Al het leven op aarde valt uiteen in twee hoofddomeinen:Prokaryota en Eukaryota . Prokaryoten – Bacteriën en Archaea – zijn grotendeels eencellige organismen die zich ongeslachtelijk vermenigvuldigen door middel van binaire splitsing en genetisch identieke nakomelingen produceren. Eukaryoten – dieren, planten, schimmels en veel protisten – bezitten daarentegen een membraangebonden kern en meerdere organellen, en planten zich doorgaans voort via seksuele of mitotische middelen. Niettemin hanteert een handvol eukaryotische afstammingslijnen binaire verdelingsstrategieën.

Prokaryote versus eukaryote cellen

Prokaryotische cellen dragen een enkel, vaak cirkelvormig DNA-chromosoom in het cytoplasma, omgeven door ribosomen die eiwitten synthetiseren. Hun eenvoud maakt snelle, unidirectionele groei en deling mogelijk via binaire splitsing, waarbij het chromosoom wordt gerepliceerd en de cel zich splitst in twee identieke dochters.

Eukaryote cellen hebben een echte kern die meerdere lineaire chromosomen huisvest en een reeks membraangebonden organellen:mitochondriën, endoplasmatisch reticulum, Golgi-apparaat en, in planten, chloroplasten. Deze structuren ondersteunen zowel de aerobe als de anaerobe ademhaling, waardoor grotere lichaamsplannen mogelijk zijn. De eukaryotische deling is een gecoördineerd proces:DNA-replicatie, mitose en cytokinese vinden achtereenvolgens plaats, waardoor genetische betrouwbaarheid en regulering van de celgrootte worden gegarandeerd.

Binaire splijting uitgelegd

Hoewel binaire splitsing meestal verwijst naar de splitsing van een eencellig organisme in twee dochters, beschrijft de term in grote lijnen elke aseksuele duplicatie die twee afzonderlijke entiteiten oplevert. Bij eukaryoten versterkt de cel eerst zijn genetische en organelinhoud; tijdens de mitose scheiden de gedupliceerde chromosomen zich vervolgens af voordat het cytoplasma zich deelt.

Mitose en de celcyclus

Een eukaryotische cel doorloopt vier hoofdfasen:

• G1 – Groei en replicatie van organellen.
• S – DNA-synthese.
• G2 – Voorbereidende controles voor nauwkeurige verdeling.
• M – Mitose (profase, metafase, anafase, telofase) gevolgd door cytokinese.

Tijdens mitose lost de nucleaire envelop op, worden zusterchromatiden uit elkaar getrokken en vormen zich nieuwe kernmembranen rond de twee identieke kernen. Cytokinese begint doorgaans in de anafase en wordt voltooid na de telofase, waardoor de deling wordt afgerond.

Binair-achtige verdeling in eukaryoten

Veel protozoën – zoals amoeben en paramecia – behouden een prokaryootachtige eenvoud, maar bezitten organellen. Ze planten zich vaak voort via binaire splitsing in plaats van mitose. Er bestaan verschillende verschillende modi:

• Ontluikend – Er ontstaan twee dochters met duidelijk verschillende maten.
• Intracellulaire ontluiking – De nieuwe cel ontstaat in de ouder voordat deze tevoorschijn komt.
• Meervoudige splijting (segmentatie) – De kern repliceert meerdere keren zonder onmiddellijke cytokinese, waardoor een meerkernige massa ontstaat die later verschillende nakomelingen oplevert.