Du kennst sicher schon Menschen, Tiere und Pflanzen - aber wusstest du, dass es zwei völlig verschiedene Arten von Zellen gibt? Prokaryoten sind meist winzige Einzeller wie Bakterien, deren DNA frei im Zellinneren schwimmt. Eukaryoten dagegen haben einen echten Zellkern und bilden alle komplexeren Lebewesen wie dich, Bäume oder Pilze.

Die Endosymbiontentheorie erklärt, wie aus einfachen prokaryotischen Zellen die komplexeren eukaryotischen entstanden sind. Früher haben sich verschiedene Prokaryoten zusammengetan und eine Symbiose gebildet - so entstanden die ersten Eukaryoten mit ihren spezialisierten Zellorganellen.

Der Baum des Lebens zeigt uns drei große Hauptäste: Bakterien, Archaeen (beide Prokaryoten) und Eukaryoten. Diese Einteilung hilft Wissenschaftlern dabei, die Verwandtschaftsverhältnisse aller Lebewesen zu verstehen.

Merktipp: Pro = "vor" (vor dem Zellkern), Eu = "echt" (echter Zellkern)

Die wichtigsten Unterschiede im Detail

Prokaryoten sind echte Minimalisten: Mit nur 1-2 μm Durchmesser sind sie winzig und haben kaum getrennte Bereiche in der Zelle. Ihre 70S-Ribosomen sind kleiner als die von Eukaryoten, und sie können Proteine super schnell herstellen, weil alles gleichzeitig passiert.

Eukaryoten sind dagegen 10-30 μm groß und haben viele Zellorganellen wie Mitochondrien oder den Golgi-Apparat. Ihre 80S-Ribosomen sind größer, und die Proteinherstellung dauert länger, weil erst im Zellkern die DNA abgelesen wird und dann im Cytoplasma die Proteine gebaut werden.

Bei der DNA-Organisation wird der Unterschied besonders deutlich: Prokaryoten haben ihre DNA frei im Cytoplasma schwimmen, oft als ringförmige Plasmide. Eukaryoten lagern ihre DNA sicher im Zellkern und haben viel mehr "Müll-DNA" $70-90$.

Prüfungstipp: Die unterschiedlichen Ribosomengrößen (70S vs. 80S) sind ein beliebtes Klausurthema!

Bakterien und Archaeen - Zwei besondere Prokaryoten-Gruppen

Bakterien kennst du wahrscheinlich als Krankheitserreger, aber die meisten sind völlig harmlos! Sie haben eine Zellwand aus Murein und lassen sich mit der Gramfärbung in grampositive und gramnegative Bakterien unterteilen. Grampositive lösen sich nicht in Ethanol auf, gramnegative schon.

Archaeen sind die "anderen" Prokaryoten und leben oft unter extremen Bedingungen. Ihre Zellwand besteht nicht aus Murein, sie haben andere Enzyme als Bakterien, und das Beste: Es gibt keine krankmachenden Archaeen-Arten!

Beide Gruppen haben Flagellen zur Fortbewegung und Pili (kleine Proteinfäden) für verschiedene Funktionen. Trotz ihrer Einfachheit sind sie unglaublich erfolgreich und leben praktisch überall auf der Erde.

Interessant: Archaeen wurden erst 1977 entdeckt und galten lange als "extreme Bakterien" - dabei sind sie genauso alt wie alle anderen Lebewesen!