原核細胞和真核細胞的區(qū)別
在種類繁多的細胞世界中,根據(jù)其進化地位、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等方面的差異,可以將細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類。以下是學(xué)習(xí)啦小編收集整理的關(guān)于原核細胞和真核細胞的區(qū)別,希望對你有幫助。
原核細胞與真核細胞的比較
1.細胞壁上的差異
原核細胞細胞壁的成分主要是肽聚糖和胞壁酸,還有脂多糖、脂蛋白等成分。細胞壁除對細胞有保護作用外,還對物質(zhì)交換起部分調(diào)節(jié)作用,其成分還與抗原性、致病性等方面有關(guān)。真核細胞中動物細胞沒有細胞壁,植物細胞的細胞壁成分主要是纖維素和果膠,起支持和保護作用。
2.細胞核與染色體水平
原核生物的特征是體積較小,直徑由0.2~10μm,進化地位較原始,現(xiàn)存資料可以證明真核細胞是由原核細胞進化而來。代表性的原核生物有:細菌、藍藻、支原體、衣原體、立克次氏體等。原核細胞與真核細胞最本質(zhì)的區(qū)別就是看有沒有成型的細胞核,原核細胞沒有核膜將它的遺傳物質(zhì)與細胞質(zhì)分隔開,沒有核膜、沒有核仁、沒有固定形態(tài)、結(jié)構(gòu)也較簡單,其遺傳信息量小,遺傳信息的載體是裸露的雙鏈環(huán)狀DNA分子,沒有與組蛋白結(jié)合,不構(gòu)成染色體(有的原核生物在其主基因組外還有更小的能進出細胞的質(zhì)粒DNA)。真核細胞具有雙層膜結(jié)構(gòu)的核膜將細胞內(nèi)部分成細胞核與細胞質(zhì)兩部分,核膜上有核孔,核內(nèi)有核仁,其絕大多數(shù)遺傳物質(zhì)就分布在細胞核內(nèi),雙層核膜的出現(xiàn)為遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的演化提供了良好的微環(huán)境,使高度復(fù)雜的遺傳裝置相對獨立起來,也使基因的表達具有嚴格的區(qū)域性。真核細胞遺傳信息的載體DNA與原核細胞的DNA相比,其結(jié)構(gòu)與數(shù)量都有變化。數(shù)量由幾千發(fā)展到幾萬甚至十萬以上;結(jié)構(gòu)為線狀,線狀的DNA分子能與多種組蛋白結(jié)合,形成直徑10nm的核小體結(jié)構(gòu),然后再以核小體為結(jié)構(gòu)單位高度螺旋盤繞形成復(fù)雜的染色體或染色質(zhì)。
3.細胞器水平
細胞器存在于細胞膜以內(nèi)核膜以外具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)功能。原核細胞只具有一種細胞器—核糖體。真核細胞除核糖體外,還有具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器:線粒體、葉綠體(植物細胞);單層膜結(jié)構(gòu)的細胞器:高爾集體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體、液泡(植物細胞)和沒有膜結(jié)構(gòu)的細胞器—中心體,它們分散在細胞質(zhì)中,每種細胞器都有各自的結(jié)構(gòu)和功能,他們之間協(xié)調(diào)配合來完成物質(zhì)的代謝。如分泌蛋白的合成,首先要在核糖體上合成肽鏈,然后運到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行加工,再運到高爾基體上進行再加工,最后釋放到細胞外,在整個過程中涉及到核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和提供能量的線粒體四種細胞器。二者雖然都有核糖體,但核糖體的化學(xué)組成和形態(tài)結(jié)構(gòu)上有明顯的區(qū)別。真核細胞核糖體的沉降系數(shù)為80S型,由60S和40S大小兩個亞基組成;原核細胞核糖體的沉降系數(shù)為70S型,由50S和30S大小兩個亞基組成。
真核細胞中的線粒體,有自己特有的基因組,能完成自己DNA的復(fù)制及部分蛋白質(zhì)的合成,其內(nèi)膜上有與氧化磷酸化相關(guān)的電子傳遞鏈,為細胞的代謝活動提供能量。原核細胞功能上與線粒體相當?shù)慕Y(jié)構(gòu)是質(zhì)膜和由質(zhì)膜內(nèi)折形成的結(jié)構(gòu),但后者沒有自己特有的基因組。真核細胞的葉綠體,也有自己特有的基因組和合成系統(tǒng)。有些原核生物雖然也具有能進行光合作用的膜結(jié)構(gòu)稱之為類囊體,但未被雙層膜包裹,不形成葉綠體。
4.基因結(jié)構(gòu)及其表達上的差異
基因結(jié)構(gòu)及其表達在原核細胞與真核細胞之間存在明顯的差異。
原核細胞DNA含量有限又要保證生命活動必要數(shù)量的基因,就必須充分利用僅有的DNA來存儲遺傳信息,所以其基因簡潔而有效,無多余序列。當基因表達時,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA直接與核糖體結(jié)合開始翻譯蛋白質(zhì),即原核細胞是轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進行的。
真核細胞DNA含量遠遠大于原核細胞,充分的遺傳物質(zhì)使它形成一些特殊的基因結(jié)構(gòu),如重復(fù)序列、內(nèi)含子、假基因等。其中內(nèi)含子是基因中不編碼蛋白質(zhì)的序列與外顯子相間形成結(jié)構(gòu)基因,正是因為它的存在,真核細胞的基因在表達過程中,出現(xiàn)轉(zhuǎn)錄后對mRNA進行加工的過程,即將基因中內(nèi)含子所轉(zhuǎn)錄的RNA片段剪切掉形成mRNA。真核細胞的DNA存在于細胞核中,而翻譯所需的核糖體在細胞質(zhì)中,所以細胞核中的基因在細胞核中轉(zhuǎn)錄后,形成mRNA從細胞核中出來進入到細胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì),即真核細胞基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯不像原核細胞那樣同時進行而是分開進行的,轉(zhuǎn)錄在細胞核中,翻譯在細胞質(zhì)中。這些結(jié)構(gòu)上的特點,促成真核細胞能在轉(zhuǎn)錄前水平、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平、翻譯水平及翻譯后水平對基因的表達進行多種層次上的調(diào)控。原核細胞的調(diào)控方式比較簡單使其能適應(yīng)多種不利環(huán)境,進行快速調(diào)節(jié)。而真核細胞基因表達的復(fù)雜性及多層次性能夠保證遺傳信息傳遞的準確性和穩(wěn)定性。
原核細胞與真核細胞除上述差異外,還有以下差異:真核細胞有內(nèi)膜系統(tǒng),原核細胞無;真核細胞有細胞骨架,原核細胞無;真核細胞的分裂有細胞周期,原核細胞無;真核細胞主要進行有絲分裂和減數(shù)分裂,原核細胞無等。
原核細胞與真核細胞除有差異外,也有相同的地方,如都有細胞膜結(jié)構(gòu),細胞質(zhì)結(jié)構(gòu),翻譯共用一套密碼子等。
在學(xué)習(xí)過程中易出現(xiàn)的錯誤:
(1)把病毒當成原核生物。因為它們沒有細胞結(jié)構(gòu),所以既不是原核細胞也不是真核細胞。
(2)單細胞動物,如常見到的草履蟲、變形蟲等都是真核生物。
(3)凡是菌的名稱前帶有“桿”、“球”、“弧”字的都是細菌,也就是說屬于原核生物。乳酸菌是一個特例,乳酸菌的全稱是乳酸桿菌,常常把名稱中的“桿”字省略。酵母菌屬于真菌,所以是真核生物。
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