Todas as coisas vivas na Terra podem ser divididas em dois grupos principais. Um, os procariontes, surgiu há cerca de 3,5 bilhões de anos e inclui dois domínios de organismos, o Bactérias e a Archaea. Estes são organismos simples, em sua maioria unicelulares, que possuem apenas uma pequena quantidade de material genético e se reproduzem assexuadamente, o que significa que não há diversidade genética sistemática em uma determinada espécie procarionte na ausência de mutações fortuitas; todos os descendentes de um determinado procarioto são geneticamente idênticos. Eles se reproduzem usando um processo chamado fissão binária.
O domínio Eukaryota, em contraste, inclui animais, plantas e fungos, e é feito principalmente de criaturas multicelulares. Seu material genético é dividido em unidades chamadas cromossomos que estão contidas em um núcleo ligado à membrana e são ricas em estruturas internas especializadas chamadas organelas. As células eucarióticas apresentam um ciclo celular e se reproduzem sexualmente usando os processos de mitose e citocinese. No entanto, existem algumas exceções à regra "apenas procariontes sofrem fissão binária".
Células procarióticas vs. Células eucarióticas
Células procarióticas possuem apenas uma pequena quantidade de material genético, que em todas as formas de vida conhecidas é o DNA (ácido desoxirribonucléico). Este DNA geralmente assume a forma de um cromossomo circular que fica no citoplasma, ou a matriz gelatinosa que compõe a substância da célula dentro de sua membrana celular externa e a parede externa ao membrana. O citoplasma também contém ribossomos, que produzem proteínas sob instruções do DNA.
Células eucarióticas possuem, além do núcleo, uma grande variedade de outras organelas ligadas à membrana. Estes incluem mitocôndrias, corpos de Golgi, um retículo endoplasmático e (nas plantas) cloroplastos. Ao contrário das células procarióticas, essas células fazem uso da respiração aeróbica ("com oxigênio"), bem como respiração anaeróbica ("sem oxigênio"), que é responsável pelo tamanho muito maior do eucariótico organismos.
A divisão celular procariótica é caracterizada pelo fato de que a segregação do DNA ocorre em conjunto com a divisão de toda a célula (e, portanto, do organismo, em quase todos os casos). Nos eucariotos, o DNA é replicado ou copiado. e é então dividida em mitose, enquanto a própria célula se divide posteriormente em citocinese.
Exemplos de fissão binária
Embora o termo "fissão binária" na maioria das vezes se refira à divisão em dois de um organismo unicelular inteiro, refere-se mais geralmente a qualquer processo celular que resulta na simples duplicação não sexual de uma entidade dentro de um célula. Quando os eucariotos se preparam para a divisão celular, eles primeiro replicam tudo mas seu DNA, além de crescer em geral.
Mitose e o ciclo celular
Uma célula eucariótica começa sua vida como uma das duas células-filhas formadas na citocinese. Em seguida, passa por várias fases, denominadas coletivamente de ciclo de célula:
- G1, em que a célula replica todas as suas organelas e se torna maior.
- S, em que os cromossomos do núcleo se replicam.
- G2, no qual a célula verifica seu funcionamento.
- M, que inclui mitose e citocinese.
A mitose da própria fase M inclui estágios distintos: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Aqui, a membrana nuclear se dissolve, os cromossomos replicados são separados e novas membranas se formam ao redor dos núcleos filhos idênticos. A citocinese, que na verdade começa durante a anáfase, é concluída logo após a telófase da mitose, e o ciclo celular está completo.
Fissão binária em eucariotos
Uma classe de eucariotos unicelulares chamados protozoários, que incluem a ameba e o paramécio, são muito "semelhantes a procariotos", exceto pela presença de organelas, embora nem todas as organelas estejam presentes. Esses organismos freqüentemente se reproduzem por fissão binária ao invés de mitose.
Essa fissão pode assumir várias formas. Entre estes está brotando, em que há duas células-filhas marcadamente desiguais em tamanho; brotamento intracelular, em que a filha surge dentro do organismo em vez de simplesmente se separar; e fissão múltipla (também chamado segmentação), que apresenta uma série de ciclos sequenciais de replicação nuclear não seguidos por citocinese, resultando em uma célula multinucleada que pode então dar origem a várias progênies ao mesmo tempo.