Inhalt
- Prokaryontische Zellen vs. Eukaryontische Zellen
- Beispiele für binäre Spaltungen
- Mitose und Zellzyklus
- Binäre Spaltung in Eukaryoten
Alle Lebewesen auf der Erde können in zwei Hauptgruppen unterteilt werden. Eine, die Prokaryoten, entstand vor fast dreieinhalb Milliarden Jahren und umfasst zwei Domänen von Organismen, die Bakterien und das Archaea. Dies sind einfache, meist einzellige Organismen, die nur wenig genetisches Material besitzen und sich vermehren A sexuellwas bedeutet, dass es keine systematische genetische Vielfalt bei einer bestimmten Prokaryotenart gibt, wenn keine zufälligen Mutationen vorliegen; Alle Nachkommen eines bestimmten Prokaryoten sind genetisch identisch. Sie reproduzieren mit einem Prozess namens binäre Spaltung.
Die Domain EukaryotaUmfasst dagegen Tiere, Pflanzen und Pilze und besteht hauptsächlich aus vielzelligen Lebewesen. Ihr genetisches Material ist in Einheiten unterteilt, die als Chromosomen bezeichnet werden und in einem membrangebundenen Kern enthalten sind, und sie sind reich an speziellen inneren Strukturen, die Organellen genannt werden. Eukaryontische Zellen weisen einen Zellzyklus auf und vermehren sich sexuell unter Verwendung der Prozesse Mitose und Zytokinese. Es gibt jedoch einige Ausnahmen von der Regel "Nur Prokaryoten unterziehen sich einer binären Spaltung".
Prokaryontische Zellen vs. Eukaryontische Zellen
Prokaryotische Zellen haben nur eine geringe Menge an genetischem Material, das in allen bekannten Lebensformen DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist. Diese DNA nimmt häufig die Form eines kreisförmigen Chromosoms an, das sich im Zytoplasma befindet, oder die geleeartige Matrix, die die Substanz der Zelle innerhalb ihrer äußeren Zellmembran und der Wand außerhalb der Membran bildet. Das Zytoplasma enthält auch Ribosomen, die auf Anweisung der DNA Proteine herstellen.
Eukaryotische Zellen haben neben dem Kern eine Fülle weiterer membrangebundener Organellen. Dazu gehören Mitochondrien, Golgi-Körper, ein endoplasmatisches Retikulum und (in Pflanzen) Chloroplasten. Im Gegensatz zu prokaryontischen Zellen nutzen diese Zellen die aerobe ("mit Sauerstoff") sowie die anaerobe ("ohne Sauerstoff") Atmung, was die weitaus größere Größe eukaryontischer Organismen erklärt.
Die prokaryontische Zellteilung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der DNA mit der Aufspaltung der gesamten Zelle (und damit in fast allen Fällen des Organismus) einhergeht. Bei Eukaryoten wird die DNA repliziert oder kopiert. und wird dann in Mitose geteilt, während sich die Zelle selbst danach in Zytokinese teilt.
Beispiele für binäre Spaltungen
Während sich der Begriff "binäre Spaltung" am häufigsten auf die Aufspaltung eines ganzen einzelligen Organismus in zwei bezieht, bezieht er sich allgemeiner auf jeden zellulären Prozess, der zur einfachen nicht-sexuellen Vervielfältigung einer Entität innerhalb einer Zelle führt. Wenn sich Eukaryoten auf die Zellteilung vorbereiten, replizieren sie zuerst alles aber ihre DNA, zusätzlich zu im Allgemeinen größer.
Mitose und Zellzyklus
Eine eukaryotische Zelle beginnt ihr Leben als eine von zwei bei der Zytokinese gebildeten Tochterzellen. Es durchläuft dann mehrere Phasen, die gemeinsam als Zellzyklus:
Die Mitose der M-Phase selbst umfasst verschiedene Stadien: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Hier löst sich die Kernmembran auf, die replizierten Chromosomen werden auseinandergezogen und neue Membranen bilden sich um die identischen Tochterkerne. Die Zytokinese, die tatsächlich während der Anaphase einsetzt, ist kurz nach der Telophase der Mitose abgeschlossen und der Zellzyklus ist abgeschlossen.
Binäre Spaltung in Eukaryoten
Eine Klasse einzelliger Eukaryoten genannt Protozoen, zu denen die Amöbe und das Paramecium gehören, sind bis auf das Vorhandensein von Organellen sehr "prokaryontisch", obwohl nicht alle Organellen vorhanden sind. Diese Organismen vermehren sich häufig eher durch binäre Spaltung als durch Mitose.
Diese Spaltung kann verschiedene Formen annehmen. Darunter ist Knospung, in denen es zwei Tochterzellen gibt, die in der Größe merklich ungleich sind; intrazelluläres Knospen, bei dem die Tochter im Organismus entsteht, anstatt sich einfach abzuspalten; und Mehrfachspaltung (auch genannt Segmentierung), das eine Reihe von aufeinanderfolgenden Zyklen der Kernreplikation aufweist, denen keine Zytokinese folgt, was zu einer mehrkernigen Zelle führt, die dann gleichzeitig mehrere Nachkommen hervorbringen kann.