Entdecken Sie, wie sich BAKTERIEN REPRODUZIEREN

Wie der Rest der Lebewesen, Bakterien haben die Fähigkeit sich zu vermehren. Die Vermehrung von Bakterien ist sehr speziell, da sie im Allgemeinen durch ungeschlechtliche Vermehrung erfolgt, das heißt, es findet kein DNA-Austausch zwischen zwei verschiedenen Bakterien statt. Bei bestimmten Gelegenheiten können zwei verschiedene Bakterien genetisches Material durch Transformation, Transduktion oder Konjugation austauschen. Wenn du wissen willst wie sich Bakterien vermehren, wann und wie asexuelle Fortpflanzung stattfindet und wie die verschiedenen Arten des DNA-Austauschs zwischen Bakterien stattfinden, empfehlen wir Ihnen, diese Lektion von einem LEHRER weiterzulesen!

Bakterien vermehren sich normalerweise durch Binärspaltung oder Bipartition. Dieser Prozess soll erstellen zwei Tochterzellen, wie die Ausgangszelle oder Stammzelle. Das heißt, wir klonen die ursprüngliche Startzelle. An diesem Prozess ist nur eine Zelle beteiligt, es findet also kein Austausch von genetischem Material statt: Es handelt sich um eine Art asexuelle Reproduktion.

Die Stammzelle wird durch verschiedene Methoden genährt, wächst und wächst. Wenn die Zelle zu groß ist, um weiterhin effizient zu funktionieren, dh das Verhältnis von Oberfläche zu Größe zu klein ist, wird die Zelle gezwungen, sich zu reproduzieren. An diesem Punkt beginnt die Zelle mit dem Bipartitionierungsprozess. Zuerst, die Zelle dupliziert ihr genetisches Material, Was kann sein Einzelsträngige und zirkuläre DNA. Die beiden DNA-Moleküle bleiben lose aneinander und an einem nahegelegenen Bereich der Plasmamembran befestigt, da Bakterien prokaryontische Organismen (ohne Kern oder Kernhülle) sind.

Das genetische Material von Bakterien

Um zu wissen, wie sich Bakterien vermehren, muss man wissen, dass Bakterien in bestimmten Fällen auch komplementäres genetisches Material. Auch diese genetische Information muss kopiert werden, da sie zwar nicht überlebenswichtig ist, ihnen aber Vorteile gegenüber anderen Bakterien verschafft, die sie nicht haben. Dieses zusätzliche genetische Material heißt Plasmid, und dasselbe Bakterium kann mehr als einen Plasmidtyp oder mehr als eine Kopie desselben Plasmids aufweisen.

Plasmide können ein Bakterium produziert ein Antibiotikum das ein anderes Bakterium angreift, sie aber nicht, oder es im Gegenteil resistent gegen ein natürliches oder künstliches Antibiotikum machen kann. So treten antibiotikaresistente Bakterien auf, aber Plasmide sind auch in der Forschung, der Herstellung von Impfstoffen usw. sehr nützlich.

Wachstum der Plasmamembran

Sobald das genetische Material des Bakteriums kopiert wurde, muss die Zelle andere grundlegende Komponenten duplizieren, um eine weitere Zelle zu schaffen. Da Bakterien prokaryotisch sind, brauchen sie mach deine Plasmamembran größer, so bilden sie grundlegende Bestandteile der Membran: Lipide und Proteine. Diese Moleküle werden in den Bereich zwischen den beiden Verbindungspunkten der DNA-Moleküle eingebaut, wodurch sie sich trennen.

Wenn die Plasmamembran ausreichend gewachsen ist, tritt auf jeder Seite der Membran eine Falte oder Einstülpung auf, die immer näher zusammenrückt. Schließlich treffen sich die Einstülpungen der Plasmamembran in der Mitte, vereinigen sich und das Zytoplasma wird in zwei Teile geteilt. Dieser Prozess der Teilung des Zytoplasmas wird als. bezeichnet Zytokinese. Gleichzeitig lagern sich an der Außenseite der sich bildenden Plasmamembran Stoffe ab, die die Bakterienzellwand. Je nachdem, wo die Teilung des Zytoplasmas stattfindet, kann die Zweiteilung unterschiedlich sein: regelmäßig, längs, Amöbentyp, Flagellatentyp usw.

Mit dieser Art der Reproduktion, sehr schnell und effizient, Bakterien schaffen es, Kolonien von Millionen von Organismen zu bilden in Minuten. Aufgrund der hohen Fehlerquote, die Bakterien bei der Vervielfältigung ihrer DNA machen, sind zudem viele Mutationen, die die Individuen einer Bakterienkolonie nicht zu exakten Klonen voneinander machen. Dies gibt ihnen viele Vorteile, wenn es ums Überleben geht, da es erzeugt Vielfalt und der Anpassungsfähigkeit an Umweltveränderungen, einschließlich des Auftretens von Antibiotika.

Manchmal können Bakterien genetisches Material austauschen miteinander. In diesem Fall stehen wir vor a parasexuelle Fortpflanzung streng genommen keine sexuelle Fortpflanzung, da es sich zwar um einen Austausch genetischer Informationen handelt, aber nicht die Bildung von Gameten, deren Verschmelzung oder das Auftreten einer Zygote. Es gibt drei Mechanismen, die uns sagen, wie sich Bakterien auf parasexuelle Weise vermehren: Transformation, Transduktion und Konjugation.

Mittels der TransformationZellen sind in der Lage, mehr oder weniger kleine DNA-Fragmente einzubauen, die sich in der sie umgebenden Umgebung befinden; Dieses genetische Material stammt fast ausschließlich von Bakterien, deren Plasmamembran aufgebrochen (sie wurden lysiert) und deren gesamter Zellinhalt nach außen gegangen ist. Viele Autoren bezweifeln, dass dieser Prozess natürlich abläuft, aber er wird seit Jahrzehnten in Forschung und Industriestudien untersucht und verwendet.

Der zweite Mechanismus der parasexuellen Fortpflanzung ist Transduktion. In diesem Prozess a Bakteriophage, das sind Viren, die Bakterien infizieren und sie verwenden, um weitere Kopien von sich selbst zu erstellen. Bakteriophagen signalisieren den Bakterien, Kopien ihrer DNA zu erstellen. Beim Kopieren fügt das Bakterium Kopien seiner eigenen DNA ein, so dass, wenn dieser Bakteriophage ein anderes Bakterium infiziert, das bakterielle DNA-Fragment mitnimmt. Das zweite Bakterium kann nach Erhalt dieses DNA-Stück schneiden, Kopien erstellen und einige für sich behalten.

Der ultimative parasexuelle Fortpflanzungsmechanismus ist Konjugation. Konjugation tritt auf, wenn es eine spezielle Art von Plasmid namens. gibt Plasmid F. Dieses Plasmid trägt genetische Informationen, die es ihm ermöglichen, Pili zu bilden. Pili sind zylindrische Strukturen, die als Brücke zwischen zwei Bakterien fungieren und ihnen ermöglichen, Plasmide auszutauschen. Auf diese Weise verbindet sich ein Bakterium mit Plasmid F (F +) mit einem anderen, das es nicht hat (F-) und spendet eine oder mehrere seiner Plasmidkopien, einschließlich Plasmid F. Dieses Bakterium wird vor F- zu F + und enthält alle Plasmide, die das erste an es weitergegeben hat. Ist der Austausch beendet, verschwinden die Pili, die Bakterien sind nicht mehr verbunden und können nun beide DNA mit anderen F-Bakterien austauschen.