ยูคาริโอต เป็นคำที่ใช้อธิบายสิ่งมีชีวิตซึ่งมีเซลล์ที่มีนิวเคลียสอยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ ต่างจากโปรคาริโอต (แบคทีเรียและอาร์เคีย) ที่ไม่มีนิวเคลียส คำว่า ยูคาริโอต หมายถึง "เคอร์เนลที่แท้จริง" หรือ "นิวเคลียสที่แท้จริง" ซึ่งพาดพิงถึงการมีอยู่ของนิวเคลียส เซลล์ยูคาริโอตยังมีออร์แกเนลล์ที่จับกับเยื่อหุ้มเซลล์อื่นๆ เช่น เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, อุปกรณ์กอลไจ, คลอโรพลาสต์ (ในพืชและสาหร่าย) และไมโตคอนเดรีย
ยูคาริโอตสามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลัก:
ความซับซ้อนของเซลล์ยูคาริโอตนั้นสูงกว่าเซลล์โปรคาริโอตมาก ความซับซ้อนนี้ทำให้เซลล์ยูคาริโอตสามารถทำหน้าที่ที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ โครงสร้างสำคัญภายในเซลล์ยูคาริโอตประกอบด้วย:
ยูคาริโอตสามารถสืบพันธุ์ได้ทั้งแบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกี่ยวข้องกับการหลอมรวมของเซลล์สองเซลล์ ( เซลล์สืบพันธุ์ ) เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ด้วยสารพันธุกรรมจากพ่อแม่ทั้งสอง การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเกิดขึ้นโดยไม่มีการหลอมรวมของ gametes ทำให้มีลูกหลานที่มีพันธุกรรมเหมือนกันกับสิ่งมีชีวิตของพ่อแม่
ในยูคาริโอต DNA ถูกจัดเป็นโครงสร้างที่เรียกว่าโครโมโซมซึ่งอยู่ภายในนิวเคลียส ตัวอย่างเช่น มนุษย์มีโครโมโซม 46 โครโมโซมในแต่ละเซลล์ ในระหว่างการแบ่งเซลล์ โครโมโซมเหล่านี้จะถูกจำลองและกระจายไปยังเซลล์ลูก เพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละเซลล์จะมีข้อมูลทางพันธุกรรมครบถ้วน
การปรากฏตัวของยูคาริโอตถือเป็นความก้าวหน้าทางวิวัฒนาการที่สำคัญในประวัติศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตบนโลก เชื่อกันว่าเซลล์ยูคาริโอตปรากฏตัวครั้งแรกเมื่อประมาณ 1.5 ถึง 2 พันล้านปีก่อนโดยผ่านกระบวนการที่เรียกว่าเอนโดซิมไบโอซิส ทฤษฎีนี้ชี้ให้เห็นว่าเซลล์ยูคาริโอตมีต้นกำเนิดมาจากเซลล์โปรคาริโอตที่สร้างความสัมพันธ์ทางชีวภาพ โดยมีเซลล์หนึ่งอาศัยอยู่ภายในอีกเซลล์หนึ่ง สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนจากข้อเท็จจริงที่ว่าไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์มี DNA ของตัวเอง คล้ายกับ DNA ของแบคทีเรีย และสามารถทำซ้ำได้โดยอิสระจากเซลล์
การวิจัยเกี่ยวกับยูคาริโอตและเซลล์ของพวกมันถือเป็นรากฐานของชีววิทยาและวิทยาศาสตร์การแพทย์สมัยใหม่ ตัวอย่างเช่น การทำความเข้าใจว่าเซลล์ยูคาริโอตหมุนเวียนและแบ่งตัวอย่างไรมีผลกระทบต่อการวิจัยโรคมะเร็ง เนื่องจากมะเร็งมักเกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์ที่ไม่สามารถควบคุมได้ การศึกษาเกี่ยวกับส่วนประกอบทางพันธุกรรมของยูคาริโอต โดยเฉพาะในมนุษย์ ได้นำไปสู่ความก้าวหน้าในการบำบัดด้วยยีนและการรักษาความผิดปกติทางพันธุกรรม ในการเกษตร ความรู้เกี่ยวกับเซลล์ยูคาริโอตของพืชมีส่วนช่วยในการพัฒนาพืชที่ทนทานต่อศัตรูพืชและโรคหรือสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้
การศึกษาเกี่ยวกับยูคาริโอตที่น่าสนใจอย่างหนึ่งเกี่ยวข้องกับไมโตคอนเดรีย ซึ่งมักเรียกกันว่าโรงไฟฟ้าของเซลล์ จากการทดลองพบว่าไมโตคอนเดรียไม่เพียงมีความสำคัญต่อการผลิตพลังงานเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในกระบวนการของเซลล์ด้วย เช่น การส่งสัญญาณ การสร้างความแตกต่างของเซลล์ และการตายของเซลล์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่สำคัญต่อสุขภาพและการมีอายุยืนยาวของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น การทดลองที่เกี่ยวข้องกับการจัดการ DNA ของไมโตคอนเดรียสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงกระบวนการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิต โดยแสดงให้เห็นความสำคัญของออร์แกเนลล์เหล่านี้นอกเหนือจากการผลิตพลังงาน
สิ่งที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งคือกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงในเซลล์ยูคาริโอตของพืช ในการทดลอง หากมีการเปลี่ยนแปลงยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในความสามารถของพืชในการสังเคราะห์ด้วยแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้สามารถช่วยในการทำความเข้าใจกลไกของการสังเคราะห์ด้วยแสงและในการพัฒนาพืชที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อให้ได้ผลผลิตที่สูงขึ้นและการเจริญเติบโตที่ดีขึ้นในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย
ยูคาริโอตเป็นตัวแทนของขอบเขตชีวิตที่กว้างใหญ่และหลากหลาย ครอบคลุมสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทพื้นฐานในระบบนิเวศ ตั้งแต่การผลิตออกซิเจนโดยพืชไปจนถึงการสลายตัวของสารอินทรีย์โดยเชื้อรา การทำความเข้าใจโครงสร้าง การทำงาน และวิวัฒนาการของเซลล์ยูคาริโอตไม่เพียงแต่ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความซับซ้อนของชีวิตเท่านั้น แต่ยังนำไปใช้โดยตรงในทางการแพทย์ การเกษตร และเทคโนโลยีชีวภาพอีกด้วย การวิจัยและการทดลองที่กำลังดำเนินอยู่ในชีววิทยายูคาริโอตยังคงเพิ่มพูนความรู้และความสามารถของเราในการจัดการกับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติและโลก
