Ako sa reprodukujú baktérie? Asexuálna a sexuálna reprodukcia

Baktérie sa reprodukujú hlavne asexuálnymi cestami, ako je binárne štiepenie, čo je proces, ktorým je bunka rozdelená do dvoch menších identických buniek. Tieto mikroorganizmy však tiež predstavujú typ sexuálnej reprodukcie prostredníctvom procesu nazývaného „konjugácia“.

Pokiaľ ide o asexuálnu reprodukciu, prevládajú binárne štiepenie, ale existujú správy o „nezvyčajných“ alebo „alternatívnych“ vzoroch delenia v tejto skupine jednobunkových organizmov, ako je geminácia, viacnásobné rozdelenie a tvorba „intracelulárnych“ potomkov, aby sa vymenovala niekoľko z niekoľkých.

Schéma bunky Procarione (zdroj: tento vektorový obrázok je úplne od Ali Zifan [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)] Via Wikimedia Commons)

Predtým, ako sa ponoríte do rôznych reprodukčných mechanizmov v baktériách, je potrebné zapamätať si kľúčové informácie, aby sme pochopili niektoré aspekty týchto biologických procesov.

[TOC]

Všeobecné charakteristiky baktérií

Baktérie sú prokaryotické organizmy, to znamená, že ich genetický materiál nie je zamknutý v membránovej štruktúre, ktorá je známa ako „jadro“, ktorá existuje v eukaryotoch.

Je to mimoriadne úspešná a rozmanitá skupina zložená zo zásadne jednobunkových organizmov, hoci niektoré môžu tvoriť kolónie a vlákna. Nachádzajú sa prakticky vo všetkých ekosystémoch na biosfére a sú nanajvýš dôležité pre mnoho biologických procesov spojených s mnohobunkovými živými bytosťami.

Bakteriálne bunky sú malé bunky (nie viac ako pár mikrometrov s priemerom), najmä v porovnaní s eukaryotickými bunkami. Jeho cytosól je podstatne „jednoduchší“ ako cytosol, napríklad u zvierat alebo rastlinnej bunky, pretože neexistuje membránová organela.

Vo vnútri je veľké množstvo ribozómov, skladovacích granúl rôznych látok, proteínov rôznych typov a veľkého kruhového a super -vkročeného chromozómu, okrem malých extra chromozomálnych molekúl DNA známych ako „plazmidy“.

Kryt buniek baktérií je dosť konkrétny, pretože je tvorený komplexným polymérom nazývaným „peptidoglykán“, ktorý pozostáva z aminok -cukrov spojených s polypeptidmi. Charakteristiky steny a plazmovej membrány týchto organizmov sa používajú na klasifikáciu.

Môže vám slúžiť: Anabaena: Charakteristiky, biotop, reprodukcia, výživa

Niektoré baktérie sú tiež pokryté „kapsula“, ktorá obklopuje jej bunkovú stenu a má ochranné funkcie. Ostatné baktérie sú mobilné a majú špecializované štruktúry, ktoré vyniká z ich povrchu, ako je prípad cilie a brán.

Pretože nie všetky baktérie sa môžu pestovať In vitro V laboratóriu závisia informácie, ktoré vedecká komunita riadi s ohľadom na jej metabolizmus, reprodukciu, morfológiu a všeobecné charakteristiky.

Asexuálna reprodukcia baktérií

Asexuálna reprodukcia spočíva v tvorbe klonov od jednotlivca, ktorý funguje ako „matka“. Na rozdiel od sexuálnej reprodukcie vyžaduje tento proces iba bunku, ktorá zdvojnásobuje jej vnútorné zložky a je rozdelená do dvoch rovnakých dcérskych buniek, napríklad do dvoch rovnakých dcérskych buniek, napríklad do dvoch rovnakých dcérskych buniek.

Binárne delenie

Binárne štiepenie je tiež známe ako „bipartícia“, hlavnou formou reprodukcie väčšiny baktérií v prírode. V tomto procese sa bunka, ktorá je rozdelená, tak robí tak, že produkuje dve menšie bunky, ktoré sú geneticky identické, a počiatočná bunka „zmizne“.

Bunka divízie musí nevyhnutne prejsť predchádzajúcim „prípravným“ procesom, prostredníctvom ktorého zdvojnásobil svoj vnútorný obsah (chromozóm, proteíny, ribozómy atď.) a zvýšila sa o niečo menej ako dvojnásobok cytosolického obsahu.

Binárne štiepenie (zdroj: binárne_fision.SVG: Drawn By W: User: Jwschmidt (W: Image: Binary Fisk.Png); Vektorom W: User: jtojnarderivatívne dielo: Ortisa [CC by 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Dve kópie bakteriálneho chromozómu sa oddeľujú smerom k obom pólom bunky, ktorá je rozdelená, ako aj súčasť vnútorného materiálu, ktorý sa zdvojnásobil. Potom sa na konkrétnom mieste v bunke s názvom „Division“ vytvorí „septa“.

Môže vám slúžiť: pseudomonas

Septa sa skladá z „centripetálneho“ invaginácie cytoplazmatickej membrány, ktorá predchádza syntéze novej bunkovej steny a separácie dvoch dcérskych buniek.

„Neobvyklá“ asexuálna reprodukcia

Proces asexuálnej reprodukcie nie je rovnaký vo všetkých skupinách baktérií. Ako sa komentuje na začiatku, niektoré druhy sa vyznačujú gemáciou, iné viacnásobným delením, tvorbou intracelulárnych potomkov atď.

Viacnásobné intracelulárne potomstvo

Mnoho baktérií línie patriace skupine gram -pozitívnych s nízkym GC (Firmicutes) Počet aktívnych potomkov.

Pre mnoho línií je tvorba tohto „viacerých intracelulárnych potomkov“ hlavným prostriedkom reprodukcie, takže binárne štiepenie môže dôjsť sotva alebo sa vôbec vyskytnúť.

Gegerácia

Drahokamy v baktériách bolo pozorované v cyanobaktériách, firmy a planastomycetoch, ako aj v niektorých proteo -aktériách.

Schematické znázornenia tohto procesu (málo študované a známe medzi baktériami) ilustrujú, ako baktérie, ktoré reprodukujú asexuálne, vydávajú „frakciu“ alebo „žĺtok“ svojho bunkového tela, frakciu, ktorá je podstatne menšia ako „matka“, ktorá ich vzniká a to pravdepodobne neobsahuje všetky cytosolické zložky.

Výroba baeocytov v niektorých cyanobaktériách

Niektoré cyanobaktérie, ako sú napríklad žáner Stanieria, Nikdy sa reprodukujú binárnym štiepením; Namiesto toho sú rozdelené procesom, ktorý začína malá bunka známa ako baeocito.

Môže vám slúžiť: mycoplasma hyopneumoniae: Charakteristiky, morfológia, choroby

Baeocito sa postupne zväčšuje a pritom sa chromozomálna DNA mnohokrát replikuje po sebe po sebe idúce. Keď Baeocito vstúpi do fázy cytoplazmatického delenia, vytvára veľké množstvo nových malých baeocytov, ktoré sa uvoľňujú pri vonkajšom kryte „matky Baeocito“.

Tento proces je tiež známy u iných druhov ako fragmentácia.

„Sexuálna“ reprodukcia baktérií

Sexuálna reprodukcia, ako ju poznáme, spočíva v fúzii dvoch špecializovaných sexuálnych buniek nazývaných „gaméty“, prostredníctvom ktorých dvaja jednotlivci vymieňajú genetické informácie a produkujú potomstvo s génmi, ktoré sú výsledkom kombinácie oboch.

Aj keď v baktériách neexistujú žiadne špecializované gaméty ani pohlavné bunky, pri niektorých príležitostiach si navzájom vymieňajú genetický materiál s rôznymi bunkami, ktorý sa môže vyskytnúť tromi rôznymi procesmi:

• Transformácia.
• Prenos.
• Konjugácia.

Aj keď to neznamená produkciu nových buniek alebo rôznych buniek, transformácia je udalosť, ktorou baktérium môže získať fragmenty DNA z inej baktérie, ktorá ich uvoľnila do prostredia, v ktorom žijú alebo ktoré zomrelo a rozpadlo sa.

Na druhej strane transdukcia súvisí s kombináciou bakteriálnej DNA (rôznych baktérií) vďaka fágom účasti, ktoré sú vírusmi, ktoré útočia na baktérie.

Nakoniec, konjugácia, ktorá nie je charakterizovaná produkciou nových jedincov, je priamym prenosom genetického materiálu z jednej bunky do druhej prostredníctvom špecializovanej štruktúry známej ako „sexuálne pili“.

Bakteriálna konjugácia (Zdroj: derivátová práca: Francisp2 (talk) bakteriálne_conjugation_in.PNG: Mike Jones [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/2.5)] Via Wikimedia Commons)

Tento posledný proces vyžaduje fyzický kontakt medzi dvoma bunkami a podľa štúdií vykonaných v modelovom organizme A. coli, Existujú „mužské“ bunky a „ženské“ receptorové bunky.

Zvyčajne to, čo je darované a prijímané, sú molekuly DNA v plazme, ktoré obsahujú veľmi užitočné genetické informácie.