Visas dzīvās būtnes uz Zemes var sadalīt divās lielās grupās. Viens, prokarioti, radās gandrīz pirms trīsarpus miljardiem gadu, un tajā ietilpst divas organismu jomas - Baktērijas un Arheja. Tie ir vienkārši, galvenokārt vienšūnas organismi, kuriem ir tikai neliels daudzums ģenētiskā materiāla un kuri vairojas aseksuāli, kas nozīmē, ka noteiktā prokariotu sugā nav sistemātiskas ģenētiskās daudzveidības, ja nav nejaušu mutāciju; visi noteiktā prokariota pēcnācēji ir ģenētiski identiski. Viņi pavairo, izmantojot procesu, ko sauc par bināro skaldīšanu.
Domēns Eukariota, turpretī, ietver dzīvniekus, augus un sēnītes, un to veido galvenokārt daudzšūnu radības. Viņu ģenētiskais materiāls ir sadalīts vienībās, ko sauc par hromosomām, un kas atrodas membrānā saistītā kodolā, un tajās ir daudz specializētu iekšējo struktūru, ko sauc par organoīdiem. Eikariotu šūnās ir šūnu cikls, un tās tiek reproducētas seksuāli, izmantojot mitozes un citokinēzes procesus. Tomēr pastāv daži izņēmumi no "tikai prokariotiem notiek binārā dalīšanās".
Prokariotu šūnas vs. Eikariotu šūnas
Prokariotu šūnas ir tikai neliels daudzums ģenētiskā materiāla, kas visās zināmajās dzīvības formās ir DNS (dezoksiribonukleīnskābe). Šī DNS bieži uzņem apļveida hromosomu, kas atrodas citoplazmā, vai želejveida matricu. kas veido šūnas vielu tās ārējās šūnas membrānas iekšpusē un sienas ārpusi membrāna. Citoplazmā ir arī ribosomas, kas pēc DNS norādījumiem ražo olbaltumvielas.
Eikariotu šūnas papildus kodolam ir daudz citu ar membrānu saistītu organellu. Tajos ietilpst mitohondriji, Golgi ķermeņi, endoplazmatiskais tīklojums un (augos) hloroplasti. Atšķirībā no prokariotu šūnām, šūnas izmanto aerobo ("ar skābekli") elpošanu, kā arī anaerobā ("bez skābekļa") elpošana, kas veido ievērojami lielāku eikariotu izmēru organismiem.
Prokariotu šūnu dalīšanos raksturo fakts, ka DNS segregācija notiek kopā ar visas šūnas (un līdz ar to gandrīz visos gadījumos arī organisma) sadalīšanos. Eikariotos DNS tiek atkārtots vai kopēts. un pēc tam tiek sadalīta mitozē, savukārt pati šūna pēc tam dalās citokinēzē.
Bināro šķelšanās piemēri
Kaut arī termins "binārā šķelšanās" visbiežāk attiecas uz visa vienšūnas organisma sadalīšanos divās daļās, tas vispārīgāk attiecas uz jebkuru šūnu procesu, kura rezultātā a šūna. Kad eikarioti gatavojas šūnu dalīšanai, tie vispirms visu atkārto bet to DNS, turklāt kopumā palielinās.
Mitoze un šūnu cikls
Eikariotu šūna sāk savu dzīvi kā viena no divām meitas šūnām, kas veidojas citokinēzē. Tad tam ir vairākas fāzes, ko kopā sauc par šūnu cikls:
- G1, kurā šūna atkārto visus savus organellus un aug lielāka.
- S, kurā replikējas kodola hromosomas.
- G2, kurā šūna pārbauda savu darbu.
- M, kas ietver mitozi un citokinēzi.
Pati M fāzes mitoze ietver atšķirīgus posmus: profāzi, metafāzi, anafāzi un telofāzi. Šeit kodola membrāna izšķīst, replikētās hromosomas tiek atrautas un ap identiskiem meitas kodoliem veidojas jaunas membrānas. Citokinēze, kas faktiski sākas anafāzes laikā, tiek pabeigta drīz pēc mitozes telofāzes, un šūnu cikls ir pabeigts.
Binārā šķelšanās eikariotos
Vienšūnu eikariotu klase sauc vienšūņi, kas ietver amēbu un parameciju, ir ļoti "līdzīgi prokariotiem", izņemot organellu klātbūtni, lai gan ne visi organoļi ir klāt. Šie organismi bieži vairojas ar bināro šķelšanos, nevis ar mitozi.
Šī šķelšanās var izpausties vairākos veidos. Starp tiem ir topošs, kurā ir divas meitas šūnas, kuru izmērs ir izteikti nevienlīdzīgs; intracelulāra budding, kurā meita rodas organisma iekšienē, nevis vienkārši atdalās; un daudzkārtēja skaldīšana (ko sauc arī par segmentēšana), kas raksturo vairākus secīgus kodola replikācijas ciklus, kam neseko citokinēze, kā rezultātā iegūst daudzkodolu šūnu, kas pēc tam var vienlaikus radīt vairākus pēcnācējus.