เซลล์ยูคาริโอตผ่านการแตกตัวแบบไบนารีหรือไม่?

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ หนึ่ง โปรคาริโอต เข้ามาใกล้เมื่อสามและครึ่งพันล้านปีก่อนและรวมถึงสิ่งมีชีวิตสองโดเมน แบคทีเรีย และ อาร์เคีย. เหล่านี้เป็นสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายซึ่งส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีสารพันธุกรรมเพียงเล็กน้อยและมีการสืบพันธุ์ แบบไม่อาศัยเพศหมายความว่าไม่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมอย่างเป็นระบบในสายพันธุ์โปรคาริโอตที่กำหนดในกรณีที่ไม่มีการกลายพันธุ์โดยบังเอิญ ลูกหลานของโปรคาริโอตทั้งหมดมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกัน พวกเขาทำซ้ำโดยใช้กระบวนการที่เรียกว่าฟิชชันไบนารี

โดเมน ยูคาริโอตในทางตรงกันข้าม รวมถึงสัตว์ พืช และเชื้อรา และส่วนใหญ่ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ สารพันธุกรรมของพวกมันถูกแบ่งออกเป็นหน่วยที่เรียกว่าโครโมโซมซึ่งมีอยู่ในนิวเคลียสที่จับกับเมมเบรน และพวกมันอุดมไปด้วยโครงสร้างภายในพิเศษที่เรียกว่าออร์แกเนลล์ เซลล์ยูคาริโอตมีลักษณะเป็นวัฏจักรของเซลล์และสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยใช้กระบวนการของไมโทซิสและไซโตไคเนซิส อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นบางประการสำหรับกฎ "เฉพาะโปรคาริโอตที่ได้รับการแยกตัวแบบไบนารี"

เซลล์โปรคาริโอต มีสารพันธุกรรมเพียงเล็กน้อย ซึ่งในทุกรูปแบบชีวิตที่รู้จักคือ DNA (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) ดีเอ็นเอนี้มักจะสันนิษฐานว่าเป็นโครโมโซมทรงกลมที่อยู่ในไซโตพลาสซึม หรือเมทริกซ์คล้ายเยลลี่ ที่ประกอบเป็นสสารของเซลล์ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ภายนอกและผนังภายนอกสู่ เมมเบรน ไซโตพลาสซึมยังมีไรโบโซมซึ่งสร้างโปรตีนตามคำแนะนำจากดีเอ็นเอ

เซลล์ยูคาริโอต นอกจากนิวเคลียสแล้ว ยังมีออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนอีกจำนวนมาก เหล่านี้รวมถึงไมโตคอนเดรีย, ร่างกายกอลจิ, เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและคลอโรพลาสต์ (ในพืช) ต่างจากเซลล์โปรคาริโอต เซลล์เหล่านี้ใช้การหายใจแบบแอโรบิก ("กับออกซิเจน") เช่นเดียวกับ การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน ("ไม่มีออกซิเจน") ซึ่งมีขนาดของยูคาริโอต สิ่งมีชีวิต

การแบ่งเซลล์โปรคาริโอตมีลักษณะเฉพาะด้วยความจริงที่ว่าการแยก DNA เกิดขึ้นพร้อมกับการแยกเซลล์ทั้งหมด (และด้วยเหตุนี้สิ่งมีชีวิตในเกือบทุกกรณี) ในยูคาริโอต DNA จะถูกจำลองหรือคัดลอก และถูกแบ่งออกเป็นไมโทซิส ในขณะที่เซลล์เองถูกแบ่งออกภายหลังในไซโตไคเนซิส

ในขณะที่คำว่า "binary fission" ส่วนใหญ่มักหมายถึงการแยกตัวออกเป็นสองส่วนของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวทั้งหมด โดยทั่วไปหมายถึงกระบวนการของเซลล์ใด ๆ ที่ส่งผลให้เกิดการทำซ้ำอย่างง่าย ๆ ที่ไม่ใช่ทางเพศของเอนทิตีภายในa เซลล์ เมื่อยูคาริโอตเตรียมพร้อมสำหรับการแบ่งเซลล์ พวกมันจะทำซ้ำทุกอย่างก่อน แต่ DNA ของพวกเขา นอกเหนือไปจากการเติบโตขึ้นโดยทั่วไปแล้ว

เซลล์ยูคาริโอตเริ่มต้นชีวิตเมื่อหนึ่งในสองเซลล์ของลูกสาวก่อตัวขึ้นในไซโตไคเนซิส จากนั้นจะผ่านหลายขั้นตอน เรียกรวมกันว่า วัฏจักรเซลล์:

• G₁ซึ่งเซลล์จะจำลองออร์แกเนลล์ทั้งหมดและขยายใหญ่ขึ้น
• S ซึ่งโครโมโซมในนิวเคลียสทำซ้ำ
• G2 ซึ่งเซลล์ตรวจสอบการทำงาน
• M ซึ่งรวมถึงไมโทซิสและไซโตไคเนซิส

ไมโทซิสของเฟส M นั้นรวมถึงระยะที่แตกต่างกัน: โพรเฟส เมตาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส ที่นี่เยื่อหุ้มนิวเคลียสจะละลาย โครโมโซมที่จำลองแบบถูกดึงออกจากกัน และเยื่อหุ้มใหม่ก่อตัวขึ้นรอบๆ นิวเคลียสลูกสาวที่เหมือนกัน Cytokinesis ซึ่งเริ่มต้นจริงระหว่างแอนนาเฟสจะเสร็จสิ้นในไม่ช้าหลังจากเทโลเฟสของไมโทซิส และวัฏจักรของเซลล์จะเสร็จสมบูรณ์

ยูคาริโอตเซลล์เดียวเรียกว่า โปรโตซัวซึ่งรวมถึงอะมีบาและพารามีเซียม มีลักษณะ "คล้ายโปรคาริโอต" มาก ยกเว้นการปรากฏตัวของออร์แกเนลล์ แม้ว่าจะไม่ได้มีออร์แกเนลล์ทั้งหมดก็ตาม สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มักจะทำซ้ำโดยการแบ่งเซลล์แบบไบนารีมากกว่าการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส

ฟิชชันนี้สามารถมีได้หลายรูปแบบ ในหมู่เหล่านี้คือ รุ่น ซึ่งมีเซลล์ลูกสาวสองเซลล์ที่มีขนาดไม่เท่ากันอย่างเห็นได้ชัด การแตกหน่อภายในเซลล์ซึ่งลูกสาวเกิดขึ้นภายในร่างกายมากกว่าที่จะแยกออก; และ หลายฟิชชัน (เรียกอีกอย่างว่า การแบ่งส่วน) ซึ่งมีลักษณะเป็นวัฏจักรต่อเนื่องของการจำลองแบบนิวเคลียร์จำนวนหนึ่งที่ไม่ได้ตามด้วยไซโตไคเนซิส ส่งผลให้เกิดเซลล์หลายนิวเคลียสที่สามารถทำให้เกิดลูกหลานหลายตัวพร้อมกันได้