Objavte, ako sa BAKTERIA REPRODUKUJÚ

Rovnako ako zvyšok živých bytostí, baktérie majú schopnosť množiť sa. Reprodukcia baktérií je veľmi zvláštna, pretože sa všeobecne vyskytuje prostredníctvom nepohlavného rozmnožovania, to znamená, že nedochádza k výmene DNA medzi dvoma rôznymi baktériami. Pri určitých príležitostiach si môžu dve rôzne baktérie vymeniť genetický materiál prostredníctvom transformácie, transdukcie alebo konjugácie. Ak to chcete vedieť ako sa množia baktérie, kedy a ako prebieha nepohlavné rozmnožovanie a ako prebiehajú rôzne typy výmeny DNA medzi baktériami, odporúčame vám, aby ste si túto lekciu od UČITEĽA pokračovali v čítaní!

Baktérie sa bežne množia pomocou binárne štiepenie alebo bipartícia. Tento proces je určený na vytvorenie dve dcérske bunky, rovnaké ako východisková bunka alebo kmeňová bunka. To znamená, že klonujeme pôvodnú východiskovú bunku. Do tohto procesu je zapojená iba jedna bunka, takže nedochádza k výmene genetického materiálu: je to druh asexuálne rozmnožovanie.

Kmeňové bunky sa pestujú rôznymi metódami, rastú a rastú. Keď je bunka príliš veľká na to, aby naďalej efektívne fungovala, to znamená, že pomer povrchu k veľkosti je príliš malý, je bunka nútená reprodukovať sa. V tom okamihu začne bunka proces bipartície. Najprv,

bunka duplikuje svoj genetický materiál, Čo môže byť Jednovláknová a kruhová DNA. Dve molekuly DNA zostávajú voľne spojené navzájom a k blízkej oblasti plazmatickej membrány, pretože baktérie sú prokaryotické organizmy (bez jadra alebo jadrového obalu).

Genetický materiál baktérií

Ak chcete vedieť, ako sa množia baktérie, musíte vedieť, že v určitých prípadoch majú aj baktérie doplnkový genetický materiál. Túto genetickú informáciu je tiež potrebné kopírovať, pretože aj keď to nie je nevyhnutné pre ich prežitie, poskytuje im výhody v porovnaní s inými baktériami, ktoré ju nemajú. Tento dodatočný genetický materiál sa nazýva plazmida rovnaká baktéria môže mať viac ako jeden typ plazmidu alebo viac ako jednu kópiu rovnakého plazmidu.

Plazmidy môžu robiť baktéria produkuje antibiotikum ktorý napáda inú baktériu, ale nie ju, alebo naopak, môže spôsobiť jej odolnosť voči antibiotiku, prírodnému alebo spôsobenému človekom. Takto sa objavujú baktérie rezistentné na antibiotiká, ale plazmidy sú veľmi užitočné aj pri výskume, tvorbe vakcín atď.

Rast plazmatickej membrány

Po skopírovaní genetického materiálu baktérie musí bunka duplikovať ďalšie zložky, ktoré sú základné pre vytvorenie ďalšej bunky. Byť prokaryotický, baktérie potrebujú zväčšiť svoju plazmatickú membránu, takže vytvárajú základné zložky membrány: lipidy a bielkoviny. Tieto molekuly sú inkorporované do oblasti medzi dvoma spojovacími bodmi molekúl DNA a spôsobujú ich oddelenie.

Keď plazmatická membrána dostatočne narástla, na každej strane membrány sa objaví záhyb alebo invaginácia, ktoré sa čoraz viac približujú k sebe. Nakoniec sa invázie plazmatickej membrány stretnú v strede, spoja sa a cytoplazma sa rozdelí na dve časti. Tento proces delenia cytoplazmy sa nazýva cytokinéza. Zároveň sa na vytvorenej vonkajšej strane plazmatickej membrány ukladajú látky, ktoré tvoria bakteriálna bunková stena. V závislosti od toho, kde k rozdeleniu cytoplazmy dochádza, môže byť bipartícia rôznych typov: pravidelný, pozdĺžny, typ améby, typ s bičíkmi atď.

Pri tomto type reprodukcie, veľmi rýchlej a efektívnej, baktériám sa darí vytvárať kolónie miliónov organizmov za pár minút. Navyše, kvôli vysokej miere chýb sa baktérie dopúšťajú pri duplikovaní svojej DNA, veľa mutácie, ktoré spôsobujú, že jedinci bakteriálnej kolónie nie sú navzájom presnými klonmi. To im dáva veľa výhod, pokiaľ ide o prežitie, pretože sa generuje rôznorodosť a schopnosť prispôsobiť sa zmenám v životnom prostredí, vrátane vzhľadu antibiotík.

Niekedy môžu baktérie výmena genetického materiálu spolu. V tomto prípade čelíme a parasexuálna reprodukcia striktne povedané, nie sexuálne rozmnožovanie, pretože hoci ide o výmenu genetických informácií, nezahŕňa vytváranie gamét, ich fúziu alebo vzhľad zygoty. Existujú tri mechanizmy, ktoré nám hovoria, ako sa baktérie reprodukujú parasexuálnym spôsobom: transformácia, transdukcia a konjugácia.

Prostredníctvom transformáciaBunky sú schopné inkorporovať viac alebo menej malé fragmenty DNA, ktoré sú v prostredí, ktoré ich obklopuje; Tento genetický materiál pochádza takmer výlučne z baktérií, ktorých plazmatická membrána bola porušená (lyzovali) a všetok ich bunkový obsah vyšiel von. Mnoho autorov pochybuje o tom, že k tomuto procesu dochádza prirodzene, ale bol desaťročia študovaný a používaný vo výskume a priemyselných štúdiách.

Druhý mechanizmus parasexuálnej reprodukcie je transdukcia. V tomto procese a bakteriofág, čo sú vírusy, ktoré infikujú baktérie a používajú ich na vytváranie ďalších svojich kópií. Bakteriofágy signalizujú baktériám vytváranie kópií ich DNA. Počas kopírovania baktéria do nej vloží kópie svojej vlastnej DNA, takže keď tento bakteriofág infikuje inú baktériu, vezme so sebou fragment bakteriálnej DNA. Druhá baktéria po prijatí dokáže rozrezať tento kúsok DNA, vytvoriť kópie a časť si nechať pre seba.

Konečným parasexuálnym reprodukčným mechanizmom je konjugácia. Konjugácia nastáva, keď existuje tzv. Špeciálny typ plazmidu plazmid F. Tento plazmid nesie genetickú informáciu, ktorá mu umožňuje vytvárať pili. Pili sú valcovité štruktúry, ktoré fungujú ako most medzi dvoma baktériami a umožňujú im výmenu plazmidov. Týmto spôsobom sa baktéria s plazmidom F (F +) spojí s druhou, ktorá ju nemá (F-), a daruje jednu alebo viac svojich plazmidových kópií, vrátane plazmidu F. Táto baktéria sa pred F- stáva F + a má všetky plazmidy, ktoré k nej prešiel prvý. Akonáhle je výmena dokončená, pili zmiznú, baktérie už nie sú spojené a teraz si môžu obidve vymieňať DNA s inými F-baktériami.