აღმოაჩინეთ, თუ როგორ ხდება ბაქტერიების რეპროდუქცია

დანარჩენი ცოცხალი არსებების მსგავსად, ბაქტერიებს აქვთ გამრავლების უნარი. ბაქტერიების რეპროდუქცია ძალზე განსაკუთრებულია, რადგან, ზოგადად, ეს ხდება არაექსუალური სქესობრივი გზით, ანუ არ ხდება დნმ-ის გაცვლა ორ განსხვავებულ ბაქტერიას შორის. გარკვეულ შემთხვევებში, ორმა განსხვავებულმა ბაქტერიამ შეიძლება შეცვალოს გენეტიკური მასალა ტრანსფორმაციის, ტრანსდუქციის ან კონიუგირების გზით. თუ გინდა იცოდე როგორ მრავლდებიან ბაქტერიებიროდის და როგორ ხდება უსქესო რეპროდუქცია და როგორ ხდება სხვადასხვა სახის დნმ-ის ბაქტერიების გაცვლა, ჩვენ გირჩევთ, გააგრძელოთ ამ გაკვეთილის კითხვა მასწავლებლისგან!

ბაქტერიები ჩვეულებრივ მრავლდებიან საშუალებით ორობითი განხეთქილება ან ორნაყოფი. ეს პროცესი მიზნად ისახავს შექმნას ორი ქალიშვილი უჯრედი, იგივე საწყისი უჯრედი ან ღეროვანი უჯრედი. ეს არის ის, რომ ჩვენ ვაგონებთ ორიგინალ საწყის უჯრედს. ამ პროცესში მხოლოდ ერთი უჯრედი მონაწილეობს, ამიტომ გენეტიკური მასალის გაცვლა არ ხდება: ეს არის ტიპის უსქესო გამრავლება.

დედის უჯრედი სხვადასხვა მეთოდით კვებავს თავს, იზრდება და იზრდება. როდესაც უჯრედი ძალიან დიდია, რათა ეფექტურად განაგრძოს ფუნქციონირება, ანუ ზედაპირისა და ზომის თანაფარდობა ძალიან მცირეა, უჯრედი იძულებულია გამრავლდეს. ამ ეტაპზე, უჯრედი იწყებს გაყოფის პროცესს. Პირველი,

უჯრედი ასრულებს თავის გენეტიკურ მასალას, რა შეიძლება იყოს ერთჯაჭვიანი და წრიული დნმ. დნმ-ის ორი მოლეკულა თავისუფლად არის მიბმული ერთმანეთთან და პლაზმური მემბრანის ახლომდებარე რეგიონში, ვინაიდან ბაქტერიები პროკარიოტული ორგანიზმებია (ბირთვისა და ბირთვული კონვერტის გარეშე).

ბაქტერიების გენეტიკური მასალა

იმის ცოდნა, თუ როგორ მრავლდებიან ბაქტერიები, უნდა იცოდეთ, რომ გარკვეულ შემთხვევებში აქვთ ბაქტერიებიც დამატებითი გენეტიკური მასალა. ამ გენეტიკური ინფორმაციის კოპირებაც აუცილებელია, ვინაიდან მათი გადარჩენისთვის არ არის აუცილებელი, ის უპირატესობას ანიჭებს სხვა ბაქტერიებთან შედარებით, რომლებსაც არ აქვთ. ამ დამატებით გენეტიკურ მასალას ეწოდება პლაზმიდი, და იმავე ბაქტერიას შეიძლება ჰქონდეს ერთზე მეტი პლაზმიდი ან ერთზე მეტი ერთი ასლი პლაზმურით.

პლაზმიდებს შეუძლიათ ბაქტერია წარმოქმნის ანტიბიოტიკს რომ თავს ესხმის სხვა ბაქტერიას, მაგრამ არა მას, ან პირიქით, მას შეუძლია გახადოს იგი მდგრადი ანტიბიოტიკის მიმართ, ბუნებრივი ან ადამიანის მიერ შექმნილი. ასე ჩნდება ანტიბიოტიკებისადმი მდგრადი ბაქტერიები, მაგრამ პლაზმიდები ასევე ძალიან სასარგებლოა კვლევის, ვაქცინის შექმნის და ა.შ.

პლაზმური მემბრანის ზრდა

ბაქტერიის გენეტიკური მასალის კოპირების შემდეგ, უჯრედს უნდა ჩაუტარდეს სხვა კომპონენტების დუბლირება, რომლებიც ძირითადია სხვა უჯრედის შესაქმნელად. პროკარიოტულია, ბაქტერიებს სჭირდებათ გაახარეთ თქვენი პლაზმური მემბრანა, ამიტომ ისინი ქმნიან მემბრანის ფუნდამენტურ კომპონენტებს: ლიპიდებს და ცილებს. ეს მოლეკულები შედის დნმ-ის მოლეკულების ორ შეერთების წერტილს შორის მდებარე რეგიონში, რაც იწვევს მათ გამოყოფას.

როდესაც პლაზმური მემბრანა საკმარისად გაიზარდა, მემბრანის თითოეულ მხარეს ხდება ნაკეცი ან ინვაგინაცია, რაც უფრო და უფრო უახლოვდება ერთმანეთს. დაბოლოს, პლაზმური მემბრანის ინვაზიები ეხება ცენტრში, გაერთიანდება და ციტოპლაზმა ორად იყოფა. ციტოპლაზმის დაყოფის ამ პროცესს ეწოდება ციტოკინეზი. ამავე დროს, ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან ბაქტერიული უჯრედის კედელი. დამოკიდებულია იმაზე, თუ სად ხდება ციტოპლაზმის დაყოფა, ორნაყოფი შეიძლება იყოს სხვადასხვა ტიპის: რეგულარული, გრძივი, ამებური ტიპის, ფაიფლატის ტიპი და ა.შ.

ამ ტიპის რეპროდუქციით, ძალიან სწრაფი და ეფექტური, ბაქტერიას მიაღწევს მილიონობით ორგანიზმის კოლონიებს რამდენიმე წუთში. გარდა ამისა, ბევრი შეცდომის გამო, ბაქტერიები უშვებენ დნმ-ს დუბლირებისას მუტაციები, რომლებიც ბაქტერიული კოლონიის ინდივიდებს ერთმანეთის ზუსტ კლონებად აქცევს. ეს მათ მრავალ უპირატესობას ანიჭებს გადარჩენის საკითხს, ვინაიდან ეს ქმნის მრავალფეროვნება და გარემოს ცვლილებებთან ადაპტაციის უნარი, მათ შორის ანტიბიოტიკების გამოვლენა.

ზოგჯერ ბაქტერიას შეუძლია გენეტიკური მასალის გაცვლა ერთად. ამ შემთხვევაში ჩვენ წინაშე ვდგავართ ა პარასექსუალური გამრავლება მკაცრად რომ ვთქვათ, არა სექსუალური გამრავლება, ვინაიდან ეს გენეტიკური ინფორმაციის გაცვლაა, ის არ მოიცავს გამეტების შექმნას, მათ შერწყმას ან ზიგოტის გაჩენას. არსებობს სამი მექანიზმი, რომლებიც გვეუბნება, თუ როგორ მრავლდებიან ბაქტერიები პარასექსუალური გზით: ტრანსფორმაცია, ტრანსდუქცია და კონიუგაცია.

საშუალებით ტრანსფორმაციაუჯრედებს შეუძლიათ შეიტანონ მეტნაკლებად მცირე დნმ – ის ფრაგმენტები, რომლებიც მათ გარემომცველ გარემოშია; ეს გენეტიკური მასალა მოდის თითქმის მთლიანად იმ ბაქტერიებისგან, რომელთა პლაზმური მემბრანა გატეხილია (ისინი გაჟღენთილი აქვთ) და მათი მთელი უჯრედული შინაარსი გარეთ გავიდა. ბევრ ავტორს ეჭვი აქვს, რომ ეს პროცესი ბუნებრივად ხდება, მაგრამ ის ათწლეულების განმავლობაში იყო შესწავლილი და გამოყენებული სამეცნიერო და სამრეწველო კვლევებში.

პარასექსუალური გამრავლების მეორე მექანიზმია ტრანსდუქცია. ამ პროცესში ა ბაქტერიოფაგი, რომლებიც ვირუსები არიან, რომლებიც აინფიცირებენ ბაქტერიებს და იყენებენ მათ საკუთარი თავის მეტი ასლის შესაქმნელად. ბაქტერიოფაგები აცნობენ ბაქტერიებს, შექმნან მათი დნმ-ის ასლები. მისი კოპირების დროს, ბაქტერიას შემოაქვს საკუთარი დნმ-ის ასლები, ასე რომ, როდესაც ეს ბაქტერიოფაგი სხვა ბაქტერიას დააინფიცირებს, მას ბაქტერიული დნმ-ის ფრაგმენტი წაართმევს. მეორე ბაქტერიას, მიღებისთანავე, შეუძლია მოჭრას დნმ-ის ეს ნაჭერი, გააკეთოს ასლები და შეინახოს თავისთვის.

საბოლოო პარაექსუალური რეპროდუქციული მექანიზმია კონიუგაცია. შერწყმა ხდება მაშინ, როდესაც არსებობს სპეციალური ტიპის პლაზმიდი, რომელსაც ეწოდება პლაზმიდი F. ეს პლაზმიდი შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას, რომელიც საშუალებას აძლევს მას შექმნას pili. Pili არის ცილინდრული სტრუქტურები, რომლებიც ხიდის როლს ასრულებენ ორ ბაქტერიას შორის და მათ პლაზმიდების გაცვლის საშუალებას აძლევს. ამ გზით, ბაქტერია, რომელსაც გააჩნია F (F +) პლაზმიდი, უკავშირდება სხვას, რომელსაც არ აქვს იგი (F-) და აჩუქებს მის ერთ ან მეტ პლაზმურ ასლს, მათ შორის F პლაზმიდსაც. ეს ბაქტერია, F- მდე, ხდება F + და აქვს ყველა პლაზმიდი, რომელიც პირველმა მას გადასცა. გაცვლის დასრულების შემდეგ, პილი ქრება, ბაქტერიები აღარ არის დაკავშირებული და ახლა ორივეს შეუძლია გაცვალოს დნმ სხვა F- ბაქტერიებთან.