Tutta la vita sulla Terra rientra in due domini principali:Prokaryota e Eucarioti . I procarioti – batteri e archaea – sono in gran parte organismi unicellulari che si replicano asessualmente attraverso la fissione binaria, producendo una progenie geneticamente identica. Al contrario, gli eucarioti – animali, piante, funghi e molti protisti – possiedono un nucleo legato a una membrana, molteplici organelli e tipicamente si riproducono attraverso mezzi sessuali o mitotici. Tuttavia, una manciata di lignaggi eucariotici mantengono strategie di divisione di tipo binario.
Cellule procariotiche trasportano un singolo cromosoma DNA, spesso circolare, all'interno del citoplasma, circondato da ribosomi che sintetizzano le proteine. La loro semplicità consente una crescita e una divisione rapide e unidirezionali tramite fissione binaria, in cui il cromosoma viene replicato e la cellula si divide in due figlie identiche.
Cellule eucariotiche presentano un vero nucleo che ospita più cromosomi lineari e una serie di organelli legati alla membrana:mitocondri, reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi e, nelle piante, cloroplasti. Queste strutture supportano sia la respirazione aerobica che anaerobica, consentendo piani corporei più ampi. La divisione eucariotica è un processo coordinato:la replicazione del DNA, la mitosi e la citocinesi avvengono in sequenza, garantendo la fedeltà genetica e la regolazione delle dimensioni delle cellule.
Mentre la fissione binaria si riferisce più comunemente alla divisione di un organismo unicellulare in due figlie, il termine descrive in generale qualsiasi duplicazione asessuata che produce due entità distinte. Negli eucarioti, la cellula amplifica innanzitutto il suo contenuto genetico e di organelli; poi, durante la mitosi, i cromosomi duplicati si segregano prima che il citoplasma si divida.
Una cellula eucariotica progredisce attraverso quattro fasi principali:
Durante la mitosi, l’involucro nucleare si dissolve, i cromatidi fratelli vengono separati e attorno ai due nuclei identici si formano nuove membrane nucleari. La citocinesi inizia tipicamente in anafase e si completa dopo la telofase, finalizzando la divisione.
Molti protozoi, come le amebe e i parameci, conservano una semplicità simile ai procarioti ma possiedono organelli. Spesso si riproducono tramite fissione binaria anziché mitosi. Esistono diverse modalità distinte:
