Organismer delas in i de tre domänerna: bakterier, arkéer och eukaryoter. Bakterier och arkéer är prokaryoter och består av en enda prokaryot cell. Alla djur, växter och de flesta svampar är eukaryoter och består av många eukaryota celler. De eukaryota cellerna är större och mer komplexa än de prokaryota.
Prokaryoter – ett mikroskopiskt liv
Prokaryoter var det första livet att utvecklas på jorden. Det äldsta fossilet är ungefär 3,3 miljarder år. De var också ensamma på jorden under cirka 1,5 miljarder år innan de första eukaryota cellerna utvecklades. De äldsta fossilerna liknar en typ av bakterier som heter cyanobakterier som likt växter kan fotosyntetisera. Forskare menar att de spelade en viktig roll för syresättningen av atmosfären.
Bakterier och arkeér finns överallt
Bakterier, arkeér och encelliga eukaryoter kallas ofta för mikroorganismer. En bakterie är mellan 1–10 mikrometer och i regel för liten för att se med blotta ögat. Det krävs därför ett mikroskop för att urskilja en enskild bakterie. En del arter bildar dock kolonier som hålls ihop i biofilmer eller tjockare mikrobiella mattor som ibland kan vara synliga för oss.
Prokaryoter återfinns i snart sagt alla miljöer på jorden. En del arkeér kan leva i de mest extrema miljöer som till exempel på djuphavets botten, i vulkaner och i heta källor. Bakterier finns också nästan ”överallt”, i luften, i jorden och i vattnet.
En del bakterier kan orsaka oss sjukdomar som halsfluss, salmonella och urinvägsinfektioner. Andra bakterier klarar vi oss inte utan, till exempel de bakterier som vi har i tjocktarmen som bryter ner vissa ämnen som matsmältningsenzymerna inte klarar av. De har också en del i kroppens immunförsvar och bildar K-vitamin som kroppen behöver.
Saknar cellkärna och byter DNA med andra
Utmärkande för den prokaryota cellen är att den saknar den cellkärna och andra organeller som den eukaryota cellen har. Den prokaryota cellens yttre membran skyddas också ofta av en cellvägg.
I den prokaryota cellen finns DNA både i en ofta cirkulär kromosom och som små ringformade plasmider. Transkription av DNA sker i cytoplasman och tillverkningen av proteiner utförs precis som i den eukaryota cellen av ribosomer.
När DNA inte är skyddat av en cellkärna är det mer utsatt för skador och mutationer. Men det innebär också att DNA är mer tillgängligt i cellen och kan bytas mellan olika prokaryoter. Utbytet kallas horisontell genöverföring och optimeras hos bakterier som växter nära varandra i kolonier vilket kan ge en selektiv fördel i viss miljö. Till exempel kan DNA som kodar för antibiotikaresistens på det här sättet föras över från en bakterie till en annan.
Tre sätt som prokaryoter kan få nytt DNA på:
- Konjugation: En form av genöverföring som sker när prokaryoten skickar DNA mellan sig via pilier, som är trådliknande utskott på deras cellyta.
- Naturlig transformation: En prokaryot kan ta upp fritt DNA från den omgivande miljön som antingen förstörs inne i cellen eller fogas in i prokaryotens genom i en process som kallas homolog rekombination.
- Transduktion: Bakteriofager är virus som infekterar bakterier. De kan styra om bakteriens proteintillverkning så att nya bakteriofager bildas. Samtidigt hackas bakteriens eget DNA sönder. De nya bakteriofagerna fylls med DNA som kan vara en blandning av bakterie-, och bakteriofag-DNA. När bakteriofagen tar sig vidare för att infektera nästa bakterie, kan den föra med sig DNA från en bakterie till en annan.
Förökar sig med delning
Prokaryoter är asexuella och förökar sig via delning, så kallad binär fission. Inför en delning kopieras allt DNA i cellen och de två kopiorna delas sedan upp när cellen dras isär till två likadana celler. Det är en relativt enkel delningsprocess som gör att bakterier kan föröka sig snabbt.
Mikroorganismer och genteknik
Att modifiera bakterier och andra mikroorganismer genetiskt är faktiskt det största användningsområdet för genteknik. Bakterier som modifieras med en ny gen kan fås att tillverka stora mängder av ett protein som används vidare till exempel inom läkemedels- eller livsmedelsindustrin. Den första godkända produkten som framställts av en genetiskt modifierad bakterie var humant insulin som diabetiker behöver.
Mer information finns på sidan Genetiskt modifierade mikroorganismer.
Eukaryoter – ett flercelligt komplext liv
I domänen eukaryoter finns alla växter, djur och svampar samt en encellig livsform som har samlingsnamnet protister. Förutom protister och jästsvamp är alla eukaryoter flercelliga.
Eukaryoter uppkom för 1,8 miljarder år sedan
De äldsta fossil som hittats är cirka 3,3 miljarder år gamla och kommer från encelliga organismer som arkeér och bakterier (prokaryoter). De encelliga prokaryota organismerna var ensamma på jorden länge innan den första eukaryota cellen uppkom för omkring 1,8 miljarder år sedan.
Med den första eukaryota cellen blev livet mer komplext och en ny domän med flercelliga organismer började utvecklas. Det är de organismer vi idag känner som djur, växter och svampar.
Precis hur det gick när eukaryoterna utvecklades är inte helt klarlagt, men man tror att de utvecklades från en arké som hade tagit upp en bakterie. Inne i arkéen bidrog bakterien till energiförsörjningen och utvecklades över tid till det som idag är cellens mitokondrier. I och med sammanslagningen av de två prokaryota cellerna kunde en större och mer komplex cell utvecklas.
I vissa utvecklingslinjer togs sedan även fotosyntetiserande bakterier upp, som gav upphov till plastider, till exempel kloroplaster som ger möjlighet att med energin från solens ljus bilda socker från koldioxid och vatten. Det var starten på växternas liv på jorden.
Organeller med komplexa funktioner
Utmärkande för den eukaryota cellen är att den har organeller som utför komplexa funktioner. Termen organell anspelar på att det är mini-organ inne i celler som likt kroppens organ har specifika funktioner. Organellerna omsluts av egna membran som avgränsar funktionerna från varandra.
Cellkärnan skyddar kärn-DNA
En organell är cellkärnan där majoriteten av cellens DNA finns, så kallat kärn-DNA. En mindre mängd DNA finns även i organellerna mitokondrier och (hos växter) kloroplaster.
Eukaryota organismer har mycket mer DNA i sina celler än prokaryoter. I cellkärnan är kärn-DNA därför effektivt kompakterat i strukturer som heter kromosomer. Det kallas därför ibland även för kromosomalt DNA.
Mer information finns på sidan Genomet och kromosomerna.
I cellkärnan transkriberas kärn-DNA. Det innebär att en gen läses av och en kopia av genen tillverkas i form av ett mRNA (från engelskans messenger RNA) som transporteras ut i cytoplasman via nukleära porer. DNA lämnar alltså aldrig cellkärnans skydd vilket ger eukaryoter en större möjlighet att hålla den genetiska informationen intakt.
Ribosomerna tillverkar proteiner
I cytoplasman finns ribosomer som översätter informationen i mRNA till proteiner. Det kallas för translation. En del ribosomer finns vid det endoplasmatiska nätverket (ofta förkortat ER för endoplasmatiska retiklet).
Mer information finns på sidan Från gen till protein – den centrala dogmen.
En annan organell är Golgiapparaten där nytillverkade proteiner sorteras. Där fäster olika molekyler på proteinerna som fungerar som adresslappar på proteinerna. Det gör att proteinerna hamnar rätt vare sig de ska användas inne i cellen, eller transporteras ut ur cellen.
Andra funktioner som också är separerade av membran är till exempel peroxisomer och vakuoler.
Mitos genererar fler celler
Encelliga eukaryoter, som jästsvampar, kan försöka sig med delning, där en cell delar sitt cellmaterial och ger upphov till två celler. Det kallas mitos. Inför mitos kopieras allt DNA i cellen och alla organeller delas upp på lite olika sätt beroende på vilken organell det handlar om. Resultatet blir i princip två identiska celler.
Komplexiteten hos den eukaryota cellen har möjliggjort att flercelliga organismer utvecklats. Även hos flercelliga organismer delar sig cellerna med mitos, men fortsätter att sitta ihop i en och samma organism. Och det är många celler som sitter ihop – till exempel består en vuxen människa av cirka 37 biljoner celler (37 000 000 000 000).
Mitos, som även kallas somatiska celldelningar, ger organismen chans att växa och ersätta celler som dör.
Mer information finns på sidan Celldelning och DNA-replikation.
Specialiserade celler med olika funktioner
Vanliga kroppsceller kallas för somatiska celler. I en organism innehåller de somatiska cellerna samma genetiska information (DNA). Trots det kan cellerna ha väldigt olika funktioner. Vi människor har fler än 200 olika celltyper som till exempel hudceller, muskelceller, immunceller och nervceller. Hos växter finns bland annat parenkym- och sklerenkymceller.
Variationen i cellernas utseende och funktion härrör från skillnader i genuttryck. Det innebär att alla gener inte är aktiva och fullt påslagna i alla celler samtidigt. Tvärtom är genuttrycket noga orkestrerat så att cellerna har tillgång till de proteiner som behövs för att utföra cellens specifika funktioner.
Mer information finns på sidan Genuttryck och epigenetik.
En flercellig organisms byggs upp av celler med olika funktioner som samarbetar. Hos de flesta arter initieras specialiseringen av celler tidigt efter att den första diploida cellen, det befruktade ägget som även kallas zygoten, börjat dela på sig. Det ger upphov till en klump av celler som fortsätter dela sig och utvecklas vidare till celler med olika funktioner.
Stamceller kan bli vilken cell som helst
Även hos den vuxna individen fortsätter celldelning. I vår benmärg och på några fler ställen finns stamceller som kan dela sig oändligt många gånger. De kan både ge upphov till nya stamceller eller till celler som utvecklas till att bli specialiserade.
Hos växter finns stamceller bland annat i skottspetsen och rotspetsen. De ger hela tiden upphov till nya celler som bygger upp nya blad, stam eller rötter. På så vis växter växter kontinuerlig både över och under marken.
Sexuell fortplantning och genetisk variation
Genetisk variation är själva bränslet till arters anpassning och till att nya arter utvecklas. Med stor genetisk variation är chansen större att några individer i en population snabbt kan anpassa sig till förändringar i livsmiljön. Över lång tid kan en populations specifika anpassningar leda till en ny art. Med låg genetisk variation får populationer och arter istället en ökad sårbarhet, har svårare att anpassa sig och riskerar att dö ut.
Mutationer ger variation
Genetiska förändringar, mutationer, som uppkommer spontant ger ny genetisk variation, men även horisontell genöverföring (hos prokaryoter) och sexuell förökning (hos de flesta eukaryoter) bidrar till variationen.
Eftersom DNA hos en eukaryot finns inuti cellkärnan som omsluts av ett kärnmembran kan det inte lika enkelt delas mellan individer som hos prokaryoter. Hos eukaryoter har istället sexuell förökning utvecklas som ger möjlighet för två individer att blanda DNA och på så sätt öka den genetiska variationen hos avkomman.
Variationen ökar också under sexuell förökning i en process som kallas överkorsning.
Könsceller bildas med meios
I de somatiska (kropps)cellerna finns allt kärn-DNA i dubbla uppsättningar kromosomer. En kromosom har ärvts från vardera förälder. Det kallas att cellerna är diploida. Varje gen förekommer alltså i två versioner i vilka DNA-sekvensen kan skilja sig åt något.
Dubbelheten kräver en särskild celldelningsprocess som heter reduktionsdelning, eller meios. I processen delas en diploid cells kromosomer upp i två haploida celler med enkel kromosomuppsättning. Så här bildas könsceller (gameter). När två könsceller sedan sammansmälter under befruktningen bildas den första diploida cellen (zygoten) som är starten på ett nytt liv.
Meios möjliggör alltså sexuell fortplantning. Utan reduktionsdelning skulle antalet kromosomer fördubblas i varje ny generation vilket i regel inte är förenligt med liv.
Under meiosen sker ännu en process som ökar den genetiska variationen. När kromosomerna kopierats och de ligger uppradade inför celldelningen, sker ett utbyte av DNA mellan homologa kromosompar. Det kallas för homolog rekombination eller överkorsning, och leder till en omflyttning av alleler.
Mer information finns på sidan Celldelning och DNA-replikation.
Oftast kommer könscellerna vid en befruktning från olika individer, en hane och en hona. Könscellerna heter sädescell och äggcell, och när smälter samman blandas DNA från de två individerna.
Vissa arter i växtriket självpollinerar och då härrör gameterna från samma individ. Trots det finns chans till ökad variation. När gameter bildas under meiosen sker nämligen överkorsningar mellan kromosomerna i kromosomparen, så kallad genetisk rekombination, vilket ger nya kombinationer av genvarianter och bidrar till den genetiska variationen.
Uppdaterad 2026-03-27