Alle levende ting på jorden kan deles inn i to hovedgrupper. Den ene, prokaryotene, ble til for nærmere tre og en halv milliard år siden og inkluderer to domener av organismer, Bakterie og Archaea. Dette er enkle, for det meste encellede organismer som bare har en liten mengde genetisk materiale og reproduserer aseksuelt, noe som betyr at det ikke er noe systematisk genetisk mangfold i en gitt prokaryoteart i fravær av tilfeldige mutasjoner; alle en gitt prokaryotes etterkommere er genetisk identiske. De reproduserer ved hjelp av en prosess som kalles binær fisjon.
Domenet Eukaryotaderimot, inkluderer dyr, planter og sopp, og er laget av for det meste flercellede skapninger. Deres genetiske materiale er delt inn i enheter kalt kromosomer som er inneholdt i en membranbundet kjerne, og de er rike på spesialiserte interne strukturer som kalles organeller. Eukaryote celler har en cellesyklus og reproduserer seksuelt ved hjelp av prosessene med mitose og cytokinese. Noen få unntak fra "bare prokaryoter gjennomgår binær fisjon" -regelen eksisterer imidlertid.
Prokaryote celler vs. Eukaryote celler
Prokaryote celler har bare en liten mengde genetisk materiale, som i alle kjente livsformer er DNA (deoksyribonukleinsyre). Dette DNA antar ofte formen av et sirkulært kromosom som sitter i cytoplasmaet, eller den gelélignende matrisen som utgjør substansen i cellen inne i dens ytre cellemembran og veggen på utsiden av membran. Cytoplasmaet inneholder også ribosomer, som lager proteiner etter instruksjoner fra DNA.
Eukaryote celler har, i tillegg til kjernen, et vell av andre membranbundne organeller. Disse inkluderer mitokondrier, Golgi-legemer, et endoplasmatisk retikulum og (i planter) kloroplaster. I motsetning til prokaryote celler, bruker disse cellene også aerob ("med oksygen") respirasjon anaerob ("uten oksygen") respirasjon, som står for den langt større størrelsen på eukaryotisk organismer.
Prokaryotisk celledeling er preget av det faktum at segregering av DNA skjer sammen med splitting av hele cellen (og dermed organismen, i nesten alle tilfeller). I eukaryoter blir DNA replikert, eller kopiert. og blir deretter delt i mitose, mens selve cellen deler seg etterpå i cytokinese.
Eksempler på binær fisjon
Mens begrepet "binær fisjon" ofte refererer til splitting i to av en hel encellet organisme, er det refererer mer generelt til enhver mobilprosess som resulterer i enkel ikke-seksuell duplisering av en enhet i et celle. Når eukaryoter forbereder seg på celledeling, replikerer de først alt men deres DNA, i tillegg til å bli større generelt.
Mitose og cellesyklusen
En eukaryot celle begynner sitt liv som en av to datterceller dannet i cytokinese. Den gjennomgår deretter flere faser, samlet kalt cellesyklus:
- G1, hvor cellen replikerer alle organellene og blir større.
- S, hvor kromosomene i kjernen replikerer.
- G2, der cellen sjekker arbeidet sitt.
- M, som inkluderer mitose og cytokinese.
Mitose av M-fasen i seg selv inkluderer forskjellige stadier: profase, metafase, anafase og telofase. Her oppløses kjernemembranen, de replikerte kromosomene trekkes fra hverandre og nye membraner dannes rundt de identiske datterkjernene. Cytokinesis, som faktisk starter i løpet av anafase, er fullført kort tid etter telofasen av mitose, og cellesyklusen er fullført.
Binær fisjon i eukaryoter
En klasse med encellede eukaryoter kalt protozoer, som inkluderer amøben og parameciumet, er veldig "prokaryote-lignende" bortsett fra tilstedeværelsen av organeller, selv om ikke alle organellene er til stede. Disse organismene reproduserer ofte ved binær fisjon i stedet for mitose.
Denne fisjonen kan ha en rekke former. Blant disse er spirende, der det er to datterceller som er tydelig ulik i størrelse; intracellulær spirende, der datteren oppstår inne i organismen i stedet for bare å splitte seg; og flere fisjoner (også kalt segmentering), som har en rekke sekvensielle sykluser av kjernefysisk replikasjon, ikke fulgt av cytokinese, noe som resulterer i en multinukleert celle som deretter kan gi flere avkom samtidig.