت های کلیدی بین سلول های یوکاریوتی و پروکاریوتی توانایی آنها در چند سلولی بودن است. در حالی که سلول های یوکاریوتی می توانند تک سلولی باشند، می توانند ارگانیسم های چند سلولی را نیز بسازند. سلول های پروکاریوتی فقط می توانند تک سلولی باشند.