Sva živa bića na Zemlji možemo podijeliti u dvije velike skupine. Jedan, prokarioti, nastao je prije blizu tri i pol milijarde godina i uključuje dvije domene organizama, Bakterije i Arheje. To su jednostavni, uglavnom jednostanični organizmi koji imaju samo malu količinu genetskog materijala i razmnožavaju se nespolno, što znači da u određenoj vrsti prokariota nema sustavne genetske raznolikosti u odsustvu slučajnih mutacija; svi potomci određenog prokariota genetski su identični. Razmnožavaju se postupkom koji se naziva binarna fisija.
Domena EukariotaNasuprot tome, uključuje životinje, biljke i gljive, a sastoji se od uglavnom višećelijskih bića. Njihov je genetski materijal podijeljen u jedinice nazvane kromosomi koje se nalaze u jezgri vezanoj za membranu, a bogate su i specijaliziranim unutarnjim strukturama koje se nazivaju organele. Eukariotske stanice imaju stanični ciklus i razmnožavaju se spolno koristeći procese mitoze i citokineze. Nekoliko iznimaka od pravila "da samo prokarionti podliježu binarnoj cijepljenju" ipak postoji.
Prokariotske stanice vs. Eukariotske stanice
Prokariotske stanice imaju samo malu količinu genetskog materijala, a to je u svim poznatim oblicima života DNA (deoksiribonukleinska kiselina). Ova DNA često poprima oblik kružnog kromosoma koji se nalazi u citoplazmi ili želeu sličan matriks koja tvori tvar stanice unutar njezine vanjske stanične membrane i zida vanjskog od membrana. Citoplazma također sadrži ribosome koji stvaraju proteine prema uputama iz DNA.
Eukariotske stanice imaju, osim jezgre, i bogatstvo drugih organela vezanih na membranu. To uključuje mitohondrije, Golgijeva tijela, endoplazmatski retikulum i (u biljkama) kloroplaste. Za razliku od prokariontskih stanica, te stanice koriste i aerobno disanje ("s kisikom") anaerobno ("bez kisika") disanje, što čini znatno veću veličinu eukariota organizmi.
Podjela prokariotskih stanica karakterizira činjenica da se segregacija DNA događa zajedno s cijepanjem cijele stanice (a time i organizma, u gotovo svim slučajevima). U eukariota se DNA replicira ili kopira. a zatim se dijeli u mitozi, dok se sama stanica dijeli nakon toga u citokinezi.
Primjeri binarne fisije
Dok se izraz "binarna fisija" najčešće odnosi na cijepanje cijelog jednostaničnog organizma, to "Općenito" odnosi se na bilo koji stanični proces koji rezultira jednostavnim neseksualnim dupliciranjem entiteta unutar stanica. Kad se eukarioti pripremaju za diobu stanica, prvo sve repliciraju ali njihova DNA, osim što općenito raste.
Mitoza i stanični ciklus
Eukariotska stanica započinje svoj život kao jedna od dvije stanice kćeri nastale u citokinezi. Zatim prolazi kroz nekoliko faza, zajednički nazvanih stanični ciklus:
- G1, u kojem stanica replicira sve svoje organele i postaje veća.
- S, u kojem se kromosomi u jezgri repliciraju.
- G2, u kojem stanica provjerava svoj rad.
- M, koji uključuje mitozu i citokinezu.
Mitoza same M faze uključuje različite faze: profazu, metafazu, anafazu i telofazu. Ovdje se nuklearna membrana otapa, replicirani kromosomi razdvajaju i stvaraju nove membrane oko identičnih kćernih jezgri. Citokineza, koja zapravo započinje tijekom anafaze, završava se ubrzo nakon telofaze mitoze i stanični ciklus je završen.
Binarna fisija u eukariota
Klasa jednostaničnih eukariota tzv praživotinje, koji uključuju amebu i paramecij, vrlo su "slični prokarionima", osim zbog prisutnosti organela, iako nisu prisutne sve organele. Ti se organizmi često razmnožavaju binarnom cijepanjem, a ne mitozom.
Ova fisija može imati brojne oblike. Među tim je i pupljenje, u kojoj se nalaze dvije stanice kćeri izrazito nejednake veličine; unutarstanično pupanje, u kojem kći nastaje unutar organizma, a ne da se jednostavno odvoji; i višestruka fisija (također se naziva segmentacija), koji sadrži brojne sekvencijalne cikluse nuklearne replikacije koje nije praćena citokinezom, što rezultira višjedjeničnom stanicom koja tada može istovremeno dovesti do višestrukih potomaka.