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De nombreuses espèces sur Terre sont unicellulaires, ce qui signifie qu'elles n'ont qu'une seule cellule. Cependant, toutes les espèces d'animaux et de plantes sont multicellulaires, ce qui signifie qu'elles ont plusieurs cellules. Les organismes unicellulaires et multicellulaires partagent des similitudes importantes comme le code génétique. Les cellules dans un organisme multicellulaire doivent travailler ensemble dans une plus grande mesure que les organismes unicellulaires, par conséquent, il existe également des différences importantes.
Organelles
À quelques rares exceptions près, pratiquement toutes les espèces d'organismes multicellulaires sont des eucaryotes, ce qui signifie que leur ADN est contenu dans une structure spéciale appelée noyau. Les eucaryotes possèdent aussi généralement des structures membranaires appelées organites, qui remplissent des fonctions cruciales pour la survie et la croissance des cellules. Certains organismes unicellulaires tels que les amibes sont également des eucaryotes, mais beaucoup d’autres sont des procaryotes (par exemple des bactéries). Les procaryotes sont dépourvus de noyau et d'organites spécialisées et sont beaucoup plus petits que les cellules eucaryotes typiques. En conséquence, les organismes multicellulaires sont presque toujours (mais pas toujours) eucaryotes, alors que les organismes unicellulaires peuvent être eucaryotes ou procaryotes.
Différenciation
Dans un organisme multicellulaire en pleine croissance, tel que l’être humain, les cellules se différencient et se spécialisent dans certaines fonctions. Vos cellules musculaires et cérébrales, par exemple, ont clairement des rôles très différents dans votre corps. Dans les organismes unicellulaires, en revanche, une cellule ne peut pas compter sur ses voisins pour effectuer certaines tâches, alors qu'elle en exécute d'autres. Un organisme unicellulaire doit prendre soin de lui-même. Cela ne signifie toutefois pas qu'aucune communication ne se produit entre des organismes unicellulaires. Certaines bactéries, par exemple, coordonnent l'expression des gènes via un mécanisme fascinant appelé détection du quorum; une fois que la population d'une colonie bactérienne a dépassé un point donné, la concentration croissante de molécules de signalisation sécrétées par des bactéries individuelles "active" certains gènes dans les bactéries de la colonie.
Code génétique
Les organismes unicellulaires et multicellulaires sont très différents, mais ils partagent également de nombreuses similitudes. Le code génétique est l’un des plus frappants. Toutes les formes de vie connues stockent leurs informations génétiques à l'aide de l'ADN et, à quelques exceptions près, le code est universel. Si quelqu'un devait prendre une séquence d'ADN codant pour une protéine d'une de vos cellules et l'insérer dans une amibe, elle coderait pour les mêmes acides aminés. Cette étonnante similitude est une preuve solide de la descendance évolutionnaire d'un ancêtre commun.
Autres similitudes
Les organismes unicellulaires et multicellulaires possèdent des membranes cellulaires construites à partir d'une classe de molécules appelées phospholipides; ces membranes cellulaires incorporent également des protéines et des stérols (bien que l'identité de ces stérols et de ces protéines varie évidemment beaucoup). Les organismes unicellulaires et multicellulaires transcrivent l'ADN en ARN, puis traduisent l'ARN en protéines à l'aide de structures appelées ribosomes. Enfin, les organismes unicellulaires et multicellulaires doivent obtenir de l’énergie et des nutriments pour assurer leur survie et leur croissance.