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Lebende Zellen sind zwei Haupttypen, Prokaryoten und Eukaryoten. Vor ungefähr 2 Milliarden Jahren lebten auf unserer Welt nur Prokaryoten. Der Hauptunterschied zwischen Prokaryonten und Eukaryonten besteht darin, dass Eukaryonten einen Kern haben und Prokaryonten nicht. In der Biologie bedeutet "pro" "vor" und "eu" bedeutet "wahr", während sich "karyote" auf den Kern bezieht. Die biologischen Beweise deuten auf die Entwicklung des größeren, komplexeren Eukaryoten vom kleineren, einfacheren Prokaryoten hin.
Membranen
Die meisten Prokaryoten sind Bakterien, während Menschen, Tiere, Pflanzen und Pilze Eukaryoten sind. Die prokaryotische Zelle hat nur eine Membran, die Plasmamembran, die ihren Zellinhalt umgibt. Die eukaryotische Zelle hat auch eine Plasmamembran, ist aber zusätzlich mit vielen membranumschlossenen Kompartimenten gefüllt. Die Membranen sowohl der prokaryontischen als auch der eukaryontischen Zelle bestehen aus einer Lipiddoppelschicht. Der Ursprung der Membranstrukturen in der eukaryotischen Zelle kann durch eine frühe große prokaryotische Zelle erklärt werden, die nach der Endosymbiose-Theorie kleinere prokaryotische Zellen verschlingt.
DNA
Sowohl prokaryontische als auch eukaryontische Zellen enthalten DNA, die den Betrieb der Zelle steuert. Der identische genetische Code wird in prokaryotischen und eukaryotischen Zellen verwendet.Obwohl die gleiche Art von DNA in prokaryontischen und eukaryontischen Zellen vorkommt, ist die DNA nackt und bildet bei Prokaryonten eine Schleife oder einen Kreis, während sie aus linearen Strängen besteht und bei Eukaryonten mit Protein bedeckt ist.
Ribosomen
Sowohl prokaryotische als auch eukaryotische Zellen enthalten Ribosomen. Ribosomen bestehen aus Proteinen und RNA und sind in beiden Zelltypen der Ort der Proteinsynthese. Die Bausteine zur Herstellung von Protein sind Aminosäuren. Die prokaryontischen und die eukaryontischen Zellen verwenden dieselben 20 Aminosäuren, um Proteine herzustellen, was auf eine Verwandtschaft hinweist.
Mitochondrien und Chloroplasten
Eukaryoten enthalten Mitochondrien oder Chloroplasten. Mitochondrien in tierischen Zellen und Chloroplasten in Pflanzenzellen sehen aus wie Prokaryoten. Mitochondrien und Chloroplasten haben eine ähnliche Größe und Merkmale wie Prokaryonten. Die tiefen Falten der inneren Mitochondrienmembran, genannt Cristae, ähneln den Falten in der prokaryotischen Zelle, genannt Mesosomen. Sowohl Kristalle als auch Mesosomen wirken bei der aeroben Zellatmung. Die Zellatmung erzeugt Energie für die Zelle oder den Organismus. Da die aerobe Atmung (unter Verwendung von Sauerstoff) mehr Energie liefert als die anaerobe Atmung (ohne Sauerstoff), geht die Endosymbiose davon aus, dass Mitochondrien erworben wurden, als eine anaerobe prokaryotische Zelle aerobe Prokaryoten verschlang und so die Vorteile der aeroben Atmung nutzte. Chloroplasten produzieren wie Mitochondrien Energie für Pflanzenzellen. Sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten haben ihre eigene zirkuläre DNA und können unabhängig von der eukaryotischen Wirtszelle funktionieren.