Toate ființele vii de pe Pământ pot fi împărțite în două grupuri majore. Unul, procariotele, a luat ființă în urmă cu aproape trei miliarde și jumătate de ani și include două domenii de organisme, Bacterii si Archaea. Acestea sunt organisme simple, în mare parte unicelulare, care au doar o cantitate mică de material genetic și se reproduc asexual, ceea ce înseamnă că nu există o diversitate genetică sistematică la o anumită specie procariotă în absența mutațiilor întâmplătoare; toți descendenții unui procariot dat sunt identici genetic. Se reproduc folosind un proces numit fisiune binară.
Domeniul Eukaryotaîn schimb, include animale, plante și ciuperci și este alcătuit în mare parte din creaturi multicelulare. Materialul lor genetic este împărțit în unități numite cromozomi care sunt conținute într-un nucleu legat de membrană și sunt bogate în structuri interne specializate numite organite. Celulele eucariote prezintă un ciclu celular și se reproduc sexual folosind procesele de mitoză și citokineză. Cu toate acestea, există câteva excepții de la regula „numai procariotele care suferă fisiune binară”.
Celulele procariote vs. Celulele eucariote
Celulele procariote au doar o cantitate mică de material genetic, care în toate formele de viață cunoscute este ADN (acid dezoxiribonucleic). Acest ADN își asumă adesea forma unui cromozom circular care se află în citoplasmă sau matricea asemănătoare jeleului care alcătuiește substanța celulei în interiorul membranei sale celulare externe și peretele exterior la membrană. Citoplasma conține, de asemenea, ribozomi, care produc proteine la instrucțiunile ADN-ului.
Celulele eucariote au, pe lângă nucleu, o bogăție de alte organite legate de membrană. Acestea includ mitocondriile, corpurile Golgi, un reticul endoplasmatic și (în plante) cloroplastele. Spre deosebire de celulele procariote, aceste celule folosesc și respirația aerobă („cu oxigen”) respirația anaerobă („fără oxigen”), care reprezintă dimensiunea mult mai mare a eucariotului organisme.
Diviziunea celulară procariotă se caracterizează prin faptul că segregarea ADN-ului are loc în concordanță cu divizarea întregii celule (și, prin urmare, a organismului, în aproape toate cazurile). În eucariote, ADN-ul este reprodus sau copiat. și este apoi împărțit în mitoză, în timp ce celula însăși se împarte ulterior în citokineză.
Exemple de fisiune binară
În timp ce termenul „fisiune binară” se referă cel mai adesea la divizarea în două a unui întreg organism unicelular, acesta se referă mai general la orice proces celular care are ca rezultat simpla duplicare non-sexuală a unei entități în cadrul unei celulă. Când eucariotele se pregătesc pentru diviziunea celulară, ele replică mai întâi totul dar ADN-ul lor, pe lângă creșterea în general.
Mitoza și ciclul celular
O celulă eucariotă își începe viața ca una dintre cele două celule fiice formate în citokineză. Apoi suferă mai multe faze, denumite în mod colectiv ciclul celulei:
- G1, în care celula replică toate organele sale și crește.
- S, în care cromozomii din nucleu se reproduc.
- G2, în care celula își verifică funcționarea.
- M, care include mitoza și citokineza.
Mitoza fazei M în sine include etape distincte: profază, metafază, anafază și telofază. Aici, membrana nucleară se dizolvă, cromozomii reproduși sunt separați și se formează noi membrane în jurul nucleelor fiice identice. Citokineza, care începe de fapt în timpul anafazei, este finalizată la scurt timp după telofaza mitozei, iar ciclul celular este complet.
Fisiunea binară în eucariote
O clasă de eucariote unicelulare numită protozoari, care includ amibă și parameciu, sunt foarte „procariote”, cu excepția prezenței organelor, deși nu toate organele sunt prezente. Aceste organisme se reproduc adesea prin fisiune binară mai degrabă decât prin mitoză.
Această fisiune poate lua o serie de forme. Printre acestea se numără care înmugurește, în care există două celule fiice marcat inegale ca mărime; înmugurire intracelulară, în care fiica apare în interiorul organismului mai degrabă decât să se despartă; și fisiune multiplă (numit si segmentare), care prezintă un număr de cicluri secvențiale de replicare nucleară care nu sunt urmate de citokineză, rezultând o celulă multinucleată care poate da naștere la descendenți multipli în același timp.