Dünyadaki yaşam geçmeye başladığında evrim ve daha karmaşık hale gelir, daha basit hücre tipi bir prokaryot adı verilen, ökaryotik hücreler haline gelmek için uzun bir süre boyunca birkaç değişikliğe uğramıştır. Ökaryotlar prokaryotlardan daha karmaşıktır ve çok daha fazla parçaya sahiptir. Birkaç aldı mutasyonlar ve hayatta kalmak Doğal seçilim ökaryotların gelişmesi ve yaygınlaşması için.
Bilim adamları, prokaryotlardan ökaryotlara yapılan yolculuğun, çok uzun süreler boyunca yapı ve işlevdeki küçük değişikliklerin bir sonucu olduğuna inanıyorlar. Bu hücrelerin daha karmaşık hale gelmesi için mantıklı bir değişim ilerlemesi vardır. Ökaryotik hücreler ortaya çıktığında, koloniler ve nihayetinde uzmanlaşmış hücrelerle çok hücreli organizmalar oluşturmaya başlayabilirler.
Çoğu tek hücreli organizmanın, çevresel tehlikelerden korunmak için plazma membranlarının çevresinde bir hücre duvarı vardır. Bazı bakteri türleri gibi birçok prokaryot da yüzeylere yapışmasını sağlayan başka bir koruyucu tabaka ile kapsüllenir. En prokaryotik fosiller
Prekambriyen zaman aralığı prokaryotu çevreleyen çok sert bir hücre duvarı olan basil veya çubuk şeklindedir.Bazı ökaryotik hücreler, bitki hücreleri gibi, hala hücre duvarlarına sahipken, çoğunda yoktur. Bu, evrimsel tarihi boyunca bir süre prokaryot, hücre duvarlarının kaybolması veya en azından daha esnek olması gerekiyordu. Bir hücre üzerindeki esnek bir dış sınır, daha fazla genişlemesine izin verir. Ökaryotlar daha ilkel prokaryotik hücrelerden çok daha büyüktür.
Esnek hücre sınırları daha fazla yüzey alanı oluşturmak için bükülebilir ve katlanabilir. Daha geniş bir yüzeye sahip bir hücre, çevresi ile besin ve atık alışverişinde daha etkilidir. Endositoz veya ekzositoz kullanarak özellikle büyük partiküllerin getirilmesi veya çıkarılması da bir avantajdır.
Ökaryotik bir hücre içindeki yapısal proteinler, hücre iskeleti olarak bilinen bir sistem oluşturmak için bir araya gelir. "İskelet" terimi genellikle bir nesnenin biçimini yaratan bir şeyi akla getirirken, hücre iskeleti bir ökaryotik hücre içinde başka birçok önemli işleve sahiptir. Mikrofilamentler, mikrotübüller ve ara lifler hücrenin şeklini korumaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda ökaryotikte yaygın olarak kullanılırlar karyokinez, besinlerin ve proteinlerin hareketi ve yerinde organelleri sabitleme.
Mitoz sırasında mikrotübüller, kromozomlar ayırır ve hücre bölünmesinden sonra ortaya çıkan iki kızı hücreye eşit olarak dağıtır. Hücre iskeletinin bu kısmı, sentromerdeki kardeş kromatidlere bağlanır ve eşit olarak ayrılır, böylece elde edilen her hücre tam bir kopyadır ve hayatta kalmak için ihtiyaç duyduğu tüm genleri içerir.
Mikrofilamentler ayrıca mikrotübüllerin, besin maddelerinin ve atıkların yanı sıra yeni yapılmış proteinlerin hücrenin farklı kısımlarına hareket etmesine yardımcı olur. Ara lifler organelleri ve diğer hücre parçalarını gerektiği yerde sabitleyerek yerinde tutarlar. Hücre iskeleti, hücreyi hareket ettirmek için kamçı oluşturabilir.
Ökaryotlar sitoskeletonları olan tek hücre tipi olmasına rağmen, prokaryotik hücrelerin yapısı, hücre iskeletini oluşturmak için kullanılanlara çok yakın proteinlere sahiptir. Proteinlerin bu daha ilkel formlarının, onları bir araya getiren ve hücre iskeletinin farklı parçalarını oluşturan birkaç mutasyona uğradığına inanılmaktadır.
Ökaryotik bir hücrenin en yaygın olarak kullanılan tanımlaması bir çekirdeğin varlığıdır. Çekirdeğin ana işi, DNAveya hücrenin genetik bilgisi. Bir prokaryotta DNA sadece sitoplazmada, genellikle tek bir halka şeklinde bulunur. Ökaryotlar, birkaç kromozom halinde düzenlenmiş bir nükleer zarfın içinde DNA'ya sahiptir.
Hücre bükülüp katlanabilen esnek bir dış sınır geliştirdikten sonra, prokaryotun DNA halkasının bu sınırın yakınında bulunduğuna inanılmaktadır. Büküldükçe ve katlandıkça, DNA'yı çevreledi ve DNA'nın şimdi korunduğu çekirdeği çevreleyen bir nükleer zarf haline geldi.
Zamanla, tek halka şeklindeki DNA, şimdi kromozom olarak adlandırdığımız sıkıca sarılmış bir yapıya dönüştü. Mitoz veya mayoz sırasında DNA karışmaz veya düzensiz bölünmez. Kromozomlar, hücre döngüsünün hangi aşamasında bulunduğuna bağlı olarak gevşeyebilir veya sarılabilir.
Çekirdek ortaya çıktığına göre, endoplazmik retikulum ve Golgi aygıtı gibi diğer iç zar sistemleri gelişti. RibozomlarProkaryotlarda sadece serbest yüzen çeşitte olan, şimdi proteinlerin toplanmasına ve hareketine yardımcı olmak için kendilerini endoplazmik retikulumun parçalarına tutturdu.
Daha büyük bir hücre ile transkripsiyon ve çeviri yoluyla daha fazla besin maddesi ve daha fazla protein üretimi gerekir. Bu olumlu değişikliklerle birlikte hücre içinde daha fazla atık sorunu ortaya çıkıyor. Atıklardan kurtulma talebine ayak uydurmak, modern ökaryotik hücrenin evriminde bir sonraki adımdı.
Esnek hücre sınırı artık her türlü kıvrımı yaratmış ve parçacıkları hücrenin içine ve dışına getirmek için vakuoller oluşturmak için gerektiği gibi sıkışabilmiştir. Ayrıca hücrenin yaptığı ürünler ve atıklar için bir tutma hücresi gibi bir şey yapmıştı. Zamanla, bu vakuollerin bazıları eski veya yaralı ribozomları, yanlış proteinleri veya diğer atıkları yok edebilecek bir sindirim enzimi tutabilmiştir.
Ökaryotik hücrenin bölümlerinin çoğu tek bir prokaryotik hücre içinde yapıldı ve diğer tek hücrelerin etkileşimi gerektirmedi. Bununla birlikte, ökaryotların bir zamanlar kendi prokaryotik hücreleri oldukları düşünülen çok özel organelleri vardır. İlkel ökaryotik hücreler, endositoz yoluyla bir şeyleri yutma yeteneğine sahipti ve yuttukları şeylerin bazıları daha küçük prokaryotlar gibi görünüyor.
Olarak bilinir Endosimbiyotik Teori, Lynn Margulis mitokondrinin ya da hücrenin kullanılabilir enerji yapan kısmının, bir zamanlar ilkel ökaryot tarafından yutulan, ancak sindirilmeyen bir prokaryot olduğunu ileri sürdü. Enerji üretmeye ek olarak, ilk mitokondri muhtemelen hücrenin şimdi oksijen içeren atmosferin daha yeni formunda hayatta kalmasına yardımcı oldu.
Bazı ökaryotlar fotosentez yapabilir. Bu ökaryotların kloroplast adı verilen özel bir organelleri vardır. Kloroplastın, mitokondriye benzer şekilde yutulan mavi-yeşil alglere benzeyen bir prokaryot olduğuna dair kanıtlar vardır. Ökaryotun bir parçası olduğunda, ökaryot artık güneş ışığını kullanarak kendi yiyeceklerini üretebilir.