Allgemein gibt es zwei Zelltypen: die prokaryotische Zelle und die eukaryotische Zelle.
Eukaryotische Zellen sind Zellen, die sich in Deinem Körper befinden. Allgemein haben eukaryotische Zellen einen Zellkern und andere Organellen, wie Mitochondrien und Chloroplasten (nur Pflanzenzellen und Cyanobakterien), die ihnen ihre besonderen Kräfte verleihen. Dazu gehört z. B. die aerobe Zellatmung (Mitochondrien) oder die Photosynthese (Chloroplasten), dessen Energie als universelle Währung im Botenstoff ATP gebunden wird.
Prokaryotische Zellen sind die Zellen, die überall vorkommen, bspw. im Meer, im Boden oder in der Luft. Ihnen fehlt ein Zellkern und andere Organellen, sie haben aber eine proteinbasierte Zellwand, die sie schützt. Prokaryoten sind im Vergleich zu Eukaryoten deutlich resistenter unter extremen Umweltbedingungen.
Alle Prokaryoten sind Einzeller. Im Gegensatz dazu sind Eukaryoten hauptsächlich mehrzellig.
Prokaryotische Zelle
Prokaryotische Zellen beschreiben alle Lebewesen, deren Zellen keinen echten Zellkern und Zellorganellen aufweisen. Prokaryoten sind etwa Bakterien und Archaeen (Urbakterien).
Prokaryoten sind dafür bekannt, dass sie sich schnell an neue Umweltbedingungen anpassen können. Das liegt einerseits am horizontalen Gentransfer und andererseits daran, dass sie sich mittels Zellteilung schnell vermehren können.
Der horizontale Gentransfer beschreibt die Genübertragung zwischen zwei Lebewesen. Die Gene, die übertragen werden, sind solche, die nicht über Vererbung weitergegeben werden.
Allgemein sind Prokaryoten auch kleiner als Eukaryoten. Sie sind im Durchschnitt nur 1–2 μm groß.
Wusstest Du, dass die DNA einer prokaryotischen Zelle frei im Cytoplasma liegt?
Abbildung 1: Schematische Darstellung eines Bakteriums
Eukaryotische Zelle
Es gibt deutlich größere eukaryotische Zellen, wie die menschliche Eizelle. Diese ist etwa 100 Mikrometer, also 1 mm, groß.
Zu den Eukaryoten gehören Menschen, Tiere sowie Pflanzen, Pilze und Protisten.
Der Begriff “Protisten” wurde ursprünglich eingeführt, um ein- bis wenigzellige Eukaryoten von mehrzelligen Eukaryoten zu trennen und um sie als Reich zu etablieren, analog zu den Reichen der Tiere, Pflanzen und Pilze. Allerdings ergab sich, dass sowohl Tiere als auch Pflanzen und Pilze jeweils zu unterschiedlichen Gruppen der Protisten nahe verwandt sind.
“Protisten” bilden damit zwar kein eigenes Reich, allerdings wird heutzutage dieser Begriff dennoch verwendet, um auf ein- bis wenigzellige Eukaryoten zu verweisen. Hierzu gehören bspw. Algen, Urtierchen und einige Pilze.
Entstehung von Eukaryoten
Heutzutage gehen Wissenschaftler*innen von der Endosymbiontentheorie aus, die die Entstehung der Eukaryoten erklären soll. Diese Theorie beschreibt, dass Plastiden und Mitochondrien von Vorläufern der eukaryotischen Zellen mittels Endozytose aufgenommen wurden. Dadurch entstand eine Symbiose zwischen den Zellen, wobei die aufgenommene prokaryotische Zelle die äußere Zelle mit Nährstoffen versorgt, während die äußere Zelle Schutz und konstante Lebensbedingungen liefert.
Prokaryoten und Eukaryoten Vergleich
Prokaryoten und Eukaryoten unterscheiden sich in ihrem Aufbau sowie in der Genexpression, Vermehrung und der Proteinbiosynthese.
Unterschiede im Aufbau von Prokaryoten und Eukaryoten
Die folgende Tabelle stellt Zellorganellen oder Zellbestandteile dar, die in eukaryotischen und/oder in prokaryotischen Zellen zu finden sind.
Eine prokaryotische Zelle ist “einfach” aufgebaut, das heißt, dass sie keine Kompartimente aufweisen, wie in eukaryotischen Zellen. Deswegen liegt die DNA frei im Cytoplasma in Form von einem DNA-Knäuel (Nukleoid) und DNA-Plasmiden vor.
Pflanzenzellen und prokaryotische Zellen haben eine Zellwand, die das innere der Zelle vor äußeren Einflüssen schützt sowie der Stabilität dient.
Das Flagellum dient der Fortbewegung und wird bei prokaryotischen Zellen gefunden. Allerdings nutzen auch eukaryotische Zellen eine analoge Fortbewegungsform in Form einer Geißel, bspw. bei Spermien.
Die obenstehende Tabelle führt nicht die Protisten auf, da diese kein eigenständiges Reich darstellen.
Unterschied Prokaryoten und Eukaryoten
Prokaryoten und Eukaryoten unterscheiden sich nicht nur in ihrem Aufbau, sondern sowohl in ihrer Vermehrungsweise, sowie in ihrer Genregulation und Proteinbiosynthese.
| Eukaryoten | Prokaryoten |
| Proteinbiosynthese | Genregulation | Vermehrung | Proteinbiosynthese | Genregulation | Vermehrung |
| - komplex
- steuert die Entwicklung der Zelle zu verschiedenen Zeitpunkten der Proteinbiosynthese
| - Zweiteilung
- Teilung des Zellkerns (Mitose)
- Teilung der Zelle
| | | - Mitose ist nicht nötig
- Erbgut wird vervielfältigt
- DNA teilt sich mit der Teilung der Zelle
- zwei Klone
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Proteinbiosynthese – Eukaryoten Prokaryoten Vergleich
Die eukaryotische und die prokaryotische Proteinbiosynthesen erfolgen in folgenden Teilschritten:
- Transkription
- Translation
Während der Transkription wird ein Gen in eine mRNA umschrieben. Danach findet die Translation statt, wobei die Basensequenz der mRNA in eine Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt wird.
Die prokaryotische Proteinbiosynthese ist aufgrund des DNA-Plasmids weniger kompliziert sowie schneller.
Unterschied Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryote
Bei den Eukaryoten ist die Genregulation ein komplexer Prozess. Es steuert die Entwicklung der Zelle. Das Besondere an der eukaryotischen Genregulation ist, dass es zu verschiedenen Zeitpunkten der Proteinbiosynthese stattfinden kann.
Die prokaryotische Genregulation hingegen kann nur während der Transkription stattfinden. Die Genregulation erfolgt nach dem sogenannten Operon-Modell.
Nähere Informationen zur Genregulation findest Du unter der gleichnamigen Erklärung!
Vermehrung – Prokaryoten Eukaryote
Die Teilung einer eukaryotischen Zelle erfolgt in zwei Teilschritten:
- Zellkernteilung (Mitose)
- Zellteilung
Die Zellteilung der Prokaryoten verläuft etwas anders, als die der Eukaryoten. Eine Mitose, also die Zellkernteilung, ist bei Prokaryoten nicht nötig, da sie keinen Zellkern haben. Deswegen teilt sich eine prokaryotische Zelle wie folgt:
- Verdopplung der DNA
- Zellteilung (inkl. Aufteilung der DNA)
In diesem Fall entstehen zwei gleiche Tochterzellen oder Klone.
Prokaryoten und Eukaryoten Vergleich – Zusammenfassung
Laut der Endosymbiontentheorie soll aus einer prokaryotischen Zelle eine eukaryotische Zelle entstanden sein. Jedoch scheinen die zwei Zelltypen sich unterschiedlich entwickelt zu haben, da sie sich in mehreren Faktoren unterscheiden.
In der unten stehenden Tabelle findest Du eine Übersicht zu den generellen Unterschieden zwischen Prokaryoten und Eukaryoten.
Nähere Informationen zum Aufbau der Ribosomen findest Du unter der gleichnamigen Erklärung von StudySmarter!
Prokaryoten Eukaryoten – Das Wichtigste
Nachweise
- u-helmich.de: Prokaryoten. (27.07.2022)
- u-helmich.de: Eukaryoten. (27.07.2022)
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