Kako se bakterije razmnožujejo? Aseksualna in spolna reprodukcija

Bakterije se reproducirajo predvsem z aseksualnimi potmi, kot je binarna cesija, ki je postopek, s katerim je celica razdeljena na dve manjši enaki celici. Vendar ti mikroorganizmi predstavljajo tudi vrsto spolne reprodukcije s postopkom, imenovanim "konjugacija".

Kar zadeva aseksualno razmnoževanje, prevladuje binarna cesija, vendar obstajajo poročila o "nenavadnih" ali "alternativnih" vzorcih delitve v tej skupini enoceličnih organizmov, kot so geminacija, večkratna delitev in nastajanje "znotrajceličnih" potomcev, če naštejem le nekaj.

Shema prokarionske celice (vir: to vektorsko sliko v celoti uporablja Ali Zifan [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)] prek Wikimedia Commons)

Preden se poglobite v različne mehanizme razmnoževanja v bakterijah, si je treba zapomniti ključne informacije, da bi razumeli nekatere vidike teh bioloških procesov.

[TOC]

Splošne značilnosti bakterij

Bakterije so prokariontski organizmi, to je, da njihov genetski material ni zaklenjen v membransko strukturo, ki je znana kot "jedro", ki v evkariotih obstaja.

Je izjemno uspešna in raznolika skupina, sestavljena iz temeljnih enoceličnih organizmov, čeprav nekateri lahko tvorijo kolonije in nitke. Najdemo jih praktično v vseh ekosistemih na biosferi in so izrednega pomena za številne biološke procese, ki so značilni za večcelična bitja.

Bakterijske celice so majhne celice (ne več kot par mikrometrov premera), zlasti v primerjavi z evkariontskimi celicami. Njegov citosol je na primer bistveno bolj "preprost" kot pri živalski ali rastlinski celici, saj ni membranske organele.

V notranjosti je veliko število ribosomov, shranjevanje zrnc različnih snovi, beljakovine različnih vrst ter velik krožni in super zbrani kromosom, poleg majhnih dodatnih kromosomskih molekul DNK, znanih kot "plazmidi".

Pokrov celic bakterij je povsem poseben, saj ga tvori kompleksen polimer, imenovan "peptidoglikan", ki ga sestavljajo amino sladkorji, združeni s polipeptidi. Značilnosti stenske in plazemske membrane teh organizmov se uporabljajo za razvrščanje.

Vam lahko služi: Anabaena: značilnosti, habitat, razmnoževanje, prehrana

Nekatere bakterije so pokrite tudi s "kapsulo", ki obdaja njeno celično steno in ima zaščitne funkcije. Druge bakterije so mobilne in imajo specializirane strukture, ki izstopajo od njihove površine, takšni so v primeru cilije in nadloge.

Saj ni mogoče gojiti vseh bakterij In vitro V laboratoriju so informacije, ki jih znanstvena skupnost upravlja glede na njegovo presnovo, razmnoževanje, morfologijo in splošne značilnosti, v veliki meri odvisne od podatkov, ločenih od študij, opravljenih z vzorčnimi vrstami.

Aseksualna reprodukcija bakterij

Aseksualna reprodukcija je sestavljena iz oblikovanja klonov od posameznika, ki deluje kot "mati". Za razliko od spolne reprodukcije ta postopek zahteva le celico, ki podvoji njene notranje komponente in je na primer razdeljena na dve enaki hčerinski celici, na primer.

Binarna cepitev

Znana tudi kot "dvoparticija", binarna cesija je glavna oblika razmnoževanja večine bakterij v naravi. V tem procesu to stori celica, ki je razdeljena tako, da proizvaja dve manjši celici, ki sta gensko enaki, in začetna celica "izgine".

Delitvena celica mora nujno skozi prejšnji "pripravljalni" postopek, s katerim je podvojila svojo notranjo vsebino (kromosom, beljakovine, ribosomi itd.) in se povečal nekaj manj kot podvojiti svojo citosolno vsebnost.

Binarna cesija (vir: binary_fision.SVG: Narisal W: Uporabnik: JWSCHMIDT (W: Slika: Binarni Fisk.Png); Vektorizirano s: uporabnik: jtojnarderivative Work: Ortisa [cc do 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Dva kopija bakterijskega kromosoma sta ločena proti obema poljama celice, ki je razdeljena, in del notranjega materiala, ki se je podvojil. Po tem se na določenem mestu v celici, imenovanem "Spletno mesto", nastane "septa".

Vam lahko služi: pseudomonas

Septa je sestavljena iz „centripetalne“ invaginacije citoplazemske membrane, ki je pred sintezo nove celične stene in ločitve obeh hčerkih celic.

"Nenavadno" aseksualno reprodukcijo

Proces aseksualne reprodukcije v vseh skupinah bakterij ni enak. Kot je komentiral na začetku, je za nekatere vrste značilno gematizacijo, druge z več delitvami, tvorba znotrajceličnih potomcev itd.

Več znotrajceličnih potomcev

Številne bakterije, ki pripadajo skupini gram -pozitivnih z nizkim GC (Firmicutes), številom aktivnih potomcev.

Za številne rodovnike je nastajanje tega "večkratnih znotrajceličnih potomcev" glavno sredstvo za razmnoževanje, tako da se lahko binarna cepitev komajda pojavi ali se sploh ne pojavi.

Gemmation

Geming v bakterijah so opazili pri cianobakterijah, firmicututah in plankastomycetih, pa tudi v nekaterih proteo -bakterijah.

Shematske predstavitve tega procesa (malo preučenih in znanih med bakterijami) ponazarjajo, kako bakterije, ki se razmnožujejo aseksualno, oddajajo "frakcijo" ali "rumenjake" svojega telesa celic, delček, ki je bistveno manjši od "matične" celice, ki jih izvira in to verjetno ne vsebuje vseh citosolnih komponent slednjih.

Proizvodnja baeocitov v nekaterih cianobakterijah

Nekatere cianobakterije, kot so žanr Stanieria, Nikoli se ne razmnožujejo z binarno cepitvijo; Namesto tega so razdeljeni s postopkom, ki se začne z majhno celico, znano kot Baeocito.

Lahko vam služi: Mycoplasma hyopneumoniae: značilnosti, morfologija, bolezni

Baeocito se po velikosti postopoma povečuje in med tem se kromosomska DNK večkrat ponovi zapored. Ko Baeocito vstopi v fazo citoplazemske delitve, ustvari veliko število novih drobnih baeocitov, ki se sprostijo, ko se zunanja platnica Baeocito "Mati" sprosti.

Ta postopek je znan tudi pri drugih vrstah kot fragmentacija.

"Spolna" reprodukcija bakterij

Seksualna reprodukcija, kot ga poznamo, je sestavljena iz fuzije dveh specializiranih seksualnih celic, imenovanih "gamete", prek katerih dva posameznika izmenjujeta genetske informacije in proizvajata potomce z geni, ki so posledica kombinacije obeh.

Čeprav v bakterijah ni specializiranih gametov ali spolnih celic, se v nekaterih primerih dve različni celici med seboj izmenjujejo genetski material, ki se lahko pojavi skozi tri različne procese:

• Preobrazba.
• Transdukcija.
• Konjugacija.

Čeprav ne pomeni proizvodnje novih celic ali različnih celic, je transformacija dogodek, s katerim lahko bakterija pridobi fragmente DNK od druge bakterije, ki jih je sprostila v okolje, v katerem živijo ali ki se je razpadla in se je razpadla.

Transdukcija je na drugi strani povezana s kombinacijo bakterijske DNK (različnih bakterij) zahvaljujoč fagom udeležbe, ki so virusi, ki napadajo bakterije.

Končno konjugacija, za katero ni značilna proizvodnja novih posameznikov, je neposreden prenos genetskega materiala iz ene celice v drugo s pomočjo specializirane strukture, znane kot "seksualni pili".

Bakterijska konjugacija (vir: Derivatno delo: francisp2 (pogovor) Bakterial_conjugation_in.PNG: Mike Jones [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/2.5)] prek Wikimedia Commons)

Ta zadnji postopek zahteva fizični stik med dvema celicama in po študijah, opravljenih v modelnem organizmu In. coli, Obstajajo "moške" celice in "ženske" receptorske celice.

Običajno so darovane in prejete molekule plazemske DNK, ki vsebujejo zelo uporabne genetske informacije.