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Les cellules vivantes sont de deux types principaux, procaryotes et eucaryotes. Il y a environ 2 milliards d'années, seuls des procaryotes habitaient notre monde. La principale différence entre les procaryotes et les eucaryotes est que les eucaryotes ont un noyau et que les procaryotes n'en ont pas. En biologie, "pro" signifie "avant" et "eu" signifie "vrai", tandis que "karyote" fait référence au noyau. Les preuves biologiques suggèrent l'évolution de l'eucaryote plus grand et plus complexe à partir du procaryote plus petit et plus simple.
Les membranes
La plupart des procaryotes sont des bactéries, tandis que les humains, les animaux, les plantes et les champignons sont des eucaryotes. La cellule procaryote ne comporte qu'une membrane, la membrane plasmique, qui entoure son contenu cellulaire. La cellule eucaryote possède également une membrane plasmique, mais elle est en outre remplie de nombreux compartiments à membrane. Les membranes des cellules procaryotes et eucaryotes sont constituées d'une bicouche lipidique. Selon la théorie de l'endosymbiose, l'origine des structures membranaires de la cellule eucaryote peut être expliquée par une grande cellule procaryote précoce englobant des cellules procaryotes plus petites.
ADN
Les cellules procaryotes et eucaryotes contiennent de l'ADN, qui dirige le fonctionnement de la cellule. Le code génétique identique est utilisé dans les cellules procaryotes et eucaryotes.Bien que le même type d'ADN se retrouve dans les cellules procaryotes et eucaryotes, il est nu et forme une boucle ou un cercle chez les procaryotes, alors qu'il est composé de brins linéaires et recouvert de protéines chez les eucaryotes.
Ribosomes
Les cellules procaryotes et eucaryotes contiennent des ribosomes. Les ribosomes sont constitués de protéines et d'ARN et constituent le site de synthèse des protéines dans les deux types de cellules. Les éléments constitutifs de la fabrication des protéines sont les acides aminés. Les cellules procaryotes et eucaryotes utilisent les mêmes 20 acides aminés pour fabriquer des protéines, ce qui indique une parenté.
Mitochondries et chloroplastes
Les eucaryotes contiennent des mitochondries ou des chloroplastes. Les mitochondries dans les cellules animales et les chloroplastes dans les cellules végétales ressemblent à des procaryotes. Les mitochondries et les chloroplastes sont similaires en taille et en caractéristiques aux procaryotes. Les plis profonds de la membrane mitochondriale interne, appelés crêtes, ressemblent aux plis de la cellule procaryote, appelés mésosomes. Les crêtes et les mésosomes fonctionnent dans la respiration cellulaire aérobie. La respiration cellulaire génère de l'énergie pour la cellule ou l'organisme. Parce que la respiration aérobie (utilisant de l'oxygène) produit plus d'énergie que la respiration anaérobie (sans oxygène), la théorie de l'endosymbiose soutient que les mitochondries ont été acquises lorsqu'une cellule procaryote anaérobie engloutit des procaryotes aérobies et récoltait ainsi les bénéfices de la respiration aérobie. Les chloroplastes, comme les mitochondries, produisent de l'énergie pour les cellules végétales. Les mitochondries et les chloroplastes ont leur propre ADN circulaire et peuvent fonctionner indépendamment de la cellule hôte eucaryote.