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Las células procariotas son las más antiguas y menos evolucionadas, las más primitivas. "Pro" es anterior, "cariota" es núcleo, son las anteriores a la exixtencia de núcleo. En ellas el material genético está disperso por el citoplasma. Este citoplasma está separado del exterior por la membrana citoplasmática.
La células eucariotas se llaman así porque "eu" significa "verdadero" y "cariota" significa "núcleo", tienen un verdadero núcleo rodeado por una membrana nuclear en el que se encuentra el material genético, así el ADN está protegido. Este núcleo está inmerso en el citoplasma que también está separado del exterior por una membrana plasmática.
La cuestión de cómo surgieron las eucariotas no está resuelta todavía pero se cree que fue la consecuencia de la colaboración entre los dos tipos celulares que existían entonces: las arqueas y las bacterias. Hay dos hipótesis:
Modelo simbionte. Propone una fusión directa entre una arquea y una bacteria.
Modelo autógeno o endógeno. Existiría una célula protoeucariota que procedería de un ancestro común compartido con las arqueas que habría evolucionado de manera independiente adquiriendo la mayoría de las complejidades que aparecen en una célula eucariota actual, incluyendo endomembranas y citoesqueleto.