A differenza delle cellule eucariotiche presenti in forme di vita più elevate come i mammiferi, le cellule procariotiche, come i batteri monocellulari, non hanno nucleo e non possono riprodursi duplicando i cromosomi del nucleo. Al contrario, si moltiplicano per un processo chiamato fissione binaria, in cui la cellula si divide semplicemente in due. Parte della strategia di sopravvivenza batterica è quella di riprodursi il più rapidamente possibile quando le condizioni sono favorevoli. Quando la temperatura è giusta e il cibo è disponibile, la fissione binaria consente una rapida crescita cellulare.

Le nuove cellule devono ancora essere le stesse delle cellule madri, quindi il materiale genetico deve essere identico. Ciò significa che le molecole di DNA della cellula devono essere duplicate durante il processo di fissione binaria. Anche se questo aggiunge ulteriori passaggi, la fissione binaria è ancora molto più semplice e veloce della riproduzione delle cellule eucariotiche e si adatta bene al comportamento dei batteri.
Che cos'è la fissione binaria

Il processo di fissione binaria è un metodo asessuale riproduzione che risulta in due cellule figlie identiche da una singola cellula madre. Poiché è più semplice del processo di mitosi basato sul nucleo della divisione cellulare eucariotica, i batteri possono utilizzarlo per crescere rapidamente in numero quando le condizioni e le risorse lo consentono. Questa rapida moltiplicazione è un vantaggio quando si fa concorrenza con altri batteri e altre forme di vita a singola cellula. I batteri consumano semplicemente il cibo che è disponibile, espellono i loro rifiuti e si dividono quando raggiungono una dimensione che consente loro di dividersi in due cellule più piccole vitali.
Video di Sciencing Video Vault Crea la parentesi (quasi) perfetta: Ecco come
Crea la parentesi (quasi) perfetta: ecco come sono le fasi della fissione binaria

Sebbene il processo di fissione binaria sia relativamente semplice, ha ancora diversi passaggi che devono essere completati prima delle nuove celle sono formati. Per prima cosa l'unico filo circolare di DNA batterico deve raddrizzarsi. Quindi avviene la replicazione del DNA del filamento. Allo stesso tempo, la cellula inizia a crescere in una forma allungata e la membrana cellulare si chiude tra le due nuove cellule vicino al centro della cellula madre allungata. I passaggi dettagliati sono i seguenti:
Raddrizzamento del DNA

La molecola di DNA che contiene il codice genetico per la cellula batterica è un filo circolare che di solito è strettamente arrotolato. Deve srotolare e raddrizzare in modo che possa essere copiato.
Replicazione DNA

Mentre la cellula è ancora in crescita, un enzima DNA polimerasi duplica il filamento del DNA. Le due copie si attaccano alla membrana cellulare.
Allungamento cellulare

Man mano che la cellula cresce di più, si allunga aggiungendo la parete cellulare e il materiale della membrana intorno al centro. Le due copie del DNA attaccate alla membrana cellulare vengono tirate verso le estremità opposte della cellula in preparazione della fissione binaria finale.
Cell Splitting

Nella fissione binaria, una cellula genitrice si divide in due cellule figlie uguali taglia. A metà strada tra le estremità delle cellule allungate, la membrana cellulare inizia a crescere nel mezzo della cellula. Una volta che la membrana ha sigillato le due cellule, possono separarsi.

Le due nuove cellule figlie ora contengono un set completo di DNA arrotolato e una parte di ribosomi e plasmidi cellulari. Sono pronti a crescere e alla fine si dividono
Fissione binaria vs. Mitosi

Mentre la fissione binaria è un processo meno complesso della divisione cellulare eucariotica che utilizza la mitosi, entrambi producono cellule figlie identiche. I batteri usano la fissione binaria perché questo processo ha alcuni vantaggi evolutivi per gli organismi monocellulari. La mitosi è il processo più controllato grazie ai suoi numerosi passaggi. La divisione cellulare negli organismi pluricellulari può fermarsi se non è necessaria, o può essere diretta verso la formazione di organi e strutture complesse. Nell'uomo, ad esempio, la crescita incontrollata delle cellule può portare a tumori e cancro. Per i batteri, la riproduzione e la crescita incontrollate sono un vantaggio che consente loro di propagarsi rapidamente e di competere con successo con altri organismi semplici.