Les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes sont les deux types de cellules qui existent sur Terre. Il existe plusieurs différences entre les deux, mais la plus grande différence entre elles est que les cellules eucaryotes ont un noyau distinct contenant le matériel génétique de la cellule, tandis que les cellules procaryotes n'ont pas de noyau et ont du matériel génétique flottant à la place.
Des cellules procaryotes aux cellules eucaryotes
Tous les êtres vivants peuvent être divisés en trois domaines de base: les bactéries, les archées et les eucaryas. Les organismes principalement unicellulaires trouvés dans les domaines des bactéries et des archées sont appelés procaryotes. Ces organismes sont constitués de cellules procaryotes - les cellules les plus petites, les plus simples et les plus anciennes.
Les organismes du domaine Eukarya sont constitués des cellules eucaryotes les plus complexes. Ces organismes, appelés eucaryotes, peuvent être unicellulaires ou multicellulaires et comprendre des animaux, des plantes, des champignons et des protistes. Beaucoup de gens ne savent pas si les levures ou les champignons sont des procaryotes ou des eucaryotes. Les deux sont des eucaryotes et partagent une structure cellulaire similaire à tous les autres eucaryotes.
Les eucaryotes se sont développés il y a au moins 2,7 milliards d'années, après 1 à 1,5 milliard d'années d'évolution procaryote, selon les National Institutes of Health (NIH). Les scientifiques émettent l'hypothèse que le noyau et d'autres caractéristiques eucaryotes peuvent s'être formés d'abord après qu'un organisme procaryote en ait englouti un autre, selon l'Université du Texas. Selon cette théorie, l'organisme englouti aurait alors contribué au fonctionnement de son hôte.
Qu'ont en commun les procaryotes et les eucaryotes?
Bien que les cellules procaryotes et eucaryotes présentent de nombreuses différences, elles partagent certaines caractéristiques communes, notamment les suivantes:
- ADN: codage génétique qui détermine toutes les caractéristiques des êtres vivants.
- Membrane cellulaire (ou plasma): couche extérieure qui sépare la cellule de l'environnement environnant et agit comme une barrière sélective pour les matériaux entrants et sortants.
- Cytoplasme: Fluide gélatineux dans une cellule composé principalement d'eau, de sels et de protéines.
- Ribosomes: Organites qui fabriquent des protéines.
En quoi les procaryotes et les eucaryotes diffèrent-ils?
Noyau / ADN: Selon Nature Education, les cellules eucaryotes ont un noyau entouré d'une enveloppe nucléaire qui se compose de deux membranes lipidiques. Le noyau contient l'ADN de la cellule eucaryote. Les cellules procaryotes n'ont pas de noyau; plutôt, ils ont une région nucléoïde sans membrane (partie ouverte de la cellule) qui contient de l'ADN flottant, selon l'Université de Washington.
L'ADN entier dans une cellule peut être trouvé dans des morceaux individuels appelés chromosomes. Les cellules eucaryotes ont de nombreux chromosomes qui subissent une méiose et une mitose pendant la division cellulaire, tandis que la plupart des cellules procaryotes se composent d'un seul chromosome circulaire. Cependant, des études récentes ont montré que certains procaryotes ont jusqu'à quatre chromosomes linéaires ou circulaires, selon Nature Education. Par exemple, Vibrio cholerae, la bactérie responsable du choléra, possède deux chromosomes circulaires.
Organites dans les cellules eucaryotes: Les cellules eucaryotes ont plusieurs autres organites liés à la membrane qui ne se trouvent pas dans les cellules procaryotes. Il s'agit notamment des mitochondries (convertir l'énergie alimentaire en adénosine triphosphate, ou ATP, pour alimenter les réactions biochimiques); réticulum endoplasmique rugueux et lisse (un réseau interconnecté de tubules à membrane qui transportent des protéines synthétisées); complexe de Golgi (trie et conditionne les protéines pour la sécrétion); et dans le cas des cellules végétales, les chloroplastes (conduisent la photosynthèse). Tous ces organites sont situés dans le cytoplasme de la cellule eucaryote.
Ribosomes: Dans les cellules eucaryotes, les ribosomes sont plus gros, plus complexes et liés par une membrane. Ils peuvent être trouvés à divers endroits: parfois dans le cytoplasme; sur le réticulum endoplasmique; ou attaché à la membrane nucléaire (couvrant le noyau).
Dans les cellules procaryotes, les ribosomes sont dispersés et flottent librement dans tout le cytoplasme. Les ribosomes des cellules procaryotes ont également des sous-unités plus petites. Tous les ribosomes (dans les cellules eucaryotes et procaryotes) sont constitués de deux sous-unités - une plus grande et une plus petite. Chez les eucaryotes, ces pièces sont identifiées par les scientifiques comme les sous-unités 60-S et 40-S. Chez les procaryotes, les ribosomes sont constitués de sous-unités légèrement plus petites, appelées 50-S et 30-S.
La différence dans les types de sous-unités a permis aux scientifiques de développer des antibiotiques, tels que la streptomycine, qui attaquent certains types de bactéries infectieuses, selon la British Society for Cell Biology. À la baisse, certaines toxines bactériennes et le virus de la polio utilisent à leur avantage les différences de ribosomes - ils sont capables d'identifier et d'attaquer le mécanisme de traduction des cellules eucaryotes, ou le processus par lequel l'ARN messager est traduit en protéines.
la reproduction: La plupart des eucaryotes se reproduisent sexuellement (bien que certains protistes et champignons unicellulaires puissent se reproduire par mitose, qui est fonctionnellement similaire à la reproduction asexuée). Les procaryotes se reproduisent de manière asexuée, ce qui fait que la progéniture est un clone exact du parent. Certaines cellules procaryotes ont également des pili, qui sont des projections adhésives ressemblant à des cheveux utilisées pour échanger du matériel génétique au cours d'un type de processus sexuel appelé conjugaison, selon Concepts of Biology. La conjugaison peut se produire dans les bactéries, les protozoaires et certaines algues et champignons.
Murs de cellules: La plupart des cellules procaryotes ont une paroi cellulaire rigide qui entoure la membrane plasmique et donne forme à l'organisme. Chez les eucaryotes, les vertébrés n'ont pas de paroi cellulaire mais les plantes en ont. Les parois cellulaires des procaryotes diffèrent chimiquement des parois cellulaires eucaryotes des cellules végétales, qui sont principalement constituées de cellulose. Chez les bactéries, par exemple, les parois cellulaires sont composées de peptidoglycanes (sucres et acides aminés), selon l'Université de Washington.
