Prokaryoten zijn de oudste en meest eenvoudige levensvormen op aarde. Ze omvatten de domeinen bacteriën en archaea en komen overal voor, van de bodem tot de oceanen en zelfs in het menselijk lichaam. Ze verschillen van eukaryoten doordat ze geen celkern of interne membranen hebben. Hun DNA ligt los in het cytoplasma en is meestal cirkelvormig georganiseerd.

Bacteriën

Bacteriën zijn eencellige organismen zonder celkern. Hun erfelijk materiaal bestaat uit één groot, circulair chromosoom dat vrij in het cytoplasma ligt. Sommige bacteriën hebben ook plasmiden, kleine cirkelvormige stukjes DNA, die genen kunnen bevatten die bijvoorbeeld resistentie tegen antibiotica veroorzaken.

De celwand van bacteriën is opgebouwd uit peptidoglycaan, een stof die uniek is voor bacteriën. Deze celwand geeft bacteriën stevigheid en bescherming. Sommige bacteriën hebben zweepharen voor voortbeweging of een slijmlaag die hen beschermt tegen immuunsystemen.

Bacteriën spelen een grote rol in de natuur en de industrie:

• Ze helpen bij de afbraak van organisch materiaal en de kringloop van voedingsstoffen.
• Ze worden gebruikt bij de productie van voedingsmiddelen, zoals yoghurt, kaas en zuurkool.
• Sommige bacteriën veroorzaken ziekten, zoals longontsteking en tuberculose.

Archaea

Archaea lijken qua bouw op bacteriën, maar zijn genetisch nauwer verwant aan eukaryoten. Ze hebben unieke vetten in hun celmembraan en een ander type celwand dan bacteriën. Archaea komen voor in extreme omgevingen, zoals hete geisers, zoutmeren en zuurstofarme omgevingen.

Sommige archaea leven in de menselijke darmen en helpen bij de vertering. In zuurstofarme omstandigheden produceren ze methaan. Ze spelen een rol in de koolstof- en stikstofkringloop en dragen bij aan de stabiliteit van ecosystemen.

Voortplanting en Genetische Variatie

Prokaryoten planten zich voort door deling. Hierbij verdubbelt het DNA en wordt het gelijkmatig verdeeld over twee dochtercellen. Onder gunstige omstandigheden kunnen bacteriën zich zeer snel vermenigvuldigen.

Hoewel bacteriën zich ongeslachtelijk voortplanten, kunnen ze genetisch materiaal uitwisselen via:

• Transformatie: Opname van vrij DNA uit de omgeving.
• Transductie: Overdracht van genetisch materiaal via virussen.
• Conjugatie: Uitwisseling van plasmiden via een directe celverbinding.

Door deze processen kunnen bacteriën snel resistentie ontwikkelen tegen antibiotica, wat een grote uitdaging vormt in de medische wereld.

Belang van Prokaryoten

Prokaryoten zijn essentieel voor het leven op aarde. Ze spelen een rol in:

• Ecosystemen, door het afbreken van organisch materiaal en het recyclen van voedingsstoffen.
• De gezondheidszorg, waar sommige bacteriën ziekten veroorzaken, terwijl andere juist gunstig zijn voor de darmflora.
• De biotechnologie, waar bacteriën worden gebruikt voor de productie van geneesmiddelen, enzymen en brandstoffen.

Dankzij hun veelzijdigheid en aanpassingsvermogen hebben prokaryoten een enorme impact op het leven op aarde en blijven ze een belangrijk studieobject in de microbiologie. 

Eukaryoten zijn organismen waarvan de cellen een celkern en interne membranen bevatten. Dit betekent dat hun DNA zich bevindt in een celkern die wordt omgeven door een dubbel membraan. Daarnaast bezitten eukaryoten gespecialiseerde organellen, zoals mitochondriën voor energieproductie en bij planten chloroplasten voor fotosynthese.

Eukaryoten worden onderverdeeld in verschillende rijken, waaronder dieren, planten en schimmels. De groep bevat zowel eencellige als meercellige organismen, en hun complexiteit varieert van eenvoudige pantoffeldiertjes tot complexe zoogdieren.

Verschil tussen Eukaryoten en Prokaryoten

Eukaryoten onderscheiden zich op meerdere manieren van prokaryoten zoals bacteriën en archaea:

• Eukaryoten hebben een celkern waarin het DNA is opgeslagen, terwijl prokaryoten geen celkern hebben en hun DNA los in het cytoplasma ligt.
• Eukaryotische cellen bevatten membranen die organellen zoals mitochondriën, endoplasmatisch reticulum en Golgi-apparaat scheiden, wat leidt tot gespecialiseerde functies.
• Prokaryoten delen zich via binaire deling, terwijl eukaryoten zich delen via mitose of meiose.

Indeling van Eukaryoten

De eukaryoten worden traditioneel onderverdeeld in drie grote rijken:

1. Schimmels

   • Heterotroof, ze voeden zich met organisch materiaal.
   • Eencellig (zoals gisten) of meercellig (zoals penseelschimmels en paddenstoelen).
   • Hun celwanden bevatten chitine.
   • Planten en dieren gebruiken sommige schimmels voor voedselproductie, zoals bij kaas, brood en bier.
   • Sommige schimmels produceren antibiotica, zoals penicilline.

2. Planten

   • Autotroof, ze maken hun eigen voedingsstoffen via fotosynthese.
   • Bevatten chloroplasten, die chlorofyl bevatten om zonlicht om te zetten in energie.
   • Hebben celwanden die voornamelijk uit cellulose bestaan.
   • Kunnen zaadplanten of sporenplanten zijn, afhankelijk van hun voortplanting.

3. Dieren

   • Heterotroof, ze verkrijgen energie door andere organismen te eten.
   • Hebben geen celwand, waardoor ze flexibeler en beweeglijker zijn dan planten en schimmels.
   • Bezitten gespecialiseerde zenuw- en spiercellen, wat beweging en interactie met de omgeving mogelijk maakt.

Daarnaast zijn er eencellige eukaryoten, zoals pantoffeldiertjes en amoeben, die kenmerken hebben van zowel dieren als planten en zich voortbewegen met trilharen of schijnvoetjes.

Eukaryoten en Evolutie

Volgens de endosymbiontentheorie zijn mitochondriën en chloroplasten ontstaan uit vrij levende bacteriën die werden opgenomen door een grotere cel. Dit verklaart waarom deze organellen hun eigen DNA hebben en zelfstandig kunnen delen.

Dankzij hun complexe celstructuur en specialisatie hebben eukaryoten zich kunnen ontwikkelen tot de meest diverse en geavanceerde levensvormen op aarde.