Kaikki maapallon elävät olennot voidaan jakaa kahteen pääryhmään. Yksi, prokaryootit, syntyi lähes kolme ja puoli miljardia vuotta sitten ja sisältää kaksi organismialueita, Bakteerit ja Archaea. Nämä ovat yksinkertaisia, enimmäkseen yksisoluisia organismeja, joilla on vain pieni määrä geneettistä materiaalia ja jotka lisääntyvät aseksuaalisesti, mikä tarkoittaa, että tietyssä prokaryoottilajissa ei ole systemaattista geneettistä monimuotoisuutta ilman satunnaisia mutaatioita; kaikki tietyn prokaryootin jälkeläiset ovat geneettisesti identtisiä. Ne lisääntyvät käyttämällä prosessia, jota kutsutaan binaarisiksi fissioiksi.
Verkkotunnus Eukaryotasitä vastoin sisältää eläimiä, kasveja ja sieniä, ja se on valmistettu pääosin monisoluisista olennoista. Niiden geneettinen materiaali on jaettu yksiköihin, joita kutsutaan kromosomeiksi ja jotka sisältyvät membraaniin sitoutuneeseen ytimeen, ja niissä on runsaasti erikoistuneita sisäisiä rakenteita, joita kutsutaan organelleiksi. Eukaryoottisoluissa on solusykli ja ne lisääntyvät seksuaalisesti mitoosin ja sytokineesin avulla. Muutamia poikkeuksia säännöstä "vain prokaryooteille tehdään binaarifissio" on kuitenkin olemassa.
Prokaryoottiset solut vs. Eukaryoottiset solut
Prokaryoottiset solut on vain pieni määrä geneettistä materiaalia, joka kaikissa tunnetuissa elämänmuodoissa on DNA (deoksiribonukleiinihappo). Tämä DNA on usein sytoplasmassa olevan hyytelömäisen kromosomin tai hyytelömäisen matriisin muoto joka muodostaa solun aineen sen ulkoisen solukalvon sisällä ja seinämän ulkopuolella kalvo. Sytoplasma sisältää myös ribosomeja, jotka tuottavat proteiineja DNA: n ohjeiden mukaan.
Eukaryoottiset solut on ytimen lisäksi runsaasti muita kalvoon sitoutuneita organelleja. Näitä ovat mitokondriot, Golgin rungot, endoplasminen verkkokalvo ja (kasveissa) kloroplastit. Toisin kuin prokaryoottisolut, nämä solut käyttävät myös aerobista ("hapen kanssa") hengitystä anaerobinen ("ilman happea") hengitys, joka vastaa huomattavasti suurempaa eukaryootin kokoa eliöt.
Prokaryoottisolujen jakautumiselle on tunnusomaista se, että DNA: n erottelu tapahtuu yhdessä koko solun (ja siten organismin, lähes kaikissa tapauksissa) halkaisun kanssa. Eukaryooteissa DNA replikoituu tai kopioidaan. ja jakautuu sitten mitoosiin, kun taas solu itse jakautuu sytokineesissä.
Binaarifissioesimerkkejä
Vaikka termi "binaarifissio" viittaa useimmiten koko yksisoluisen organismin jakamiseen kahteen osaan, se viittaa yleisemmin mihin tahansa soluprosessiin, joka johtaa yksikön yksinkertaiseen ei-seksuaaliseen päällekkäisyyteen solu. Kun eukaryootit valmistautuvat solujen jakautumiseen, ne toistavat ensin kaiken mutta DNA: nsa lisäksi yleisesti kasvavan suuremman.
Mitoosi ja solusykli
Eukaryoottisolu aloittaa elämänsä yhtenä kahdesta sytokineesissä muodostuneesta tytärsolusta. Sitten se käy läpi useita vaiheita, joita kutsutaan yhdessä solusykli:
- G1, jossa solu replikoi kaikki sen organellit ja kasvaa suuremmaksi.
- S, jossa ytimen kromosomit replikoituvat.
- G2, jossa solu tarkistaa työnsä.
- M, joka sisältää mitoosin ja sytokineesin.
M-vaiheen mitoosi sisältää itsessään erilliset vaiheet: profaasi, metafaasi, anafaasi ja telofaasi. Tässä ydinkalvo liukenee, replikoidut kromosomit vedetään erilleen ja uudet kalvot muodostuvat identtisten tytärydinten ympärille. Anafaasin aikana todellisuudessa alkava sytokineesi valmistuu pian mitoosin telofaasin jälkeen ja solusykli on valmis.
Binaarifissio eukaryooteissa
Yksisoluisten eukaryoottien luokka alkueläimet, jotka sisältävät ameeban ja parameciumin, ovat hyvin "prokaryootin kaltaisia" paitsi organellien läsnäoloa, vaikka kaikkia organelleja ei ole läsnä. Nämä organismit lisääntyvät usein binaarifissiolla eikä mitoosilla.
Tämä fissio voi olla monessa muodossa. Näihin kuuluu orastava, jossa on kaksi tytärsolua, joiden koko on selvästi epätasainen; solunsisäinen orastava, jossa tytär nousee organismin sisään sen sijaan, että vain hajoaisi; ja moninkertainen fissio (kutsutaan myös segmentointi), joka sisältää useita peräkkäisiä ydinreplikaatiosyklejä, joita ei seuraa sytokineesi, jolloin saadaan monitumallinen solu, joka voi sitten synnyttää useita jälkeläisiä samanaikaisesti.