2) отсутствие ядерной мембраны (+)
3) наличие клеточной стенки
4) наличие пептидогликана в клеточной стенке
Ключевое различие прокариот и эукариот заключается в организации генетического аппарата: у прокариот отсутствует оформленное ядро, ограниченное ядерной оболочкой. Хромосомная ДНК располагается в нуклеоиде — участке цитоплазмы, не отделённом от неё мембраной; дополнительно могут присутствовать плазмиды. У эукариот генетический материал находится внутри ядра, окружённого двойной мембраной с ядерными порами.
Отсутствие ядерной мембраны обеспечивает пространственное сближение процессов транскрипции и трансляции: синтез белка на рибосомах может начинаться ещё во время образования молекулы информационной РНК. У эукариот эти этапы разделены: транскрипция и созревание РНК происходят в ядре, а трансляция — в цитоплазме. Остальные признаки не являются универсальными: клеточная стенка встречается и у некоторых эукариот, пептидогликан характерен только для бактерий, а отсутствие стеролов имеет исключения, например у микоплазм.
| Признак | Прокариоты | Эукариоты |
|---|---|---|
| Ядерный аппарат | Оформленного ядра и ядерной оболочки нет; ДНК находится в нуклеоиде | Имеется ядро, окружённое двойной ядерной мембраной |
| Организация генома | Обычно одна кольцевая хромосома; возможны плазмиды | Несколько линейных хромосом, связанных с гистонами |
| Мембранные органеллы | Отсутствуют типичные мембранные органеллы, включая митохондрии и эндоплазматическую сеть | Характерны митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и другие органеллы |
| Рибосомы | Преимущественно 70S | В цитоплазме преимущественно 80S; в митохондриях и пластидах — 70S-подобные |
| Клеточная стенка | Часто имеется; у бактерий содержит пептидогликан, у архей его нет; у микоплазм стенка отсутствует | Есть у растений, грибов и многих водорослей, но отсутствует у животных; пептидогликан не характерен |
| Стеролы мембраны | Обычно отсутствуют, но у микоплазм возможны мембранные стеролы, получаемые из окружающей среды | Характерны для плазматической мембраны; основными стеролами являются холестерин или его аналоги |
| Экспрессия генов | Транскрипция и трансляция могут протекать одновременно в цитоплазме | Транскрипция происходит в ядре, трансляция — преимущественно в цитоплазме |
В лабораторной диагностике отсутствие оформленного ядра не оценивают как самостоятельный рутинный тест, а устанавливают по совокупности морфологических и молекулярно-генетических признаков. Наличие пептидогликана используют для характеристики бактерий и объяснения результатов окраски по Граму, но этот признак не распространяется на все прокариоты. Для уточнения принадлежности микроорганизма применяют микроскопию, посев, биохимические тесты, выявление антигенов и секвенирование рибосомальных генов. Таким образом, именно отсутствие ядерной оболочки является базовым классификационным критерием прокариотической организации клетки.