Tabla de Contenidos
Bacteriile sunt organisme procariote care se reproduc asexuat. Cea mai frecventă formă de reproducere la bacterii este prin procesul numit fisiune binară. Fisiunea binară este diviziunea unei singure celule, ducând la formarea a două celule care sunt identice genetic . Pentru a înțelege procesul de fisiune binară, este necesar să cunoaștem structura celulară a bacteriilor, iar acesta este obiectivul primei secțiuni a acestui articol.
Structura celulară a bacteriilor
Bacteriile pot avea diferite forme. Cele mai comune sunt sferice, în formă de tijă și în formă de spirală. În general, bacteriile sunt compuse dintr-un perete celular, membrană celulară, citoplasmă, flageli, nucleu, plasmide și ribozomi. Să vedem ce este și ce funcție are fiecare dintre aceste componente.
- peretele celular . Este învelișul exterior al celulei, care o protejează și îi conferă forma exterioară.
- citoplasma . Este o substanță gelatinoasă compusă în principal din apă și care conține enzime, săruri, diverse componente celulare și diverse molecule organice.
- Membrana celulara sau membrana plasmatica . Este o membrană care înconjoară citoplasma și reglează fluxul de substanțe în și din celulă.
- Flagelii . Sunt o serie de protuberanțe lungi, în formă de bici, care provoacă mișcarea celulei.
- Ribozomii . Sunt structurile celulare care se găsesc în citoplasmă și sunt responsabile de sinteza proteinelor din informațiile pe care le are ADN-ul, și care ajunge la ribozomi prin ARN-ul mesager (acid ribonucleic).
- plasmide _ Sunt structuri purtătoare de gene, formate din ADN (acid dezoxiribonucleic) care capătă o formă circulară și nu participă la reproducerea celulară.
- Nucleoid celular . Este zona citoplasmei care conține o singură moleculă de ADN a bacteriei.
fisiune binară
Majoritatea bacteriilor, inclusiv Salmonella și Escherichia coli (ambele bacterii foarte importante pentru om, deoarece provoacă boli grave), se reproduc prin fisiune binară. În procesul care are loc în acest tip de reproducere asexuată, singura moleculă de ADN a bacteriei este replicată și ambele copii aderă la puncte diferite ale membranei celulare. Celula începe apoi să crească și să se alungească, crescând astfel distanța dintre cele două molecule de ADN. Când celula aproape își dublează dimensiunea inițială, membrana celulară începe să se prăbușească spre centrul celulei. În cele din urmă, se formează un perete celular, care separă cele două molecule de ADN și împarte celula originală în două celule fiice identice.
Fisiunea binară are mai multe avantaje ca formă de reproducere celulară. O singură bacterie este capabilă să genereze un număr mare de celule noi, cu o viteză mare de reproducere. În condiții optime, unele bacterii își pot dubla numărul populației în câteva ore sau chiar minute. Un alt avantaj este că nu se „pierde” timpul în căutarea unui partener, deoarece reproducerea este asexuată. În plus, celulele rezultate din fisiunea binară sunt identice cu celula originală, ceea ce înseamnă că sunt potrivite pentru a trăi în acel mediu.
recombinare bacteriană
Fisiunea binară este o formă eficientă de reproducere pentru bacterii; totuși, această formă de reproducere ar putea duce la anumite probleme pentru o colonie de bacterii. Deoarece celulele produse prin acest tip de reproducere sunt identice, toate sunt susceptibile la aceleași tipuri de amenințări, cum ar fi schimbările de mediu sau antibioticele. Aceste situații ar putea distruge o întreagă colonie de bacterii. Pentru a evita aceste pericole, bacteriile pot introduce variații genetice în procesele de recombinare . Recombinarea implică transferul de gene între celule. Procesele de recombinare ale bacteriilor pot avea loc în trei moduri: prin conjugare, prin transformare și prin transducție.
Procesul de conjugare are loc la unele bacterii care sunt capabile să-și transfere genele altor bacterii cu care intră în contact. În timpul conjugării, o bacterie se conectează la alta printr-o structură sub formă de tub, formată din proteină numită pilus . Genele sunt transferate de la o bacterie la alta prin acest tub.
Unele bacterii sunt capabile să preia ADN din mediul lor, iar acest proces se numește transformare . Aceste rămășițe de ADN provin de obicei din celule bacteriene moarte. În timpul transformării, bacteria preia ADN-ul din mediul său și îl transferă prin membrana celulară. Acest ADN „reciclat” este apoi încorporat în ADN-ul celulei.
Transducția este un tip de recombinare care implică schimbul de ADN bacterian prin bacteriofagi . Bacteriofagii sunt viruși care infectează bacteriile. Există două tipuri de transducție: transducție generalizată și transducție specializată.
Odată ce un bacteriofag se atașează de o bacterie, acesta își introduce genomul în bacterie. Genomul viral, enzimele și componentele virale sunt replicate și asamblate în bacteria gazdă. Odată formați, noile bacteriofagi ucid sau sparg celula, eliberând astfel virusurile replicate. Cu toate acestea, în timpul procesului în care virusul se atașează de bacterie, o parte din ADN-ul bacteriei gazdă poate deveni încapsulată în capsida virală în loc de genomul viral în sine. Când acest bacteriofag infectează o altă bacterie, injectează fragmentul de ADN din bacteria infectată anterior. Această bucată de ADN bacterian este apoi introdusă în ADN-ul noii bacterii. Acest tip de transducție se numește transducție generalizată.
În transducția specializată, fragmente din ADN-ul bacteriei gazdă sunt încorporate în genomul viral al noilor bacteriofagi, iar fragmentele de ADN pot fi transferate la orice bacterie nouă pe care acești bacteriofagi o infectează.
Fântână
- Reece, Jane B. și Neil A. Campbell. Biologie Campbell . Benjamin Cummings, 2011.
