Evolutionære forbindelser mellem prokaryoter og eukaryoter

Af Marie-Luise Blue
Opdateret 30. august 2022

Levende celler falder i to brede kategorier:prokaryoter og eukaryoter. I omkring to milliarder år var det kun prokaryoter, der befolkede planeten. Den definerende skelnen er, at eukaryoter har en ægte kerne, mens prokaryoter ikke har. I det videnskabelige leksikon betyder "pro" "før" og "eu" betyder "sandt", med "karyot" som refererer til kernen. Nuværende biologiske beviser understøtter en model, hvor komplekse eukaryoter udviklede sig fra simplere prokaryote forfædre.

Membraner

De fleste prokaryoter er bakterier, hvorimod dyr, planter, svampe og mennesker er eukaryoter. En prokaryot celle indeholder en enkelt plasmamembran, der omslutter dens indhold. Eukaryote celler har også en plasmamembran, men er desuden vært for adskillige membranbundne organeller. Begge celletyper deler en lipid-dobbeltlags membranarkitektur. De indre membransystemer i eukaryoter opstod sandsynligvis, da en stor prokaryot opslugte mindre, en proces beskrevet af den endosymbiotiske teori.

DNA

Både prokaryoter og eukaryoter bærer DNA, der styrer cellulær funktion. De deler en identisk genetisk kode, men organisationen adskiller sig:prokaryot DNA er typisk nøgent, cirkulært og ikke forbundet med histonproteiner, hvorimod eukaryotisk DNA er lineært, pakket med histoner og indespærret i en kerne.

Ribosomer

Ribosomer - protein-RNA-komplekser, der syntetiserer proteiner - er til stede i alle celler. De samme 20 aminosyrer bruges til proteinsamling på tværs af begge grupper, hvilket understreger en fælles biokemisk arv.

Mitokondrier og kloroplaster

Eukaryote celler indeholder mitokondrier og, i planter, kloroplaster. Disse organeller ligner prokaryoter i størrelse og struktur. Mitokondrielle indre membraner (cristae) afspejler folderne i prokaryote celler (mesosomer), der begge letter aerob respiration, som giver mere energi end anaerobe veje. Den endosymbiotiske hypotese hævder, at mitokondrier opstod, da en anaerob prokaryot opslugte en aerob, mens kloroplaster stammede fra en lignende tilegnelse af fotosyntetiske bakterier. Begge organeller har cirkulært DNA og kan fungere uafhængigt af værtscellen.