Vsa živa bitja na Zemlji lahko razdelimo v dve glavni skupini. Eden, prokarionti, je nastal pred skoraj tremi milijardami leti in vključuje dve domeni organizmov, Bakterije in Arheje. To so preprosti, večinoma enocelični organizmi, ki imajo le majhno količino genskega materiala in se razmnožujejo nespolno, kar pomeni, da v določeni vrsti prokariotov ni sistematične genske raznolikosti, če ni naključnih mutacij; vsi potomci določenega prokariota so genetsko enaki. Razmnožujejo se s postopkom, imenovanim binarna cepitev.
Domena Evkariotanasprotno pa vključuje živali, rastline in glive ter je sestavljen iz večinoma večceličnih bitij. Njihov genski material je razdeljen na enote, imenovane kromosomi, ki jih vsebuje jedro, vezano na membrano, in so bogate s specializiranimi notranjimi strukturami, imenovanimi organele. Eukariontske celice imajo celični cikel in se reproducirajo spolno s pomočjo procesov mitoze in citokineze. Obstaja pa nekaj izjem od pravila "samo pri prokariontih, ki so podvrženi binarni cepitvi".
Prokariontske celice vs. Eukariontske celice
Prokariontske celice imajo le majhno količino genskega materiala, ki je v vseh znanih oblikah življenja DNA (deoksiribonukleinska kislina). Ta DNA pogosto ima obliko krožnega kromosoma, ki sedi v citoplazmi ali želeju podobni matrici ki tvori snov celice znotraj zunanje celične membrane in stene zunaj celice membrano. Citoplazma vsebuje tudi ribosome, ki po navodilih DNK tvorijo beljakovine.
Eukariontske celice imajo poleg jedra še bogastvo drugih z membrano vezanih organelov. Sem spadajo mitohondriji, Golgijeva telesa, endoplazemski retikulum in (v rastlinah) kloroplasti. V nasprotju s prokariontskimi celicami te celice uporabljajo tudi aerobno (s kisikom) dihanje anaerobno ("brez kisika") dihanje, ki predstavlja bistveno večjo velikost evkariontov organizmi.
Za delitev prokariontskih celic je značilno dejstvo, da se segregacija DNA pojavi v soglasju s cepitvijo celotne celice (in s tem organizma v skoraj vseh primerih). Pri evkariontih se DNA replicira ali kopira. in se nato deli v mitozi, medtem ko se celica sama nato deli v citokinezi.
Primeri binarne fisije
Medtem ko se izraz "binarna cepitev" najpogosteje nanaša na cepitev dveh celic enoceličnega organizma, to Na splošno se nanaša na kateri koli celični proces, ki povzroči preprosto podvajanje neseksualnega subjekta znotraj celica. Ko se evkarionti pripravijo na celično delitev, najprej vse ponovijo ampak njihova DNK, poleg tega pa na splošno narašča.
Mitoza in celični cikel
Eukariontska celica začne svoje življenje kot ena od dveh hčerinskih celic, nastalih v citokinezi. Nato opravi več faz, skupno imenovanih celični cikel:
- G1, pri katerem celica ponovi vse svoje organele in narašča.
- S, pri katerem se kromosomi v jedru replicirajo.
- G2, v katerem celica preverja svoje delo.
- M, ki vključuje mitozo in citokinezo.
Mitoza same faze M vključuje različne faze: profazo, metafazo, anafazo in telofazo. Tu se jedrska membrana raztopi, replicirani kromosomi se ločijo in okoli enakih hčerinskih jeder nastanejo nove membrane. Citokineza, ki se dejansko začne med anafazo, se zaključi kmalu po telofazi mitoze in celični cikel je končan.
Binarna fisija v evkariontih
Razred enoceličnih evkariontov, imenovanih praživali, ki vključujejo amebo in paramecij, so zelo "podobni prokarionom", razen prisotnosti organelov, čeprav niso prisotne vse organele. Ti organizmi se pogosto razmnožujejo z binarno cepitvijo in ne z mitozo.
Ta cepitev ima lahko več oblik. Med temi je brstenje, v katerih sta dve hčerinski celici, ki sta izrazito neenako veliki; znotrajcelično brstenje, pri katerem hči nastane znotraj organizma, namesto da se preprosto odcepi; in večkratna fisija (imenovano tudi segmentacija), ki vsebuje številne zaporedne cikle jedrske replikacije, ki jim citokineza ne sledi, kar ima za posledico večjedrno celico, ki lahko nato istočasno povzroči več potomcev.