Az eukarióták (Eukaryota) olyan élőlények, amelyek valódi sejtmaggal rendelkező sejtekből állnak (eu = valódi, karüon = sejtmag), vagy sejtmagvas egysejtűek.
A valódi sejtmag azt jelenti, hogy a mag anyagát maghártya választja el a citoplazmától. Genetikai anyagának többsége ebben a sejtmagban, kromoszómák formájában található meg. Az eukarióta sejtek sejtplazmája több, membránnal határolt sejtalkotót tartalmaz, így belső terekre különül.
Genom
Az eukarióta sejt nagyobb, mint a legtöbb prokariótáé, és általában genomjában is több gén található. Így például a prokarióta Escherichia coli DNS-e 4,7 millió bázispárból áll, az emberé mintegy 3 milliárdból. A prokarióták genomja egyetlen, kör alakú DNS-molekula, amihez bázisos fehérjék kapcsolódnak, de ezek sohasem hisztonok. Az eukarióták sejtmagjában található (nukleáris) DNS-e különálló kromoszómákra osztott, minden kromoszómában egy-egy kétszálú DNS-sel. A DNS-hez hiszton fehérjék kapcsolódnak, és vele együtt alkotják a nukleoszómákat. A kromoszómákban található kromatin fonal alapjában nukleoszómák lánca, ami a sejt osztódásakor sokszorosan felcsavarodik. A kromoszóma tulajdonképpen a kromatin „becsomagolt”, az utódsejtekbe szétosztandó formája, amiben a gének nem működnek; a sejtosztódás befejeződése után a kromoszómák részben lecsavarodnak (ez lesz az eukromatin), és ebben a gének a sejtosztódások közötti időszakban működnek, kifejeződésre jutnak. A gének működését (kifejeződésre jutását, átíródását, idegen szóval transzkripcióját) a nukleoszómákhoz kapcsolódó savas kromoszomális fehérjék működésének változása teszi lehetővé, részben megváltoztatva a hisztonok szerkezetét.
A soksejtű eukarióták egyes sejtjeiben a differenciáció következtében a fajra jellemző géneknek csak egy része működik (az emberben átlagosan mintegy 1-8%-a), a többi az adott sejtben nem fejeződik ki (és nem is tekeredik le a sejtosztódások során a kromatin része, az ún. heterokromatin); de a sok sejtben összességében valamikor minden gén működésére sor kerül az egyedfejlődési program által meghatározott helyen és időben.
A prokarióták lényegileg egysejtűek, így az eukariótákra jellemző differenciációjuk nincs (bár persze mutatnak fejlődési változásokat az életük során). A baktériumok sejtjeiben a kör alakú nagy DNS-en kívül lehetnek még kisebb, a fő DNS-től függetlenül osztódó és az utódokba átjutó, szintén kör alakú, de kisebb DNS-ek is, ezek az ún. plazmidok vagy episzómák.
Az eukarióták sejtjeiben a sejtmagon kívül is vannak még DNS-ek (ezek együttese az extranukleáris DNS vagy citoplazmatikus DNS), mégpedig egyes sejtszervecskékben (a mitokondriumokban, illetve a növényi sejtek kloroplasztiszaiban). Ilyen, membránnal körülvett sejtszervecskék a prokarióták sejtjeiben nem találhatók (a prokarióta sejt megfelel egy sejtszervecskének).
Az eukarióta sejtben vannak belső sejtmembránok a sejtet kívülről borító plazmamembránon kívül; ezek egy része nem kerül kapcsolatba a plazmamembránnal, de egy részük érintkezhet, összeolvadhat a plazmamembránnal, illetve leválhat arról (ld még exocitózis, endocitózis). Az egyik legfontosabb ilyen belső sejtmembránrendszer az endoplazmatikus retikulum (ER) membránrendszere a citoplazma belső, a sejtmaghoz közelebbi részében. Ez a membránrendszer közvetlen fizikai érintkezésben van a sejtmag maghártyájával; a maghártya két membránlemeze közötti tér az endoplazmatikus retikulum üregrendszerében folytatódik. Az endoplazmatikus retikulum membránjaiban a sejt bioszintézisét végző enzimek nagy része található, vagyis az ER membránjai a sejt szintetizáló rendszerét adják. Itt képződnek az új lipidmolekulák, így a membránok foszfolipidjei is. Az ER membránjaihoz kapcsolódhatnak riboszómák, amelyek a citoplazmatikus fehérjeszintézis helyei. AZ ER membránjaihoz a riboszómák speciális helyeken és sajátos mintázatban kapcsolódnak; emiatt az ilyen ER az elektronmikroszkópban szemcsés vagy durva felszínűnek tűnik. A durva felszínű ER riboszómái szintetizálják azokat a fehérjéket, amelyeket a sejt „exportra” termel, vagyis amelyek végül exocitózissal kijutnak a sejt külső felszínére vagy el is hagyják a sejtet. Az ER másik típusának membránján nem találhatók riboszómák, ezért az az elektronmikroszkópban sima felszínűnek tűnik. A sejt saját használatra szánt fehérjéit a citoplazmában szabadon található riboszómák termelik.
Rendszertani felosztás
A 2020-as években érvényes felosztás az eukariótákat nagy kládokra bontja: Amorphea – az Amoebozoa és az Opisthokonta által alkotott legnagyobb olyan klád, mely nem tartalmazza a növényeket Amoebozoa – jobbára amőbákból álló taxon, de például ide tartoznak a valódi nyálkagombák is Obazoa – az Opisthokonta, a Breviatea és az Apusomonadida által alkotott taxon Breviatea – az Obazoa egyik, feltételezések szerint bazális kládja Apusomonadida – sikló egysejtűek Opisthokonta – olyan élőlények, amelyek sejtjei között vannak hátul egy ostorral rendelkező sejtek Holomycota – a gombák és rokonaik Holozoa – az állatok és rokonaik Diaphoretickes – növények, sárgásmoszatok és rokonaik Haptista – a Haptophytina és a Centroplasthelida kládja Telonemia – ismeretlen helyzetű: a Haptista tagja v. testvércsoportja is lehet Sar Sárgásmoszatok (Stramenopila) Alveolata Rhizaria Cryptista – a Rollomonadia és a Palpitia kládja Archaeplastida – Plantae sensu lato Viridiplantae – Plantae sensu stricto Embryophyta – Plantae sensu strictissimo Eukarióták incertae sedis: CRuMs – a Collodictyonida, a Rigifilida és a Mantamonadida kládja Hemimastigophora – feltehetően a Diaphoretickesszel rokon taxon Ancyromonadida Malawimonadida Metamonada Discoba Provora – más eukariótákat evő egysejtű élőlények A rendszertanban sokáig biztos tájékozódási pontnak tekintett Chromalveolata az Alveolata kládot és a Chromistát tartalmazta. Kiderítették azonban, hogy ez utóbbi – tehát maga a Chromalveolata is – parafiletikus, ezért használatukat el kellett vetni. 2022-ben Yazaki igazolták, hogy a Cryptista a Microheliella marisszal alkotja a Pancryptista kládot, mely az Archaeplastidával együtt alkotja a Cam kládot.
Sejtanatómia
Endoplazmatikus membránrendszer thumb|right|250px|Endoplazmatikus membránrendszer részei és részletei
Egy másik fontos belső membránrendszer az eukarióta sejtben az ún. Golgi-készülék (Golgi-apparátus, a növényi sejtekben nevezik diktioszómának is), amely voltaképpen egymásra rétegzett lapos membránzsákokból áll, és ez a 4-5 membránzsák kissé ívben meg is hajlik, leginkább a sejtmag felé található az íve „szája”, és a domborulata meg a plazmamembrán felé néz.
Ez a membránrendszer kapcsolatban van az endoplazmatikus retikulum (ER) membránrendszerével olyan módon, hogy az ER kötött riboszómái által termelt fehérjék bejutnak a Golgi üregébe, majd ott benn megkezdik az átalakulásaikat: egyes darabjaik (például a szignálpeptidjeik) lehasadnak, egyes aminosavaikhoz szénhidrátok vagy azok rövidebb-hosszabb láncai kapcsolódnak, majd a módosult fehérje transzportálódik az ER membránjainak széli hólyagocskáiba. Itt azután kis hólyagocskákként lefűződnek az ER-ról, bennük az exportra szánt fehérjékkel. Ezek a kis citoplazmatikus, membránnal körülvett hólyagocskák azután átalakulhatnak lizoszómákká, ha a megfelelő fehérjék és enzimek vannak bennük és a belsejük megsavanyodik; ekkor a sejt anyagait, illetve a sejt által a külvilágból felvett makromolekulákat fogják lebontani. A lizoszómák tehát az eukarióta sejtekben a sejten belüli emésztés helyei.
A membránnal körülvett kis citoplazmatikus hólyagocskák másik része eljut a Golgi-készülék membránjaihoz, és a sejtmaghoz közeli membránzsákokba beleolvad. Ezáltal a bennük levő fehérjék is a Golgi-készülék membránzsákjaiba kerülnek. A Golgi-készülék membránzsákjaiban levő enzimek újabb átalakításokat végeznek a fehérjéken (és talán egyes foszfolipideken is): elsősorban újabb szénhidrátláncok kapcsolódnak hozzájuk. Ezek a glikoproteinek vagy mukoproteinek (és glikolipidek) fognak kapcsolatba lépni a sejtet borító plazmamembránnal. A Golgi-készülék külső membránzsákjaiból a megváltozott fehérjék és foszfolipidek szintén kis hólyagocskákba csomagolódnak, amelyeket most szekréciós vezikuláknak neveznek. Ezeknek tartalma fog a sejtből a plazmamembránon át exocitózissal kiürülni. A szekréciós vezikula membránja már össze tud olvadni a plazmamembránnal, az összeolvadás helyén a plazmamembrán felszakad, így a belső tartalma a sejten kívülre kerül. A szekréciós vezikula membránja teljes felszínével a plazmamembrán felületét növeli. A kijutott anyagok egy része megkötődik a plazmamembránban; ezért találunk a plazmamembrán külső oldalán szénhidrátláncokat hordozó gliko- és mukoproteineket, glikolipideket. A kijutott anyagok egy másik részét egyes sejtek el is engedik, így azok a sejtek közötti térbe kerülnek. A szekréciós vezikulának a plazmamembránnal való összeolvadását (fúzióját), a vezikula tartalmának kiürülését és a plazmamembrán felületének megnagyobbodását és anyagainak eme gyarapodását nevezik exocitózisnak. Ezzel az aktív, membránmozgással járó folyamattal a plazmamembránon egyébként átjutni nem tudó makromolekulák és makromolekuláris oldatok is ki tudnak jutni a sejtből.
Hasonló, de ellentétes irányú folyamat az endocitózis, amivel makromolekulák és oldataik is be tudnak jutni a sejtbe. Ekkor a felveendő makromolekula a plazmamembránon speciális receptorához kötődik, majd a plazmamembrán elkezd alatta gödörré mélyülni, majd hólyagocskát (vezikulát) formálva a makromolekulákat és oldatukat magába zárja; ezt követően a membránnal körülvett hólyagocska leválik a plazmamembránról és a keletkezett endoszóma vagy fagoszóma a citoplazmába süllyed. Ez az endocitotikus folyamat természetesen csökkenti a plazmamembrán felületét. Hosszabb időszakaszon az exo- és az endocitózis nagyjából kiegyenlíti egymást, így a plazmamembrán felszíne dinamikus állandóságot mutat, miközben az anyagait ez a két folyamat kicseréli. Ezt követően a citoplazmában az endoszómát rendszerint lizoszómák veszik körül, majd a váladékukat beleöntve fagolizoszómává alakul. Ebben a kívülről felvett makromolekulák megemésztődnek, a képződött építőköveik a lizoszóma membránján át a citoplazmába kerülnek és a sejt felhasználja azokat saját céljaira. A lizoszómák természetesen a saját elromlott és ki nem javítható makromolekulákat és összetett anyagokat is lebonthatják.
Sejtszervecskék thumb|right|250px|Mitokondrium bélyegkép|250px|jobbra|Prokarióta sejt felépítése
Az eukarióta sejtben találhatók kettős membránnal körülvett sejtszervecskék is (amelyeknek megfelelői a prokarióta sejtekben nincsenek meg). A legfontosabbak a mitokondriumok és a növényi sejtekben még a színtestek vagy plasztiszok. Ez utóbbiak közül a legjelentősebbek talán a zöld színtestek vagy kloroplasztiszok, amelyek a magasabb szervezettségű zöld növényekben a fotoszintézis helyei. E sejtszervecskékre jellemző, hogy prokarióta sejt méretűek (vagyis 1-10 mikrométer átmérőjűek); két eltérő membrán határolja őket, amelyek közül a belső sokkal nagyobb felületű, mint a külső, és ezért nagy betűrődéseket mutat; saját, a sejtmaginál ugyan kisebb, de attól független DNS-ük (extranukleáris DNS), riboszómáik és fehérjeszintetizáló mechanizmusuk van, ennek következtében a sejtmagtól függetlenül képesek szaporodni és önállóan mozogni; a riboszómáik és a fehérjeszintetizáló mechanizmusaik hasonlítanak egyes prokariótákra.