Struktur sel eukariot berbeda dengan prokariot. Ukuran sel eukariot lebih besar dan memiliki struktur yang lebih kompleks daripada prokariot. Sel prokariot dan eukariot memiliki perbedaan utama yaitu keberadaan membran inti sel. Inti sel pada prokariot tidak diselubungi oleh membran inti, inti selnya terkumpul di tengah sel. Berikut ini adalah perbandingan antara sel prokariot dengan sel eukariot (Prescott et all, 2004:96-97)

Tabel. Perbandingan antara sel prokariot dan eukariot

Karakteristik Prokariot Eukariot

Ukuran sel umumnya 0,5-5 μm 10-100 μm

Inti sel Tidak terbungkus membran inti sehingga tidak disebut nukleus tetapi nukleiod

Inti sejati yang terbungkus membran inti dan memiliki nukleolus

Organel yang terbungkus membran

Tidak ada Ada, seperti lisosom, kompleks golgi, mitokondria, retikulum endoplasma, dan kloroplas

Flagel Tersusun atas 2 berkas protein Lengkap, tersusun atas mikrotubulus rangkap

Glikokaliks Ada, berupa kapsul atau lapisan lendir

Ada pada sel yang tidak memiliki dinding sel

Dinding sel Biasanya ada, tersusun atas peptidoglikan

Jika ada, struktur kimia sederhana

Vesikel gas Ada Tidak

Membran sel Tanpa karbohidrat dan biasanya tanpa sterol

Sterol dan karbohidrat ada sebagai reseptor

Sitoplasma Tanpa sistoskeleton atau aliran sitoplasmik

Ada sistoskeleton dan terjadi aliran sitoplasmik

Ribosom Ukuran kecil (70s) Ukuran besar (80s)

Kromosom (DNA) Kromosom tunggal melingkar tanpa protein histon

Kromosom linear melipat dengan terikat protein histon

Pembelahan sel Pembelahan biner Mitosis

Rekombinasi seksual Tanpa meiosis, hanya transfer fragmen DNA

Meiosis

Sensitivitas terhadap antibiotik

Sensitif Tidak sensitif

Namun secara rinci, perbedaan prokariot dan eukariot dapat dilihat pada tabel 2.1 di

bawah ini :

Tabel 2.1 Perbedaan sel prokariotik dan eukariotik

PROKARIOT EUKARIOT

Tidak memiliki inti yang sebenarnya, materi

inti tersebar dalam sitoplasma karena tidak

mempunyai membrane inti

Memiliki nucleus yang sebenarnya karena

materi inti dilingkupi oleh membrane inti

Memiliki DNA yang lebih sederhana, lebih

sedikit mengandung pasangan basa

nukleotida, berbentuk sirkuler

Memiliki DNA yang lebih kompleks, lebih

banyak mengandung pasangan basa

nukleotida, sehingga harus digulung pada

protein histon (ada histonnya)

Hanya memiliki kromosom tunggal Memiliki kromosom lebih dari 1 (satu)

Tidak memiliki intron, hanya ekson Memiliki intron dan ekson

Memiliki operon Tidak memiliki operon

Proses transkipsi dan translasi dapat terjadi

secara simultan

Transkipsi terjadi di inti, dan translasi terjadi

di sitoplasma. Keduanya tidak dapat berjalan

secara bersamaan.

Proses transkipsi terjadi lebih sederhana Transkipsi lebih rumit terjadi, dikarenakan

akses RNA polymerase terhadap DNA lebih

lama akibat DNA dikemas secara kompak

dengan protein histon

Proses regulasi sintesis protein lebih

sederhana

Proses regulasi sintesis proteinnya lebih

kompleks

Perbedaan di atas akan dibahas lebih lanjut pada materi di bawah ini. Selain perbedaan-

perbedaan di atas, eukariot dan prokariot memiliki tipe genom yang berbeda. Dimana genom

merupakan kandungan genetic total pada set haploid kromosom.

Genom Prokariot

Untuk prokariot diwakili oleh sel bakteri yang memiliki kromosom tunggal, DNA atau

RNA saja. Genom prokariot merupakan material genetic yang terdapat pada prokariot.

Genom bakteri terdiri dari kromosom sirkular yang disebut nukleoid. Di luar nukleoid

terdapat juga DNA sirkuler lain yang lebih kecil disebut plasmid. Pembentukan badan nukleoid

terkondensasi dengan cara supercoiling dan looping yang tersusun secara rapat (gambar 2.3).

Plasmid ditemukan pada bakteri. Ukuran bervariasi dan bereplikasi secara otonomi

(origin of replication). Dapat ditransfer dari satu bakteri ke bakteri lainnya ataupun pada

kingdom yang berbeda. Sering digunakan sebagai vector untuk membawa gen yang diinginkan.

Gen yang dibawa oleh plasmid berguna, karena mengkode sifat-sifat ketahanan terhadap

antibiotic atau kemampuan untuk memanfaatkan komponen kompleks seperti toluene sebagai

sumber karbon. Tetapi prokariot dapat bertahan  secara efektif tanpa plasmid. Prokariot

menunjukkan keragaman dalam organisasi genom. E. coli memiliki genom unipartite, tetapi

prokariot lainnya lebih kompleks. Kromosom bakteri bereplikasi di dalam sel dan sel membelah

secara biner yang dapat dilihat pada gambar 2.4

Bakteri memiliki DNA yang lebih sederhana, lebih sedikit mengandung pasangan basa

nukleotida dan berbentuk sirkuler.

Genom Eukariot

Genom manusia merupakan model yang baik bagi genom eukariot secara umum. Genom

nuclear eukariotik memiliki molekul DNA linear yang terdapat di dalam kromosom. Semua

eukariot juga memiliki genom yang lebih kecil yang berbentuk sirkular yaitu genom

mitokondria. Pada tumbuhan terdapat genom lain yaitu genom kloroplas.

Genom eukariotik berlokasi pada beberapa kromosom. Selain itu juga terdapat genom

organel. Material kromosom disebut kromatin. Pada kromosom terdapat nukleosome yang

merupakan lilitan DNA pada molekul protein yang disebut protein histon. Nukleosom

terorganisasi ke dalam 30nm benang-benang. Benang-benang terlipat-lipat membentuk 10.000

fold-compaction yang diperlukan untuk membentuk kromosom eukariot di dalam nucleus

Walaupun struktur dasar eukariot mirip tetapi satu hal penting yang sangat berbeda

adalah ukuran genom. Genom eukariot yang terkecil berukuran kurang dari 10Mb panjangnya.

Sedangkan genom yang terbesar berukuran lebih dari 100.000 Mb. Eukariot yang lebih

sederhana seperti fungi memiliki genom yang paling kecil, dan eukariot yang lebih tinggi seperti

vertebrata dan tanaman berbunga memiliki genom yang lebih besar.

               

Eukariot juga memiliki genom mitokondria yang berbentuk sirkular. Terdapat lebih dari

satu. Ukurannya lebih kecil pada sel hewan daripada tumbuhan. Lebih dari 95% protein

mitokondria dikode di genom nuklear. Selain itu juga eukariot memiliki genom kloroplas dimana

banyak protein kloroplas dikode di nukleus.  

               

Transkipsi dan Translasi pada Prokariot dan Eukariot

Perbedaan yang sangat signifikan lainnya adalah mengenai proses transkipsi dan

translasi.

Pada prokariot proses transkipsi dan translasi dapat terjadi secara simultan dan berlangsung

sederhana sedangkan pada eukariot transkipsi terjadi di inti dan translasi terjadi di sitoplasma,

karena keduanya tidak dapat berjalan secara bersamaan. Proses transkipsi lebih rumit

dikarenakan akses RNA polymerase terhadap DNA lebih lama akibat DNA dikemas secara

kompak dengan protein histon