یوکاریوت اصطلاحی است که برای توصیف ارگانیسم‌هایی استفاده می‌شود که سلول‌های آنها بر خلاف پروکاریوت‌ها (باکتری‌ها و باستان‌ها)، هسته‌ای در داخل غشاء دارند. اصطلاح یوکاریوت به معنای "هسته واقعی" یا "هسته واقعی" است که اشاره به وجود هسته دارد. سلول های یوکاریوتی همچنین حاوی سایر اندامک های متصل به غشاء مانند شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی، کلروپلاست ها (در گیاهان و جلبک ها) و میتوکندری هستند.
یوکاریوت ها را می توان به چهار دسته عمده تقسیم کرد:
پیچیدگی سلول های یوکاریوتی بسیار بیشتر از سلول های پروکاریوتی است. این پیچیدگی به سلول های یوکاریوتی اجازه می دهد تا عملکردهای پیچیده تری را انجام دهند. ساختارهای کلیدی در یک سلول یوکاریوتی عبارتند از:
یوکاریوت ها می توانند هم به صورت جنسی و هم غیرجنسی تولید مثل کنند. تولید مثل جنسی شامل ادغام دو سلول ( گامت ) برای تشکیل یک ارگانیسم جدید با مواد ژنتیکی از هر دو والدین است. تولیدمثل غیرجنسی بدون ادغام گامت ها اتفاق می افتد و فرزندانی تولید می کند که از نظر ژنتیکی با ارگانیسم مادر یکسان هستند.
در یوکاریوت ها، DNA به ساختارهایی به نام کروموزوم سازماندهی می شود که در داخل هسته قرار دارند. به عنوان مثال، انسان در هر سلول دارای 46 کروموزوم است. در طول تقسیم سلولی، این کروموزوم ها تکثیر می شوند و به سلول های دختر توزیع می شوند و اطمینان حاصل می شود که هر سلول حاوی مجموعه کاملی از اطلاعات ژنتیکی است.
ظهور یوکاریوت ها نشان دهنده یک پیشرفت تکاملی قابل توجه در تاریخ حیات روی زمین است. اعتقاد بر این است که سلول های یوکاریوتی برای اولین بار حدود 1.5 تا 2 میلیارد سال پیش از طریق فرآیندی به نام اندوسیمبیوز ظاهر شدند. این نظریه نشان می‌دهد که سلول‌های یوکاریوتی از سلول‌های پروکاریوتی سرچشمه می‌گیرند که روابط همزیستی را با یک سلول در سلول دیگر تشکیل می‌دهند. این امر با این واقعیت تأیید می شود که میتوکندری ها و کلروپلاست ها DNA خاص خود را دارند، مشابه DNA باکتری ها، و می توانند مستقل از سلول تکثیر شوند.
تحقیقات در مورد یوکاریوت ها و سلول های آنها زیربنای بسیاری از علم زیست شناسی و پزشکی مدرن است. به عنوان مثال، درک چگونگی چرخش و تقسیم سلول‌های یوکاریوتی، پیامدهایی برای تحقیقات سرطان دارد، زیرا سرطان اغلب شامل سلول‌هایی است که به طور غیرقابل کنترلی تقسیم می‌شوند. مطالعات بر روی ساختار ژنتیکی یوکاریوت ها، به ویژه انسان، به پیشرفت هایی در ژن درمانی و درمان اختلالات ژنتیکی منجر شده است. در کشاورزی، دانش سلول‌های یوکاریوتی گیاهی به توسعه محصولاتی کمک می‌کند که در برابر آفات و بیماری‌ها مقاوم‌تر هستند یا می‌توانند شرایط محیطی سخت را تحمل کنند.
یکی از زمینه های جالب مطالعه یوکاریوتی، میتوکندری است که اغلب به عنوان نیروگاه سلول شناخته می شود. از طریق آزمایش‌ها، مشخص شد که میتوکندری‌ها نه تنها برای تولید انرژی حیاتی هستند، بلکه در فرآیندهای سلولی مانند سیگنال‌دهی، تمایز سلولی و مرگ سلولی نیز نقش دارند، فرآیندهایی که برای سلامت و طول عمر ارگانیسم حیاتی هستند. به عنوان مثال، آزمایشی شامل دستکاری DNA میتوکندری می تواند منجر به تغییراتی در فرآیندهای متابولیک ارگانیسم شود و اهمیت این اندامک ها را فراتر از تولید انرژی نشان دهد.
یکی دیگر از زمینه های مورد علاقه، فرآیند فتوسنتز در سلول های یوکاریوتی گیاهی است. در یک آزمایش، اگر ژن‌های خاص مربوط به سنتز کلروفیل تغییر کند، ممکن است منجر به تغییر شدید در توانایی گیاه برای انجام کارآمد فتوسنتز شود. این می تواند به درک مکانیسم های فتوسنتز و در توسعه گیاهان بهینه شده برای عملکرد بالاتر و رشد بهتر در شرایط مختلف محیطی کمک کند.
یوکاریوت ها حوزه وسیع و متنوعی از زندگی را نشان می دهند که موجوداتی را در بر می گیرد که نقش های اساسی در اکوسیستم ایفا می کنند، از تولید اکسیژن توسط گیاهان گرفته تا تجزیه مواد آلی توسط قارچ ها. درک ساختار، عملکرد و تکامل سلول‌های یوکاریوتی نه تنها بینشی از پیچیدگی زندگی ارائه می‌کند، بلکه کاربردهای مستقیمی در پزشکی، کشاورزی و بیوتکنولوژی دارد. تحقیقات و آزمایشات در حال انجام در زیست شناسی یوکاریوتی به گسترش دانش و توانایی های ما برای دستکاری این موجودات به نفع بشریت و سیاره ادامه می دهد.
