Pembelahan Biner adalah metode yang prokariota menghasilkan individu baru yang secara genetik identik dengan organisme induk. Prokariota, seperti bakteri, menyebarkan dengan pembelahan biner. Untuk organisme uniseluler, pembelahan sel adalah satu-satunya metode yang digunakan untuk menghasilkan individu baru. Dalam kedua sel prokariotik dan eukariotik, hasil reproduksi sel adalah sepasang sel anak yang secara genetik identik dengan sel induk. Pada organisme uniseluler, sel anak adalah individu.
Pembelahan Biner
Karena kesederhanaan relatif dari prokariota, proses pembelahan sel, atau pembelahan biner, adalah proses lebih rumit dan jauh lebih cepat daripada pembelahan sel pada eukariota. Kromosom DNA sirkuler tunggal bakteri tidak tertutup dalam inti, melainkan menempati lokasi tertentu, nucleoid, dalam sel. Meskipun DNA dari nucleoid dikaitkan dengan protein yang membantu dalam kemasan molekul dalam ukuran yang kompak, tidak ada protein histon dan dengan demikian, tidak ada nukleosom di prokariota. Kemasan protein bakteri, bagaimanapun, terkait dengan cohesin dan condensin protein yang terlibat dalam pemadatan kromosom eukariota.
Kromosom bakteri melekat ke membran plasma di sekitar titik tengah sel. Titik awal replikasi, asal, dekat dengan situs pengikatan kromosom pada membran plasma. Replikasi DNA adalah dua arah, bergerak menjauh dari asal di kedua helai loop secara bersamaan. Sebagai untaian ganda baru terbentuk, setiap titik asal bergerak menjauh dari lampiran dinding sel menuju ujung-ujung sel. Sebagai memanjang sel, bantuan membran tumbuh dalam transportasi kromosom. Setelah kromosom telah dibersihkan titik tengah sel memanjang, pemisahan sitoplasma dimulai. Pembentukan cincin yang terdiri dari unit berulang dari protein, FtsZ, mengarahkan partisi antara nucleoids. Pembentukan cincin FtsZ memicu akumulasi protein lain yang bekerja sama untuk merekrut membran dan dinding sel bahan baru ke situs. Sebuah septum terbentuk antara nucleoids, memperluas secara bertahap dari pinggiran menuju pusat sel. Ketika dinding sel baru di tempat, sel anak terpisah.
Gelondong Mitosis
Waktu yang tepat dan pembentukan gelendong mitosis sangat penting untuk keberhasilan pembelahan sel eukariotik. Sel prokariotik, di sisi lain, tidak mengalami kariokinesis dan, oleh karena itu, tidak perlu untuk gelendong mitosis. Namun, protein FtsZ yang memainkan peran penting tersebut dalam sitokinesis prokariotik secara struktural dan fungsional sangat mirip dengan tubulin, blok bangunan mikrotubulus yang membentuk serat gelendong mitosis yang diperlukan untuk eukariota. Protein FtsZ dapat membentuk filamen, cincin, dan struktur tiga dimensi lain yang menyerupai cara bentuk tubulin mikrotubulus, sentriol, dan berbagai komponen sitoskeletal. Selain itu, baik FtsZ dan tubulin menggunakan sumber energi yang sama, GTP (guanosin trifosfat), untuk secara cepat merakit dan membongkar struktur yang kompleks.
FtsZ dan tubulin adalah struktur homolog berasal dari asal-usul evolusi umum. Dalam contoh ini, FtsZ adalah protein nenek moyang tubulin (protein modern). Sementara kedua protein yang ditemukan dalam organisme yang masih ada, fungsi tubulin telah berkembang dan diversifikasi sangat sejak berkembang dari yang FtsZ asal prokariotik. Sebuah survei komponen perakitan mitosis yang ditemukan di masa kini eukariota uniseluler mengungkapkan langkah-langkah perantara penting untuk genom membran tertutup kompleks eukariota multiselular.