یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها دو نوع اصلی از سلول‌های زنده هستند که از نظر ساختاری و عملکردی تفاوت‌های زیادی دارند. در ادامه تمامی تفاوت‌های مهم میان این دو نوع سلول توضیح داده شده است:
1. هسته:
- پروکاریوت‌ها: فاقد هسته‌ی واقعی هستند. ماده ژنتیکی به صورت حلقوی و در منطقه‌ای به نام نوکلئوئید (Nucleoid) در سیتوپلاسم قرار دارد.
- یوکاریوت‌ها: دارای هسته‌ی واقعی هستند که با یک غشای هسته‌ای (Nuclear membrane) احاطه شده است. ماده ژنتیکی (DNA) درون این هسته قرار دارد.
2. اندامک‌های غشایی:
- پروکاریوت‌ها: فاقد اندامک‌های محصور در غشا مانند میتوکندری، کلروپلاست، و دستگاه گلژی هستند. بیشتر فرآیندهای متابولیکی در سیتوپلاسم یا بر روی غشای سلولی انجام می‌شود.
- یوکاریوت‌ها: دارای اندامک‌های غشایی مختلفی از جمله میتوکندری، کلروپلاست (در گیاهان)، دستگاه گلژی، شبکه آندوپلاسمی و لیزوزوم هستند که وظایف تخصصی را انجام می‌دهند.
3. سایز سلول:
- پروکاریوت‌ها: معمولاً کوچک‌تر هستند، اندازه آنها در حدود ۱ تا ۵ میکرومتر است.
- یوکاریوت‌ها: بزرگ‌تر هستند و اندازه آنها معمولاً بین ۱۰ تا ۱۰۰ میکرومتر است.
4. DNA و ساختار کروموزوم:
- پروکاریوت‌ها: DNA به شکل یک حلقه بسته است و کروموزوم آنها یک کروموزوم حلقوی ساده است. همچنین، پلاسمیدها (حلقه‌های کوچک اضافی DNA) می‌توانند وجود داشته باشند.
- یوکاریوت‌ها: DNA به صورت خطی است و در کروموزوم‌های متعدد سازمان‌دهی شده که در هسته ذخیره می‌شود. این کروموزوم‌ها به پروتئین‌های هیستونی متصل هستند.
5. تولید مثل:
- پروکاریوت‌ها: به وسیله‌ی تکثیر دوتایی (Binary fission)، که نوعی تقسیم ساده سلولی است، تولید مثل می‌کنند. فرآیند تقسیم نسبتاً ساده و سریع است.
- یوکاریوت‌ها: تقسیم سلولی به دو شکل میتوز و میوز انجام می‌شود. میتوز برای رشد و جایگزینی سلول‌های جدید و میوز برای تولید سلول‌های جنسی (گامت‌ها) استفاده می‌شود.
6. ریبوزوم‌ها:
- پروکاریوت‌ها: ریبوزوم‌ها کوچک‌تر هستند (70S). آنها به طور مستقیم در سیتوپلاسم حضور دارند و بدون پیچیدگی‌های اضافی کار می‌کنند.
- یوکاریوت‌ها: ریبوزوم‌ها بزرگ‌تر هستند (80S) و می‌توانند در سیتوپلاسم آزاد باشند یا به شبکه آندوپلاسمی زبر متصل باشند.
7. دیواره سلولی:
- پروکاریوت‌ها: دارای دیواره سلولی محکم و ساختار پپتیدوگلیکان (در باکتری‌ها) یا ترکیبات دیگر (در آرکی‌ها) هستند. این دیواره ساختاری سخت به سلول می‌دهد.
- یوکاریوت‌ها: در سلول‌های گیاهی و قارچی، دیواره سلولی وجود دارد. دیواره سلولی گیاهان از سلولز ساخته شده است، در حالی که سلول‌های حیوانی فاقد دیواره سلولی هستند.
8. غشای سلولی:
- پروکاریوت‌ها: دارای غشای سلولی هستند که تمام واکنش‌های سلولی را کنترل می‌کند. همچنین در برخی موارد، غشای سلولی می‌تواند تاژک‌ها یا دیگر ساختارهای حرکتی را حمایت کند.
- یوکاریوت‌ها: غشای سلولی پیچیده‌تری دارند و غشاهای داخلی نیز برای اندامک‌های مختلف وجود دارند.
9. سیستم اسکلت سلولی:
- پروکاریوت‌ها: فاقد سیستم اسکلت سلولی پیچیده مانند یوکاریوت‌ها هستند. برخی فیلامنت‌های ابتدایی برای حفظ شکل سلولی وجود دارند، اما ساختار پیشرفته‌ای مثل میکروتوبول‌ها یا میکروفیلامنت‌ها ندارند.
- یوکاریوت‌ها: دارای سیستم اسکلت سلولی پیشرفته هستند که شامل میکروتوبول‌ها، میکروفیلامنت‌ها و فیلامنت‌های حد واسط است. این ساختار به حفظ شکل، جابجایی اندامک‌ها و تقسیم سلولی کمک می‌کند.
10. تاژک و حرکت:
- پروکاریوت‌ها: تاژک‌های پروکاریوت‌ها از یک ساختار ساده پروتئینی تشکیل شده و به صورت چرخشی حرکت می‌کنند.
- یوکاریوت‌ها: تاژک‌های یوکاریوت‌ها پیچیده‌تر هستند و از میکروتوبول‌ها ساخته شده‌اند و به شکل موج‌مانند حرکت می‌کنند.
11. تنفس و تولید انرژی:
- پروکاریوت‌ها: فرآیند تنفس در غشای سلولی انجام می‌شود زیرا آنها فاقد اندامک‌هایی مثل میتوکندری هستند.
- یوکاریوت‌ها: تنفس سلولی و تولید انرژی در میتوکندری انجام می‌شود که اندامک‌های ویژه‌ای برای تولید ATP هستند.
12. فتوسنتز:
- پروکاریوت‌ها: برخی پروکاریوت‌ها مانند سیانوباکتری‌ها می‌توانند فتوسنتز کنند. این فرآیند در غشای پلاسمایی اتفاق می‌افتد.
- یوکاریوت‌ها: سلول‌های گیاهی و جلبک‌ها دارای کلروپلاست هستند که محل اصلی انجام فتوسنتز است.
13. تنوع ژنتیکی:
- پروکاریوت‌ها: تنوع ژنتیکی بیشتر از طریق انتقال افقی ژن‌ها مانند ترانسفورماسیون، ترانسداکسیون و کانجوگاسیون ایجاد می‌شود.
- یوکاریوت‌ها: تنوع ژنتیکی عمدتاً از طریق ترکیب ژنتیکی در میوز و باروری جنسی به وجود می‌آید.
این تفاوت‌ها سبب می‌شوند که پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها کارکردها و ساختارهای متفاوتی داشته باشند و در محیط‌های متنوع زندگی کنند.