Durchlaufen eukaryotische Zellen eine binäre Spaltung?

Alle Lebewesen auf der Erde lassen sich in zwei große Gruppen einteilen. Die eine, die Prokaryoten, entstand vor fast dreieinhalb Milliarden Jahren und umfasst zwei Domänen von Organismen, die Bakterien und der Archaeen. Dies sind einfache, meist einzellige Organismen, die nur über eine geringe Menge an genetischem Material verfügen und sich vermehren A sexuell, was bedeutet, dass es ohne zufällige Mutationen keine systematische genetische Vielfalt in einer bestimmten prokaryoten Spezies gibt; alle Nachkommen eines bestimmten Prokaryoten sind genetisch identisch. Sie reproduzieren sich mit einem Prozess namens Binärspaltung.

Die Domäne Eukaryoten, im Gegensatz dazu umfasst Tiere, Pflanzen und Pilze und besteht hauptsächlich aus vielzelligen Lebewesen. Ihr genetisches Material ist in Einheiten, die Chromosomen genannt werden, unterteilt, die in einem membrangebundenen Kern enthalten sind, und sie sind reich an spezialisierten inneren Strukturen, die Organellen genannt werden. Eukaryontische Zellen weisen einen Zellzyklus auf und vermehren sich sexuell über die Prozesse der Mitose und Zytokinese. Es gibt jedoch einige Ausnahmen von der Regel "nur Prokaryoten werden einer binären Spaltung unterzogen".

Prokaryotische Zellen verfügen nur über eine geringe Menge an genetischem Material, das bei allen bekannten Lebensformen DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist. Diese DNA nimmt oft die Form eines kreisförmigen Chromosoms an, das im Zytoplasma sitzt, oder die geleeartige Matrix das die Substanz der Zelle innerhalb ihrer äußeren Zellmembran und die Wand außerhalb der Zelle bildet Membran. Das Zytoplasma enthält auch Ribosomen, die auf Anweisung der DNA Proteine ​​herstellen.

Eukaryontische Zellen haben neben dem Zellkern eine Fülle anderer membrangebundener Organellen. Dazu gehören Mitochondrien, Golgi-Körper, ein endoplasmatisches Retikulum und (in Pflanzen) Chloroplasten. Im Gegensatz zu prokaryotischen Zellen nutzen diese Zellen die aerobe ("mit Sauerstoff") Atmung sowie anaerobe ("ohne Sauerstoff") Atmung, die für die wesentlich größere Größe von eukaryotischen Organismen.

Die prokaryontische Zellteilung ist dadurch gekennzeichnet, dass die DNA-Segregation mit der Spaltung der gesamten Zelle (und damit in fast allen Fällen des Organismus) einhergeht. Bei Eukaryoten wird die DNA repliziert oder kopiert. und wird dann in der Mitose geteilt, während sich die Zelle selbst danach in der Zytokinese teilt.

Während sich der Begriff "Binärspaltung" am häufigsten auf die Aufspaltung eines ganzen einzelligen Organismus in zwei Teile bezieht, ist es bezieht sich allgemeiner auf jeden zellulären Prozess, der zur einfachen nicht-sexuellen Verdoppelung einer Entität innerhalb eines Zelle. Wenn sich Eukaryoten auf die Zellteilung vorbereiten, replizieren sie zuerst alles aber ihre DNA, zusätzlich dazu, dass sie im Allgemeinen größer wird.

Eine eukaryotische Zelle beginnt ihr Leben als eine von zwei Tochterzellen, die bei der Zytokinese gebildet werden. Es durchläuft dann mehrere Phasen, die zusammenfassend als bezeichnet werden Zellzyklus:

• G₁, in dem die Zelle alle ihre Organellen repliziert und größer wird.
• S, in dem sich die Chromosomen im Zellkern replizieren.
• G2, in dem die Zelle ihre Arbeit überprüft.
• M, die Mitose und Zytokinese umfasst.

Die Mitose der M-Phase selbst umfasst verschiedene Stadien: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Hier löst sich die Kernmembran auf, die replizierten Chromosomen werden auseinander gezogen und es bilden sich neue Membranen um die identischen Tochterkerne. Die Zytokinese, die eigentlich während der Anaphase beginnt, ist kurz nach der Telophase der Mitose abgeschlossen und der Zellzyklus ist abgeschlossen.

Eine Klasse von einzelligen Eukaryoten namens Protozoen, zu denen die Amöbe und das Paramecium gehören, sind mit Ausnahme des Vorhandenseins von Organellen sehr "prokaryotenartig", obwohl nicht alle Organellen vorhanden sind. Diese Organismen vermehren sich oft eher durch binäre Spaltung als durch Mitose.

Diese Spaltung kann verschiedene Formen annehmen. Darunter ist Knospung, in denen es zwei Tochterzellen mit deutlich ungleicher Größe gibt; intrazelluläres Knospen, bei dem die Tochter im Organismus entsteht und sich nicht einfach abspaltet; und Mehrfachspaltung (auch genannt Segmentierung).