Difference Between Binary Fission and Mitosis

20 downloads 0 Views 2MB Size Report
Mar 13, 2017 - prokaryotes generally exhibit binary fission as the cell division ... Irregular binary fission – cytokinesis takes place in the perpendicular plane to the ... Longitudinal binary fission – cytokinesis occurs along the longitudinal axis. ... In plants, a cell plate is formed in the middle of the parent cell which matures.
3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

EXPLORE 

Type here to search...

 

Home » Science » Biology » Cell Biology » Difference Between Binary Fission and Mitosis

Difference Between Binary Fission and Mitosis March 10, 2017 • by Lakna • 8 min read

0

Main Difference – Binary Fission vs Mitosis Binary  fission  and  mitosis  are  two  mechanisms  used  in  the asexual  reproduction  of  organisms.  A  single  organism  is divided into two daughter organisms during the binary fission. Binary  fission  is  the  asexual  reproduction  mechanism  in prokaryotes.  Mitosis  is  the  vegetative  cell  division  in eukaryotes.  Asexual  reproduction  or  the  vegetative  cell division is used for the growth, development, and replacement of  cells  in  eukaryotes.  The  main  difference  between  binary fission and mitosis is that binary fission does not form a spindle apparatus whereas mitosis takes place through the spindle apparatus. This article looks at,  1. What is Binary Fission        – Mechanism, Types, Speed  2. What is Mitosis        – Mechanism, Phases  3. What is the difference between Binary Fission and Mitosis

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

1/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

2/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

What is Binary Fission? The division of a single organism into two daughter organisms is known as binary fission. Bacteria and archaea like prokaryotes  generally  exhibit  binary  fission  as  the  cell  division  mechanism  in  their  asexual  reproduction.  Some eukaryotic organelles like mitochondria  also  exhibit  binary  fission  in  order  to  increase  their  number  inside  the  cell. Prokaryotes contain a single, circular chromosome in the genome. This DNA molecule is replicated prior to the cell division. While the parent cell pulls apart, replicated chromosomes are separated. Resultant two cells are genetically identical and have a potential to grow its original size in the species.

Mechanism DNA replication is the first event in the process of binary fission. The single circular chromosome in the vegetative cell is tightly coiled. It becomes uncoiled and then is replicated. Replicated two chromosomes move to the opposite poles  by  an  energy­dependent  process.  Then  the  cell  increases  its  length.  All  the  components  like  ribosomes  and plasmids of the prokaryotic cell double their number. The equatorial plate constricts in order to separate the plasma membrane. A new cell wall forms between the separated cells. The division of the cytoplasm is known as cytokinesis. The two newly formed cells contain approximately equal number of ribosomes, plasmids and other components. The volume of the cytoplasm is also approximately equal.

Figure 1: Binary Fission

Types of Binary Fission Four types of binary fission can be identified. Irregular  binary  fission  –  cytokinesis  takes  place  in  the  perpendicular  plane  to  the  plane  which  karyokinesis  has taken place. It occurs in amoeba. Longitudinal binary fission – cytokinesis occurs along the longitudinal axis. This occurs in flagellates and Euglena. Transverse binary fission – cytokinesis occurs along the transverse axis. It occurs in paramecium like protozoans.

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

3/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

Oblique binary fission – oblique cytokinesis occurs as in ceratium.

Figure 2: Binary fission in Salmonella typhimurium bacterium

Speed Binary fission is considered as a rapid process. Typically, an E. coli cell at 37 °C divides every 20 minutes. The whole bacterial culture undergoes binary fission; hence the time taken by one cycle is referred to as the doubling time. Some strains like Mycobacterium tuberculosis have slow doubling time compared to E. coli.

What is Mitosis The  vegetative  cell  division  in  eukaryotes  is  known  as mitosis.  Replicated  genome  is  divided,  forming  two daughter nuclei followed by the cytoplasmic division which may ultimately produce two cells from a single parent cell. The  two  cells  are  identical,  bearing  approximately  equal number  of  organelles  and  cytoplasm.  The  mitotic  phase  is called  the  M  phase  of  the  cell  cycle.  Various  types  of mitosis  can  be  identified  among  organisms.  During  the “open”  mitosis  in  animals,  nuclear  envelope  is  broken down  in  order  to  separate  the  chromosomes.  But  in  fungi, chromosomes separate in the intact nucleus; this is called as “closed” mitosis.   Eukaryotes  use  mitosis  in  their  asexual  reproduction,  growth  and  development,  replacement  of  body  cells  and regeneration of body parts. 

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

4/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

Mechanism Mitotic  division  can  be  divided  into  four  major  stages:  prophase,  metaphase,  anaphase  and  the  telophase.  The chromosomes in the cell are replicated at the S phase of the interphase, before entering the M phase. They are also condensed  and  attached  to  the  spindle  fibers.  Proteins  required  for  the  cell  division  are  synthesized  during  the interphase. Cellular components including organelles are also doubled during the interphase.

Prophase During pre­prophase, the nucleus of the highly vacuolated plants migrates to the center of the cell. Prophase is the first stage of the nuclear division in mitosis. At early prophase, the nucleolus disappears. The chromosomes are tightly coiled  and  the  formation  of  the  mitotic  spindle  is  initiated  at  the  prophase.  Chromosomes,  containing  two  sister chromatids which are joined together at the centromere can be visualized as thin, long, thread­like structures under the light microscope. A pair of centrosomes appears close to the nucleus which is surrounded by protein fibers, forming the  microtubule  spindle  apparatus.  Plants  do  not  possess  a  centrosome,  which  is  the  coordinating  center  of microtubules. Thus, the formation of spindle apparatus is not essential for the cell division in plants.  Metaphase Nuclear envelope disappears during the prometaphase of open mitosis. The kinetochore microtubules are attached to the  kinetochores  in  chromosomal  centromeres.  The  growth  of  the  mitotic  spindle  takes  place  by  interacting  polar microtubules  together.  Two  centrosomes  pull  chromosomes  towards  the  opposite  poles  by  contracting  the microtubules.  Due  to  the  tension,  chromosomes  are  aligned  in  the  equatorial  plate  of  the  cell  at  the  metaphase. Metaphase checkpoint ensures the equal distribution of the chromosomes at the equatorial plate.

Anaphase During anaphase, sister chromatids are separated by the pulling tension generated by the centrosomes, forming two daughter  chromosomes.  These  daughter  chromosomes  are  pulled  to  the  opposite  poles  by  further  contracting microtubules. 

Telophase The  contracted  microtubules  are  loosened,  lengthening  the  cell.  A  new  nuclear  envelope  is  formed,  enclosing  two chromosome sets at the opposite poles, reappearing two nuclei. 

Figure 3: Phases of Mitosis

Cytokinesis http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

5/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

The karyokinesis occurs in the M phase, followed by cytokinesis, the division of the cytoplasm, a process which is separated from the M phase. Plant cytokinesis is different from animal cytokinesis due to the presence of a cell wall. In  animal  cells,  a  cleavage  furrow  is  formed  in  order  to  pinch  off  the  cytoplasm  with  the  aid  of  contractile  ring, developed at metaphase of karyokinesis. In plants, a cell plate is formed in the middle of the parent cell which matures to fuse with the existing cell wall. Both animal and plant cell cytokinesis are driven by the vesicles coming from the Golgi apparatus. In most organisms, karyokinesis and cytokinesis take place separately.

Difference Between Binary Fission and Mitosis Definition Binary Fission: Binary fission is the division of a single organism into two daughter organisms. Mitosis: Mitosis is the vegetative cell division in eukaryotes. 

Type of Organism Binary Fission: Binary fission mostly takes place in prokaryotes. Mitosis: Mitosis takes place in eukaryotes.

Nucleus Binary Fission: Binary fission does not take place in organisms who have a nucleus. Mitosis: Mitosis takes place in organisms who possess a nucleus.

Formation of the Spindle Apparatus Binary Fission: A spindle apparatus is not formed during binary fission. Mitosis: Eukaryotes possess a spindle apparatus during mitosis.

Doubling of Organelles Binary Fission: Prokaryotes do not have organelles. However, ribosomes and other cellular components are doubled before binary fission. Mitosis: Organelles are doubled at the interphase in order to separate into two cells.

Function Binary Fission: Asexual reproduction in prokaryotes is the function of the binary fission.

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

6/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

Mitosis: Eukaryotes  use  mitosis  for  asexual  reproduction,  growth  and  development,  replacement  of  body  cells  and regeneration body parts.

DNA Binary Fission: DNA is directly attached to the cell membrane during the binary fission. Mitosis: DNA is attached to the spindle apparatus during the mitotic division.

Reliability Binary Fission: Binary fission is a less reliable process, resulting in increased number of chromosomes in a cell. Mitosis: Mitosis is corrected through metaphase checkpoint in order to maintain a uniform chromosome number.

Complexity Binary Fission: Binary fission is a simple process. Mitosis: Mitosis is comparatively complex than the binary fission.

Time Taken Binary Fission: Binary fission is a rapid process. Mitosis: Mitosis takes some time due to its complexity.

Examples Binary Fission: Binary fission takes place in bacteria and eukaryotes like ameba, Hydra, and planaria. Mitosis: Mitosis takes place in all animals including humans, all plants, and fungi.

Conclusion Binary fission and mitosis are two types of asexual reproduction mechanisms found in prokaryotes and eukaryotes, respectively.  Mitosis  takes  place  through  several  phases,  dividing  the  nucleus  of  eukaryotic  cells.  It  has  a  higher reliability since corrections occur during metaphase checkpoint in order to maintain a fixed chromosome number in the  progeny.  Hence,  it  is  a  time  taking  and  more  complex  process  compared  to  binary  fission.  Therefore,  the  main difference between binary fission and mitosis is their complexity. Reference:  1. “Fission (Biology)”. En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8 Mar. 2017.   http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

7/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

2.”Mitosis”. En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8 Mar. 2017. Image Courtesy:  1. “Binary Fission 2″ By Ecoddington14 – (CC BY­SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. “Under a very high magnification of 15000X, this colorized scanning electron micrograph (SEM) revealed the presence of a single Gram­ne” By CDC/ Bette Jensen via Public Domain Files   3. “Mitosis Stages” By Ali Zifan – Own work; Used information from: Campbell Biology (10th Edition) by: Jane B. Reece & Steven A. Wasserman.and Nature.com. (CC BY­SA 4.0) via Commons Wikimedia

0

Mobitel Internet 800MB for Rs.99 Dial #170# to activate Mobitel

About the Author: Lakna Lakna, a graduate in Molecular Biology & Biochemistry, is a Molecular Biologist and has a broad and keen interest in the discovery of nature related things

View all posts

 You May Also Like These

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

8/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

Gardening Resource Site - Free Planing...

Dierence Between Pitbull and...

Human Sera

Dierence Between Mitosis and Meiosis

Ad gardeningenthusiast.com

pediaa.com

Ad PAN-Biotech

pediaa.com

Human Islets For Research

Dierence Between Mitosis and...

Dierence Between Chromatin and...

How is Cytokinesis Dierent in Plants...

Ad prodolabs.com

pediaa.com

pediaa.com

pediaa.com

Leave a Comment Name *

Email *

Website

Comment

Post Comment

You May Like

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

9/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

Difference Between Anaphase 1 and 2

Difference Between mRNA and tRNA

Difference Between Binary Fission and Mitosis

What are the Stages of Mitosis

How is Cytokinesis Different in Plants and Animals

Copyright © 2017 Pediaa.Com.

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

Contact About Us

10/11

3/13/2017

Difference Between Binary Fission and Mitosis | Mechanism, Phases, Speed, Comparison

http://pediaa.com/difference­between­binary­fission­and­mitosis/

11/11