Fagstoff

Fra prokaryote til eukaryote celler

Lenge var prokaryote celler den eneste formen for liv på jorda. Etter millioner av år utviklet de seg til mer komplekse celler: de eukaryote cellene. I dag består alt levende liv av en symbiose mellom prokaryote og eukaryote celler.

Eukaryot celle med cellekjerne og flere organeller ved siden av en enkel prokaryot celle med få indre strukturer og uten cellekjerne. Illustrasjon.

Prokaryote celler – uten cellekjerne

De første livsformene som oppsto på jorda for cirka 3,5 milliarder år siden, var prokaryote celler. De er enkle mikroskopiske celler med få indre strukturer og uten cellekjerne. Prokaryon betyr "før kjerne", og det at disse cellene mangler cellekjerne, er kjennetegnet for de prokaryote cellene. Alle prokaryote organismer er encellede: De består av kun én celle.

De prokaryote organismene omfatter gruppene bakterier og erkebakterier. Selv om disse organismene er små og enkle, er de svært forskjellige fra hverandre både i utseende og levesett. Prokaryote organismer er svært gode til å tilpasse seg, og vi finner dem i alle miljøer.

Endosymbiose – fra prokaryote til eukaryote celler

Utviklingen av eukaryote celler med mitokondrier og kloroplaster fra enkle prokaryote celler. Illustrasjon. — Utviklingen av eukaryote celler gjennom endosymbiose. Innfoldinger av yttermembranen hos en prokaryot organisme resulterte i en indre membran rundt cellekjernen. Dette resulterte i den første eukaryote cellen. Denne cellen omsluttet en proteobakterie, en prokaryot organisme som er avhengig av oksygen. Denne proteobakterien ble trolig opphavet til det som i dag er mitokondrier hos de eukaryote cellene. Videre omsluttet en velutviklet eukaryot celle en cyanobakterie, en prokaryot organisme som driver fotosyntese. Denne cyanobakterien ble trolig opphavet til de eukaryote cellenes kloroplaster.

Utviklingen fra prokaryote til eukaryote celler er en milepæl i evolusjonen. Denne utviklingen har gjort det mulig å danne komplekse flercellede organismer med spesialiserte celler som bygger opp vev og organer.

Eukaryote celler har trolig blitt til ved at en prokaryot celle med svak ytre cellevegg har omsluttet en annen prokaryot celle. De to cellene fortsatte å leve og utvikle seg sammen. På denne måten fikk opphavscellen sin første indre organell, som videre har blitt til mitokondrier eller kloroplaster. Denne utviklingen kalles endosymbiose.

Eukaryote celler – med avgrenset cellekjerne

I utviklingen fra prokaryot til eukaryot fikk cellene en cellekjerne som beskyttet arvematerialet. Eukaryon betyr "ekte kjerne", og en cellekjerne omgitt av en membran er kjennetegnet for de eukaryote cellene. I denne prosessen utviklet det seg flere indre cellestrukturer og organeller med ytre membraner som gjør de eukaryote cellene mer komplekse.

Eukaryote celler kan leve selvstendig som encellede organismer, men de fleste samarbeider med andre celler og bygger opp vev og organer i større organismer, som hos oss mennesker. Selv om alle de eukaryote cellene har lignende oppbygning og indre struktur, er de svært forskjellige. Siden disse cellene ofte samarbeider med hverandre, har de utviklet muligheten til å spesialisere seg til å utføre ulike oppgaver i en organisme. Et menneske er bygget opp av cirka 37 billioner celler med 220 ulike celletyper, der hver celletype har sin spesielle funksjon i kroppen.

Planter, dyr og sopp er sammen med organismene som tilhører slimriket, urdyrriket og det gule riket, bygget opp av eukaryote celler.

Trediagram bygd opp av ellipser med bilder av ulike organismer. Diagrammet er delt i to fargede felt: Det grønne inneholder prokaryoter (bakterier og erkebakterier), og det blå inneholder eukaryoter (planteriket, dyreriket, soppriket, urdyrriket, slimriket, det gule riket). Illustrasjon. — Det er vanlig å dele alle de levende organismene inn i to hovedgrupper: prokaryoter og eukaryoter. De prokaryote organismene har ingen avgrenset cellekjerne, noe som skiller dem fra de eukaryote organismene med tydelig avgrenset cellekjerne.

Felles for alle celler

Selv om prokaryote og eukaryote celler er svært forskjellige, har de flere fellestrekk:

De stammer fra den første cellen, den såkalte urcellen.
De har en cellemembran som danner en avgrensning mellom cellens indre og omgivelsene.
De har arvemateriale som inneholder cellens genetiske kode.
De tar opp næring fra omgivelsene, driver metabolisme, slipper ut avfallsstoffer og lager egne proteiner.
De kan kommunisere med omgivelsene sine.
De har evnen til å reprodusere seg ved celledeling.
De har en bestemt levetid før de gjennomgår en kontrollert celledød.

Visste du at ...?

Menneskekroppen består av et samspill mellom prokaryote og eukaryote celler. I kroppen vår er det omkring ti ganger flere bakterieceller enn menneskeceller. Bakteriene er svært små sammenlignet med kroppscellene, og de utgjør cirka 1,5 kg av kroppsvekten din. De fleste bakteriene er nyttige for oss og finnes hovedsakelig på huden og i tarmkanalen.

CC BY-SASkrevet av Kristin Bøhle og Camilla Øvstebø.

Sist faglig oppdatert 23.02.2021