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Prokaryoten und Eukaryoten? Diese Begriffe wirst du sicherlich im Biologie-Unterricht gehört haben. Aber was bedeutet das eigentlich? Wie sieht sowas aus und wie sind diese überhaupt aufgebaut? Und was sind eigentlich die Unterschiede?
Wenn dich die Antwort auf eine, oder sogar alle, dieser Fragen interessiert dann bist du hier genau richtig.
Fangen wir am besten gleich an…
Zu den Eukaryoten gehören eine ganze Menge an Lebewesen. Dazu gehören beispielsweise Pflanzen und Pilze. Auch wir Menschen sind zusammen mit allen anderen Tieren Eukaryoten.
Entstehung von Eukaryoten
Genregulation der Eukaryoten
Die Eukaryoten haben die Möglichkeit, ihre Genaktivitäten zu steuern, welches auch als Genregulation bekannt ist. Dabei kann die Genaktivität gesenkt oder erhöht werden und aktiviert oder deaktiviert werden.
- Die Genregulation wird für die Steuerung von mehrzelligen Organismen bei der Entwicklung verwendet.
- Indem bei dem richtigen Moment die richtigen Gene aktiviert werden, um die Entwicklung der verschiedenen Zellarten zu steuern (z.B. Muskelzellen, Nervenzellen, Darmzellen)
Eukaryoten Aufbau
Die Eukaryotische Zelle
Hier ist eine tierische Zelle dargestellt. Pflanzliche Zellen haben zusätzlich noch eine Vakuole, eine Zellwand und Chloroplasten
Da du jetzt genau weißt, wie die eukaryotische Zelle aussieht, gehen wir jetzt auf die einzelnen Zellorganellen der eukaryotischen Zelle ein.
- Cytoplasma ist die Flüssigkeit, mit der die Zelle gefüllt ist.
- Diese enthält gelöste Stoffe & Proteine.
- Außerdem gibt es noch einen festen Bestandteil, Cytoskelett für die Stabilisation der Zelle.
- Die Zellmembran besteht aus einer Lipiddoppelschicht mit eingelagerten Proteinen.
- Sie grenzt die Zelle von der Umwelt ab, ermöglicht aber den Stoffaustausch.
- Der Zellkern ist der Ort, an dem Großteil des Erbguts einer Zelle in Form von Chromosomen gespeichert ist.
- Hier findet außerdem die DNA-Replikation und die Transkription statt.
- Mitochondrien haben eine eigene Membran und eigenes Erbgut.
- Sie produzieren Energie für die gesamte Zelle.
- Hier findet ein Großteil der Zellatmung statt, bei der ATP hergestellt wird.
- ER steht für Endoplasmatisches Retikulum.
- Man unterscheidet zwischen dem rauen ER (mit Ribosomen) und dem glatten ER.
- Es ist ein Transportsystem und Calciumspeicher.
- Peroxisomen sind kleine membranumhüllte Vesikel.
- Sie enthalten viele Enzyme und dienen der Entgiftung der Zelle.
- Hier werden Peroxide in Wasser umgewandelt.
- Der Golgi-Apparat ist das Sortier- & Verteilzentrum der Zelle.
- Hier werden die neuen Proteine aus der Proteinbiosynthese verarbeitet, in Vesikel verpackt und dann weitertransportiert.
- Ribosomen sind kleine rundliche Moleküle aus rRNA und Proteinen.
- Man findet sie entweder frei im Cytoplasma oder angelagert am ER.
- Hier findet die Translation statt.
- Lysosomen sind kleine membranumhüllte Vesikel, die mit Verdauungsenyzmen gefüllt sind.
- Hier werden sowohl eigene, als auch zellfremde Stoffe zersetzt und somit verdaut.
- Mikrotubuli gehören mit anderen Filamenten zum Cytoskellet der Zelle und stabilisieren diese.
- In größeren Mengen bilden sie Zentriolen (wichtig für Meiose & Mitose)
Prokaryoten Definition
Prokaryoten umfassen alle Lebewesen und Mikroorganismen deren Zellen keinen Zellkern besitzen
Zu den Prokaryoten gehören die Bakterien und Archaeen, auch Urbakterien genannt.
Eigenschaften von Prokaryoten
Stoffwechsel von Prokaryoten
Die Prokaryotenunterscheiden sich sehr stark, durch ihrer ausgeprägtenStoffwechselvielfaltvon den Eukaryoten. Hier unterscheidet man zwischen der anaerobenArt und der aerobenArt.
Vermehrung von Prokaryoten
Bei Prokaryoten erfolgt die Zellteilung anders als bei Eukaryoten. Da eine Mitose bei prokaryotischen Zellen für die Zellteilung nicht möglich ist, weil sie keinen Zellkern haben.
- Nachdem die Erbinformationen vervielfältigt wurden, teilt sich die DNA mit der Zweiteilung der Zellen, woraus zwei gleiche Tochterzellen entstehen.
- Wenn ideale Bedingungen beim Wachstum entstehen, kommt es zu einer starken Vermehrung der Prokaryoten.
Prokaryoten Aufbau
Die Prokaryotische Zelle
Da du jetzt genau weißt, wie die prokaryotische Zelle aussieht, gehen wir jetzt auf die einzelnen Zellorganellen der prokaryotischen Zelle ein.
- Nucleoid oder auch Kernäquivalent genannt, ist der Bereich, der mit DNA ausgefüllt ist.
- Die DNA liegt hier in einem dicht gepackten Chromosom im Cytoplasma vor, da es keinen Kern gibt.
- Plasmide sind runde DNA-Moleküle, die zusätzliche Erbinformationen enthalten.
- Hier werden Antibiotikaresistenzen codiert, die zwischen Zellen ausgetauscht werden können.
- Vesikel sind kleine membranumhüllte Organellen.
- Sie haben verschiedene Funktion wie bspw. den Transport von Proteinen oder das Zersetzen von Schadstoffen.
- Ribosomen sind kleine rundliche Moleküle aus rRNA und Proteinen.
- Man findet sie frei im Cytoplasma und sie sind überall in der Zelle verteilt.
- An den Ribosomen findet die Translation statt.
- Die Zellwand umgibt die gesamte prokaryotische Zelle inklusive Zellmembran.
- Sie hat eine stabilisierende Funktion und wirkt dem Druck in der Zelle entgegen.
- Die Kapsel ist eine weitere Schutzschicht, die prokaryotische Zellen vor äußeren Schäden wie bspw. Immunzellen schützen soll.
- Nicht alle Prokaryoten haben Kapseln.
- Die Zellmembran besteht aus einer Lipiddoppelschicht mit eingelagerten Proteinen.
- Sie grenzt die Zelle von der Umwelt ab, ermöglicht aber den Stoffaustausch.
- Pili sind kleine Zellfortsätze aus Proteinen.
- Sie dienen der Kontaktaufnahme mit anderen prokaryotischen Zellen.
- Damit können z.B. Plasmide ausgetauscht werden.
- Geißeln, oder auch Flagellen genannt, sind Proteinfäden, die mit einem Ende in der Zelle verankert sind.
- Durch Bewegung der Geißel kann sich die Zelle in ihrem Medium fortbewegen.
Prokaryoten Eukaryoten Unterschiede
Aufbau & Allgemeines
Eigenschaften | Prokaryoten | Eukaryoten |
Größe der Zelle | 1-2 μm | Ø 10-30 μm, bis zu 100 μm möglich |
Name der Zelle | Prozyte  | Euzyte  |
Zellwand | ||
Kompartimen-tierung | Nein, bzw. nur sehr schwach | stark kompartimentiert |
Ribosomen | 70s | 80s |
Organellen | kaum | viele |
Ort des Erbguts | freischwimmend im Cytoplasma | Zellkern |
Speicherform des Erbguts | ein Bakterienchromosom + Plasmide | mehrere Chromosomen |
Zellkern | ||
Funktionsweise Geißel |
|
|
Proteinbiosynthese Prokaryoten Eukaryoten
Bei Eukaryoten sind die einzelnen Schritte der Proteinbiosynthese räumlich voneinander getrennt.
Transkription: Zellkern Translation: Cytoplasma am rauen ER
Bei den Prokaryoten ist das nicht der Fall. Da es keinen Zellkern gibt, läuft die gesamte Proteinbiosynthese im Cytoplasma ab.
Bei Eukaryoten findet nach der Transkription zudem eine RNA-Prozessierung statt. Dabei wird die RNA so modifiziert, dass:
- sie länger haltbar ist
- vor dem Abbau durch Enzyme geschützt ist
- nicht codierende Bereiche (Introns) herausgeschnitten werden.
Falls du noch etwas mehr über das Thema erfahren willst kannst du dir gerne dieses Video anschauen
Prokaryoten & Eukaryoten Vergleich – Welche Gemeinsamkeiten gibt es?
Prokaryoten und Eukaryoten unterscheiden sich natürlich nicht komplett. Wie dir beim Aufbau vielleicht aufgefallen ist, gibt es auch einige Gemeinsamkeiten:
- DNA als Speichermedium für die Erbinformation
- Proteinbiosynthese hat grob den gleichen Ablauf
- Zellmembran aus einer Lipiddoppelschicht mit eingelagerten Proteinen bei beiden vorhanden, Ausnahme: Archaeen
Prokaryoten & Eukaryoten FAQ
Was sind Prokaryoten und Eukaryoten?
Prokaryoten und Eukaryoten sind die Einteilung die wir für zelluläre Lebewesen haben. Prokaryoten sind die Lebewesen die keinen Zellkern besitzen. Eukaryoten haben einen.
Sind Pflanzen Prokaryoten?
pflanzliche Zellen haben einen Zellkern und gehören damit zu den Eukaryoten
Sind alle Bakterien Prokaryoten?
Ja! Bakterien besitzen alle keinen Zellkern und gehören somit zu den Prokaryoten.
Ist der Mensch ein Prokaryot?
Nein! Im Gegensatz zu Bakterien besitzen menschliche Zellen alle einen Zellkern. Der Mensch gehört damit zu den Eukaryoten.
Wo kommen Prokaryoten vor?
Eigentlich fast überall wo du es dir vorstellen könntest. Bakterien kommen in der Luft, im Wasser und im Boden vor. Unter den Prokaryoten gibt es zudem noch einige Spezialisten denen extreme Temperaturen, pH-Werte oder Strahlung nichts ausmachen.
Ist ein Bakterium Prokaryot oder Eukaryot?
Bakterienzellen besitzen keinen Zellkern. Bakterien gehören dadurch zu den Prokaryoten.
Was zählt zu Eukaryoten?
Zu den Eukaryoten zählen alle Lebewesen, deren Zellen einen Zellkern besitzen
Ist der Mensch ein Eukaryot?
Richtig! Menschliche Zellen besitzen einen Zellkern. Der Mensch ist somit ein Eukaryot.
Ist ein Bakterium ein Eukaryot?
Bakterienzellen besitzen keinen Zellkern. Sie gehören somit zu den Prokaryoten und nicht zu den Eukaryoten.