Caratteristiche e differenze tra procarioti, eucarioti e virus

Caratteristiche e differenze tra procarioti, eucarioti e virus

Tutti gli organismi sono costituiti da unità elementari: le cellule. Esse, in base alla loro organizzazione interna, possono essere distinte in due grandi categorie: le cellule procariote (dal greco: προ, prima; καριον, nucleo) e le cellule eucariote (dal greco: ευ, bene; καριον, nucleo). Esse hanno in comune la capacità di nascere, crescere, riprodursi, trasformare l’energia, reagire agli stimoli ambientali, adattarsi, evolversi, e così via. Proprio per questo è opportuno mettere in risalto maggiormente le differenze tra le due cellule e compararle.

Differenze fondamentali tra procarioti ed eucarioti

La cellula procariotica fu la prima a comparire sulla Terra circa tre miliardi e mezzo di anni fa, a differenza della cellula eucariotica che comparve in un secondo momento, come simbiosi tra batterio aerobio e anaerobio. Le cellule procariotiche sono possedute dai batteri (eubatteri), che possono essere fotosintetici, chemiosintetici o eterotrofi, e dagli archei (archebatteri), che vivono in condizioni estreme come gli ambienti estremamente caldi o freddi (Pyrolobus fumarii riesce a vivere a 113°C) e in ambienti estremamente acidi. Le cellule eucariotiche sono possedute da protisti, funghi, piante e animali.

Proprio perché più semplici, i procarioti sono esseri unicellulari, anche se a volte possono presentarsi in forme di aggregazione o gruppi costituiti da centinaia di individui, mentre gli eucarioti sono esseri pluricellulari, fatta eccezione per le amebe, protozoi unicellulari. Le cellule procariotiche hanno dimensioni variabili tra 10 – 1 μm, anche se esistono organismi come i Mycoplasmi dal diametro di 0,2-0,3 μm, essi sono infatti i batteri più piccoli; i batteri hanno forme varie (cocchi: sferici, bacilli: bastoncelli, spirilli, vibrioni, spirochete). Le cellule eucariotiche invece sono leggermente più grandi, con dimensioni che oscillano tra 10-100 μm. Date le loro dimensioni esse sono visibili sia al microscopio ottico ma in maniera migliore al microscopio elettronico a scansione, in cui è possibile osservare non solo la forma ma anche i vari componenti della cellula.

Struttura e funzioni cellulari

Il citoplasma di entrambe le cellule è racchiuso da una membrana plasmatica (8-10 nm per i procarioti, 4-5 nm per gli eucarioti) che permette la separazione fisica tra interno ed esterno della cellula, regolando anche i sistemi di trasporto. Tuttavia, le cellule procariotiche possiedono in aggiunta una parete cellulare che protegge la cellula e ne mantiene la forma, prevenendo anche un eccessivo ingresso di acqua. È composta di peptidoglicano, molecola complessa formata da polisaccaridi (NAG e NAM) legati con legami 1,4-β glicosidico e legami peptidici e sulla sua superficie sono ubicati alcuni importanti enzimi come quello della respirazione e della fosforilazione. Altri batteri presentano un ulteriore strato protettivo gelatinoso, la capsula, composta da polisaccaridi.

Oltretutto, la membrana plasmatica dei procarioti svolge funzioni che negli eucarioti sono appannaggio di organuli: prima che la cellula si divida, il materiale genetico procariotico, ovvero un’unica molecola di DNA circolare, si duplica; le due molecole che si formano si ancorano a punti diversi della membrana; in questo processo è coinvolto il mesosoma, un’invaginazione a forma di spirale della membrana. Essa è una caratteristica assente nella membrana plasmatica delle cellule eucariotiche, formata da un doppio strato fosfolipidico e da glicoproteine, ricoperta da una parete cellulare solo per le cellule vegetali e alcuni protozoi e funghi. Dunque, la consistenza cellulare è data da un supporto interno di natura proteica: il citoscheletro. Esso è composto da microfilamenti, filamenti intermedi e microtubuli (assenti nei procarioti) che permettono il mantenimento della forma, vari movimenti intra ed extracellulari, e la regolazione dell’accrescimento cellulare e del differenziamento.

Nella cellula procariotica non sono presenti organuli.