Tabla de Contenidos
Bakterier er prokaryote organismer, der formerer sig ukønnet. Den hyppigste form for reproduktion hos bakterier er gennem processen kaldet binær fission. Binær fission er delingen af en enkelt celle, hvilket resulterer i dannelsen af to celler, der er genetisk identiske . For at forstå den binære fissionsproces er det nødvendigt at kende bakteriers cellestruktur, og det er formålet med første afsnit af denne artikel.
Cellestrukturen af bakterier
Bakterier kan have forskellige former. De mest almindelige er sfæriske, stangformede og spiralformede. Generelt er bakterier sammensat af en cellevæg, cellemembran, cytoplasma, flageller, kerne, plasmider og ribosomer. Lad os se, hvad det er, og hvilken funktion hver af disse komponenter har.
- cellevæg . Det er cellens ydre beklædning, som beskytter den og giver den dens ydre form.
- cytoplasma . Det er et gelatinøst stof, der hovedsageligt består af vand og indeholder enzymer, salte, forskellige cellekomponenter og forskellige organiske molekyler.
- Cellemembran eller plasmamembran . Det er en membran, der omgiver cytoplasmaet og regulerer strømmen af stoffer ind og ud af cellen.
- Flagella . De er en række lange, piskformede fremspring, der får cellen til at bevæge sig.
- Ribosomer . De er de cellulære strukturer , der findes i cytoplasmaet og er ansvarlige for syntesen af proteiner ud fra den information, som DNA har, og som når ribosomerne gennem messenger-RNA (ribonukleinsyre).
- plasmider _ De er gen-bærende strukturer, dannet af DNA (deoxyribonukleinsyre), der får en cirkulær form og ikke deltager i celle-reproduktion.
- Cellenukleoid . Det er det område af cytoplasmaet, der indeholder bakteriens enkelte DNA-molekyle.
binær fission
De fleste bakterier, herunder Salmonella og Escherichia coli (begge meget vigtige bakterier for mennesker, da de forårsager alvorlige sygdomme), formerer sig ved binær fission. I den proces, der finder sted ved denne type ukønnet formering, replikeres bakteriens enkelte DNA-molekyle, og begge kopier klæber til forskellige punkter på cellemembranen. Cellen begynder derefter at vokse og forlænge, og dermed øges afstanden mellem de to DNA-molekyler. Når cellen næsten fordobler sin oprindelige størrelse, begynder cellemembranen at kollapse mod midten af cellen. Til sidst dannes en cellevæg, der adskiller de to DNA-molekyler og deler den oprindelige celle i to identiske datterceller.
Binær fission har flere fordele som en form for cellereproduktion. En enkelt bakterie er i stand til at generere et stort antal nye celler med en høj reproduktionshastighed. Under optimale forhold kan nogle bakterier fordoble deres befolkningstal i løbet af få timer eller endda minutter. En anden fordel er, at der ikke “spildes” tid på at lede efter en mage, da reproduktionen er aseksuel. Derudover er cellerne, der stammer fra binær fission, identiske med den oprindelige celle, hvilket betyder, at de er egnede til at leve i det miljø.
bakteriel rekombination
Binær fission er en effektiv form for reproduktion for bakterier; denne form for reproduktion kan dog føre til visse problemer for en koloni af bakterier. Da cellerne produceret gennem denne type reproduktion er identiske, er de alle modtagelige for de samme typer trusler, såsom miljøændringer eller antibiotika. Disse situationer kan ødelægge en hel koloni af bakterier. For at undgå disse farer kan bakterier introducere genetiske variationer i rekombinationsprocesser . Rekombination involverer overførsel af gener mellem celler. Bakteriers rekombinationsprocesser kan forekomme på tre måder: ved konjugation, ved transformation og ved transduktion.
Konjugationsprocessen forekommer i nogle bakterier, der er i stand til at overføre deres gener til andre bakterier, som de kommer i kontakt med . Under konjugering forbindes en bakterie til en anden gennem en rørlignende struktur lavet af protein kaldet en pilus . Gener overføres fra en bakterie til en anden gennem dette rør.
Nogle bakterier er i stand til at optage DNA fra deres miljø, og denne proces kaldes transformation . Disse DNA-rester kommer almindeligvis fra døde bakterieceller. Under transformationen tager bakterien DNA fra sit miljø og overfører det over cellemembranen. Dette “genbrugte” DNA inkorporeres derefter i cellens DNA.
Transduktion er en type rekombination, der involverer udveksling af bakterielt DNA via bakteriofager . Bakteriofager er vira, der inficerer bakterier. Der er to typer transduktion: generaliseret transduktion og specialiseret transduktion.
Når en bakteriofag først binder sig til en bakterie, indsætter den sit genom i bakterien. Det virale genom, enzymer og virale komponenter replikeres og samles i værtsbakterien. Når først de er dannet, dræber eller bryder de nye bakteriofager cellen op og frigiver dermed de replikerede vira. Men under den proces, hvor virussen binder sig til bakterien, kan noget af værtsbakteriens DNA blive indkapslet i det virale kapside i stedet for selve virusgenomet. Når denne bakteriofag inficerer en anden bakterie, injicerer den DNA-fragmentet fra den tidligere inficerede bakterie. Dette stykke bakterielle DNA indsættes derefter i den nye bakteries DNA. Denne type transduktion kaldes generaliseret transduktion.
Ved specialiseret transduktion inkorporeres fragmenter af værtsbakteriens DNA i nye bakteriofagers virale genomer, og DNA-fragmenterne kan overføres til enhver ny bakterie, som disse bakteriofager inficerer.
Springvand
- Reece, Jane B. og Neil A. Campbell. Campbell Biologi . Benjamin Cummings, 2011.
