Jak się rozmnażają bakterie? Rozmnażanie bezpłciowe i płciowe

Bakterie są odtwarzane głównie przez ścieżki bezpłciowe, takie jak rozszczepienie binarne, które jest procesem, w którym komórka jest podzielona na dwie mniejsze identyczne komórki. Jednak te mikroorganizmy przedstawiają również rodzaj reprodukcji płciowej w procesie zwanym „koniugacją”.

Jeśli chodzi o reprodukcję bezpłciową, przeważające jest rozszczepienie binarne, ale istnieją doniesienia o „niezwykłych” lub „alternatywnych” wzorcach podziału w tej grupie organizmów jednokomórkowych, takich jak Gemination, wielokrotne podział i tworzenie „wewnątrzkomórkowego” potomstwa, by wymienić kilka.

Schemat komórki Procarione (źródło: Ten obraz wektorowy jest całkowicie przez Ali Zifan [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Przed zagłębieniem się w różne mechanizmy reprodukcji w bakteriach należy zapamiętać kluczowe informacje, aby zrozumieć niektóre aspekty tych procesów biologicznych.

[TOC]

Ogólne cechy bakterii

Bakterie są organizmami prokariotycznymi, to znaczy ich materiał genetyczny nie jest zamknięty w błoniastej strukturze znanej jako „jądro”, które istnieje w eukariotach.

Jest to niezwykle udana i różnorodna grupa, złożona z zasadniczo organizmów jednokomórkowych, chociaż niektóre mogą tworzyć kolonie i włókna. Znajdują się praktycznie we wszystkich ekosystemach na biosferze i mają ogromne znaczenie dla wielu procesów biologicznych związanych z wielokomórkowymi żyjącymi istotami.

Komórki bakteryjne są małymi komórkami (nie więcej niż para mikrometrów średnicy), szczególnie w porównaniu z komórkami eukariotycznymi. Jego cytosol jest znacznie bardziej „prosty” niż komórka zwierzęcych lub roślin, na przykład, ponieważ nie ma błoniastej organelli.

Wewnątrz znajduje się duża liczba rybosomów, granulki do przechowywania różnych substancji, białka różnych typów oraz duży okrągły i super -super chromosom, oprócz małych dodatkowych cząsteczek DNA chromosomalnych znanych jako „plazmidy”.

Pokrycie komórek bakterii jest dość szczególne, ponieważ powstaje złożony polimer zwany „peptydoglikanem”, który składa się z cukrów aminowych zjednoczonych z polipeptydami. Charakterystyka błony ściany i plazmatycznej tych organizmów jest wykorzystywana do klasyfikacji.

Może ci służyć: Anabaena: Charakterystyka, siedlisko, reprodukcja, odżywianie

Niektóre bakterie są również pokryte „kapsułką”, która otacza ścianę komórkową i pełni funkcje ochronne. Inne bakterie są mobilne i mają wyspecjalizowane struktury, które wyróżniają się z ich powierzchni, w takim przypadku rzęsek i plagi.

Ponieważ nie wszystkie bakterie można uprawiać In vitro W laboratorium informacja, którą społeczność naukowa zarządza w odniesieniu do jej metabolizmu, reprodukcji, morfologii i cech ogólnych, w dużej mierze od danych oderwanych od badań przeprowadzonych z gatunkami modelowymi.

Nieśmiertelna reprodukcja bakterii

Rozmnażanie bezpłciowe polega na tworzeniu klonów od osoby, która funkcjonuje jako „matka”. W przeciwieństwie do reprodukcji płciowej, proces ten wymaga tylko komórki, która podwaja jej wewnętrzne składniki i jest podzielony na dwie równe komórki potomne, na przykład.

Binarne rozczepienie

Znany również jako „dwustronność”, rozszczepienie binarne jest główną formą reprodukcji większości bakterii w naturze. W tym procesie podzielona komórka robi to w taki sposób, że wytwarza dwie mniejsze komórki, które są genetycznie identyczne, a początkowa komórka „znika”.

Komórka podziału musiała koniecznie przejść poprzedni proces „przygotowawczy”, przez który podwoiła swoją zawartość wewnętrzną (chromosom, białka, rybosomy itp.) i zwiększył nieco mniej niż dwukrotnie więcej niż zawartość cytozolowa.

Rozszczepienie binarne (źródło: binarne_fisji.Svg: narysowany przez W: Użytkownik: JWSchmidt (w: obraz: binarny fisk.Png); Wektoryzowane przez W: Użytkownik: JTojnarderivative Praca: Ortisa [CC do 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Dwie kopie chromosomu bakteryjnego są segregowane w kierunku obu biegunów komórki, która jest podzielona, ​​a także część wewnętrznego materiału, który podwoił się. Następnie „Septa” powstaje w określonym miejscu w komórce zwanej „miejscem podziału”.

Może ci służyć: pseudomonas

SEPTA składa się z „dośrodkowego” inwaginacji błony cytoplazmatycznej, która poprzedza syntezę nowej ściany komórkowej i oddzielenie dwóch komórek potomnych.

„Niezwykłe” rozmnażanie bezpłciowe

Proces rozmnażania bezpłciowego nie jest taki sam we wszystkich grupach bakterii. Jak skomentowano na początku, niektóre gatunki charakteryzują się gemacją, inne wielokrotnym podziałem, tworzeniem wewnątrzkomórkowego potomstwa itp.

Wiele potomstwa wewnątrzkomórkowego

Wiele linii bakterii należących do grupy Gram -dodatnich z niską liczbą GC (Firmicutes) liczbą aktywnych potomków.

W przypadku wielu linii tworzenie tego „wielokrotnego wewnątrzkomórkowego potomstwa” jest głównym sposobem reprodukcji, aby rozszczepienie binarne może wystąpić ledwo lub wcale nie wystąpić.

Pączkowanie

Geming w bakteriach zaobserwowano w sinice, Firmikutes i planastomycetes, a także w niektórych proteo -akteriach.

Schematyczne przedstawienia tego procesu (niewiele badane i znane wśród bakterii) ilustrują, w jaki sposób bakterie, które rozmnażają się bezpłciowo, wydzielają „frakcję” lub „żółtko” ciała komórkowego, frakcję, która jest znacznie mniejsza niż komórka „matka”, która je pochodzą i to prawdopodobnie nie zawiera wszystkich elementów cytozolowych tych ostatnich.

Produkcja Baeocytów w niektórych cyjanobakteriach

Niektóre cyjanobakterie, takie jak te z gatunku Stanieria, Nigdy nie rozmnażają się przez binarne rozszczepienie; Zamiast tego są one podzielone przez proces, który zaczyna się od małej komórki znanej jako baeocito.

Może ci służyć: Mycoplasma hyopneumoniae: Charakterystyka, morfologia, choroby

Baeocito zwiększa się stopniowo pod względem wielkości i podczas gdy to chromosomalne DNA jest replikowane wielokrotnie z rzędu. Kiedy Baeocito wchodzi w fazę podziału cytoplazmatycznego, wytwarza dużą liczbę nowych drobnych baeocytów, które są uwalniane, gdy zewnętrzna pokrycie „matki” Baeocito „matka” Baeocito.

Proces ten jest również znany u innych gatunków jako fragmentacja.

„Seksualne” reprodukcja bakterii

Rozmnażanie płciowe, jak wiemy, polega na połączeniu dwóch wyspecjalizowanych komórek płciowych o nazwie „Gametes”, za pomocą których dwie osoby wymieniają informacje genetyczne i wytwarzają potomstwo z genami wynikającymi z kombinacji obu.

Chociaż w bakteriach nie ma wyspecjalizowanych gamet ani komórek płciowych, w niektórych przypadkach dwie różne komórki wymieniają materiał genetyczny, co może wystąpić w trzech różnych procesach:

• Transformacja.
• Transdukcja.
• Koniugacja.

Chociaż nie oznacza to wytwarzania nowych komórek lub różnych komórek, transformacja jest zdarzeniem, dzięki którym bakteria może zdobyć fragmenty DNA z innej bakterii, która uwolniła je do środowiska, w którym żyją lub umarło i rozpadło się.

Z drugiej strony transdukcja ma związek z połączeniem bakteryjnego DNA (różnych bakterii) dzięki fagi uczestnictwa, które są wirusami atakującymi bakterie.

Wreszcie, koniugacja, która nie charakteryzuje się wytwarzaniem nowych osób, to bezpośredni transfer materiału genetycznego z jednej komórki do drugiej poprzez wyspecjalizowaną strukturę zwaną „Pili seksualną”.

Koniugacja bakteryjna (źródło: Praca pochodna: francisp2 (rozmowa) bakteria_conjugacja_in.PNG: Mike Jones [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.ORG/Licencje/BY-SA/2.5)] przez Wikimedia Commons)

Ten ostatni proces wymaga fizycznego kontaktu między dwoma komórkami i, zgodnie z badaniami przeprowadzonymi w organizmie modelowym I. coli, Istnieją komórki „męskie” i „żeńskie” komórki receptorowe.

Zwykle to, co jest przekazane i otrzymane, to cząsteczki DNA w osoczu, które zawierają bardzo przydatne informacje genetyczne.