Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten

Im Themenbereich Evolution bzw. Humanbiologie wurde bereist auf die Entwicklung der menschlichen Zelle eingegangen. Die ersten Zellen, die auf der Erde auftraten, waren einfach gebaut, ohne Zellkern (=> Prokaryoten). Im Laufe der Evolution entwickelten sich Einzeller und später Vielzeller, die in der Zelle eine Membran enthielten und auch über einen Zellkern verfügten. Solche Zellen mit einem echten Zellkern werden als Eukaryoten bezeichnet. Im folgenden Kapitel soll nun der Unterschied bzw. Gemeinsamkeiten von Prokaryoten Eukaryoten vorgestellt werden. Hauptsächlich unterscheiden sich Prokaryoten und Eukaryoten (entsprechend der Definition) durch das Vorhandensein eines Zellkerns.

Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten

Wie aus dem Biologieunterricht bekannt ist, gilt für jede Zelle (eines Lebewesens) die sogenannte Zelltheorie. Die Zelltheorie lautet:

  • Alle Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut
  • Alle Zellen weisen einen ähnlichen Grundbauplan auf
  • Alle Zellen entstehen durch Zellteilung aus vorhandenen Zellen
  • Die Zelle ist die grundlegende Struktur eines Organismus

Diese Zellthorie gilt sowohl für Prokaryoten als auch für Eukaroyten. In den folgenden Merkmalen unterscheiden sich sich aber:
Die Zellen besitzen wie tierische und menschliche Zellen einen umhüllten Zellkern und gehören damit zu den Eukaryoten. Es gibt aber auch Zellen, in denen fehlt ein (echter) Zellkern. Diese Art von Zelle besitzen die Prokaryoten, dazu gehören die Bakterien. Damit haben wir bereits den Hauptunterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten.

Prokaryotische Zellen sind von einer Plasmamembran umgeben, besitzen aber kein Membransystem, während Eukaryoten eine Membran aufweisen. Sowohl im Prokaryoten als auch im Eukaryot finden wir im Cytoplasma die Ribosomen, die in den Prokaryoten kleiner sind als die der Eukaryoten.

Eukaryotische Zellen sind in der Regel etwa zehnmal größer als prokaryotische Zellen. Ein wesentlicher Unterschied beider Zelltypen ist auch, dass bei
Eukaryoten die meisten genetischen Informationen doppelt vorliegen. In der Regel sind Eukaryoten diploid. Die genetische Information bei Prokaryoten ist nur einmal vorhanden. Prokaryoten sind haploid


Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten – Testfragen/-aufgaben

1. Was versteht man unter Prokaryoten und Eukaryoten?

Unter Prokaryoten versteht man Organismen ohne Zellkern, darunter fallen die Bakterien und Archaebakterien. Die Eukaryoten sind Organismen mit einem Zellkern, zu denen die Tiere, Pflanzen, Pilze und viele Algenarten gehören.

2. Welche Art von Genmaterial besitzen Prokaryoten und Eukaryoten?

Prokaryoten besitzen eine ringförmige DNA ohne Histone, während Eukaryoten lineare DNA in Kombination mit Histonen besitzen.

3. Wie unterscheiden sich Prokaryoten und Eukaryoten hinsichtlich ihrer Zellstruktur?

Die Prokaryotenzelle ist kleiner und weniger komplex aufgebaut, sie enthält keine Zellorganellen. Die Eukaryotenzelle ist größer und komplexer, sie enthält Zellorganellen wie Mitochondrien und den Golgi-Apparat.

4. Welche Art von Zelle ist typischerweise größer, Prokaryoten oder Eukaryoten, und warum?

Eukaryotische Zellen sind in der Regel größer als Prokaryoten, hauptsächlich wegen ihrer komplexen Struktur und der Anwesenheit von Zellorganellen.

5. Was ist ein Merkmal, das nur in Prokaryotenzellen vorkommt?

Ein Merkmal, das nur bei Prokaryoten vorkommt, sind Plasmide, kleine ringförmige DNA-Moleküle.

6. Wie unterscheidet sich die Fortpflanzung bei Prokaryoten und Eukaryoten?

Prokaryoten vermehren sich hauptsächlich durch binäre Fission, einen Prozess, bei dem eine Zelle in zwei Tochterzellen geteilt wird. Bei Eukaryoten erfolgt die Fortpflanzung meistens durch Mitose und Meiose.

7. Was sind Ribosomen und welche Unterschiede gibt es bei Eukaryoten und Prokaryoten?

Ribosomen sind für die Proteinherstellung notwendig. Prokaryoten haben 70s Ribosomen und Eukaryoten haben 80s Ribosomen.

8. Wie unterscheiden sich Prokaryoten und Eukaryoten hinsichtlich ihres Stoffwechsels?

Der Stoffwechsel von Prokaryoten ist meist anaerob, sie benötigen keinen Sauerstoff. Der Stoffwechsel von Eukaryoten ist meist aerob, er benötigt Sauerstoff.

9. Was versteht man unter Kompartimentierung und wie zeigt sie sich in Prokaryoten und Eukaryoten?

Unter Kompartimentierung versteht man die Trennung der Zellinnenräume in verschiedene Bereiche. Prokaryoten haben kaum Kompartimentierung, während Eukaryoten eine hohe Kompartimentierung aufweisen.

10. Was ist der Unterschied zwischen der DNA-Replikation in Prokaryoten und Eukaryoten?

Prokaryoten starten die DNA-Replikation von einem Ausgangspunkt (Origin of replication), während Eukaryoten mehrere Startpunkte für die DNA-Replikation haben. Dies ist auf die größere Menge an DNA in Eukaryoten zurückzuführen.