Los primeros seres vivos, los procariotas, aparecieron hace aproximadamente 3.500 millones de años. Los procariotas más comunes son las bacterias, las cianobacterias, los micoplasmas y las clamidias. Carecen de un verdadero núcleo y todo su ADN circular se concentra en una región central denominada nucleoide.
Los eucariotas evolucionaron a partir de los procariotas y aparecieron hace unos 1.800 millones de años. La mayor diferencia entre ellos es que los eucariotas tienen un núcleo encerrado por una membrana y varios orgánulos que compartimentan los distintos tipos de reacciones químicas en una pequeña región para evitar interferencias. Ejemplos comunes de eucariotas son los animales, las plantas, los hongos y los protistas.
Aunque ambos tienen citoplasma, membrana celular fosfolipídica y material genético ADN, siguen existiendo muchas diferencias.
Núcleo y cromosomas
Procariotas: Todo su ADN circular se concentra en una región sin membrana envolvente llamada nucleoide. También tienen moléculas de ADN circular replicables independientes llamadas plásmidos. La transcripción y la traducción se producen simultáneamente en el citoplasma para permitir la reproducción rápida. Por ejemplo, E. coli puede dividirse cada 20 minutos. Eucariotas: El ADN lineal está rodeado por una doble membrana para formar una región delimitada llamada núcleo. El ADN que contiene histonas se enrolla para convertirse en cromosomas durante la mitosis. Los eucariotas transcriben ARNm a partir del ADN en el núcleo. A continuación, el ARNm pasa a través del poro nuclear al citoplasma, donde los ribosomas sintetizan las proteínas. Los eucariotas no tienen plásmidos.
Organelos
Procariotas: Sólo tienen ribosomas y carecen de otros orgánulos. Sus ribosomas son diferentes a los de los eucariotas en cuanto a proteínas y ARN, y son de menor tamaño. Eucariotas: Los eucariotas tienen varios orgánulos encerrados por membranas, como mitocondrias, cloroplastos, aparato de Golgi, retículo endoplásmico, centríolos, lisosomas, vacuolas, etc. Estos orgánulos segregan las distintas reacciones químicas en un recinto aislado para evitar interferencias entre ellas.
Pared celular
Procariotas: La pared celular de los procariotas está compuesta de peptidoglicano que proporciona defensa contra ataques externos y deshidratación. Algunas bacterias también tienen una cápsula de polisacáridos fuera de la pared celular, que mejora su defensa y les ayuda a adherirse a las superficies. Eucariotas: La pared celular está formada por celulosa o quitina.
Citoesqueleto
Procariotas: No tienen un citoesqueleto que permita a sus cuerpos sufrir grandes deformaciones. La mayoría de los procariotas tienen forma simétrica y no pueden engullir material de gran tamaño, pero pueden absorber algunas moléculas grandes. Eucariotas: El citoesqueleto del citoplasma proporciona soporte a las células eucariotas y les permite sufrir diversos cambios de forma. Los eucariotas pueden engullir e ingerir directamente organismos sólo ligeramente más pequeños que ellos.
Tamaño
Procariotas: Sus estructuras simples les hacen tener un tamaño que en la mayoría de los casos oscila entre 0,5 y 5 μm. Eucariotas: Debido a su citoesqueleto y a su estructura más compleja, los eucariotas suelen ser mucho más grandes que los procariotas, oscilando entre 10 y 100 μm.