Le cellule eucariotiche passano attraverso la fissione binaria?

Tutti gli esseri viventi sulla Terra possono essere divisi in due grandi gruppi. Uno, i procarioti, è nato circa tre miliardi e mezzo di anni fa e comprende due domini di organismi, il batteri e il Archea. Questi sono organismi semplici, per lo più unicellulari che hanno solo una piccola quantità di materiale genetico e si riproducono asessualmente, nel senso che non c'è diversità genetica sistematica in una data specie di procarioti in assenza di mutazioni casuali; tutti i discendenti di un dato procariota sono geneticamente identici. Si riproducono usando un processo chiamato fissione binaria.

Il dominio eucariota, al contrario, include animali, piante e funghi ed è composto principalmente da creature multicellulari. Il loro materiale genetico è diviso in unità chiamate cromosomi che sono contenute in un nucleo legato alla membrana e sono ricche di strutture interne specializzate chiamate organelli. Le cellule eucariotiche presentano un ciclo cellulare e si riproducono sessualmente utilizzando i processi di mitosi e citochinesi. Tuttavia, esistono alcune eccezioni alla regola "solo i procarioti subiscono la fissione binaria".

Cellule procariotiche hanno solo una piccola quantità di materiale genetico, che in tutte le forme di vita conosciute è DNA (acido desossiribonucleico). Questo DNA assume spesso la forma di un cromosoma circolare che si trova nel citoplasma, o la matrice gelatinosa che costituisce la sostanza della cellula all'interno della sua membrana cellulare esterna e la parete esterna al membrana. Il citoplasma contiene anche ribosomi, che producono proteine ​​su istruzioni del DNA.

Cellule eucariotiche hanno, oltre al nucleo, una ricchezza di altri organelli legati alla membrana. Questi includono mitocondri, corpi di Golgi, un reticolo endoplasmatico e (nelle piante) cloroplasti. A differenza delle cellule procariotiche, queste cellule utilizzano la respirazione aerobica ("con ossigeno") e respirazione anaerobica ("senza ossigeno"), che spiega le dimensioni notevolmente maggiori degli eucarioti organismi.

La divisione cellulare procariotica è caratterizzata dal fatto che la segregazione del DNA avviene di concerto con la scissione dell'intera cellula (e quindi dell'organismo, nella quasi totalità dei casi). Negli eucarioti, il DNA viene replicato o copiato. ed è quindi diviso in mitosi, mentre la cellula stessa si divide successivamente in citochinesi.

Mentre il termine "fissione binaria" si riferisce più spesso alla scissione in due di un intero organismo unicellulare, esso si riferisce più in generale a qualsiasi processo cellulare che risulti nella semplice duplicazione non sessuale di un'entità all'interno di a cellula. Quando gli eucarioti si preparano per la divisione cellulare, prima replicano tutto ma il loro DNA, oltre a crescere in generale.

Una cellula eucariotica inizia la sua vita come una delle due cellule figlie formate nella citochinesi. Successivamente subisce diverse fasi, denominate collettivamente il ciclo cellulare:

• G₁, in cui la cellula replica tutti i suoi organelli e diventa più grande.
• S, in cui si replicano i cromosomi nel nucleo.
• G2, in cui la cella ne verifica il funzionamento.
• M, che include mitosi e citochinesi.

La mitosi della stessa fase M comprende fasi distinte: profase, metafase, anafase e telofase. Qui, la membrana nucleare si dissolve, i cromosomi replicati vengono separati e nuove membrane si formano attorno ai nuclei figli identici. La citochinesi, che in realtà inizia durante l'anafase, è completata subito dopo la telofase della mitosi e il ciclo cellulare è completo.

Una classe di eucarioti unicellulari chiamata protozoi, che includono l'ameba e il paramecio, sono molto "simili ai procarioti" tranne per la presenza di organelli, sebbene non tutti gli organelli siano presenti. Questi organismi si riproducono spesso per fissione binaria piuttosto che per mitosi.

Questa fissione può assumere diverse forme. Tra questi c'è gemmazione, in cui sono presenti due cellule figlie di dimensioni marcatamente disuguali; gemmazione intracellulare, in cui la figlia nasce all'interno dell'organismo anziché semplicemente scindersi; e fissione multipla (chiamato anche segmentazione), che presenta una serie di cicli sequenziali di replicazione nucleare non seguiti da citochinesi, risultando in una cellula multinucleata che può quindi dare origine a più progenie contemporaneamente.