Tabla de Contenidos
Bakterier är prokaryota organismer som förökar sig asexuellt. Den vanligaste formen av reproduktion hos bakterier är genom processen som kallas binär fission. Binär fission är uppdelningen av en enda cell, vilket resulterar i bildandet av två celler som är genetiskt identiska . För att förstå den binära fissionsprocessen är det nödvändigt att känna till bakteriers cellstruktur, och det är syftet med det första avsnittet i denna artikel.
Bakteriers cellstruktur
Bakterier kan ha olika former. De vanligaste är sfäriska, stavformade och spiralformade. I allmänhet är bakterier sammansatta av en cellvägg, cellmembran, cytoplasma, flageller, kärna, plasmider och ribosomer. Låt oss se vad det är och vilken funktion var och en av dessa komponenter har.
- cellvägg . Det är cellens yttre hölje, som skyddar den och ger den dess yttre form.
- cytoplasma . Det är en gelatinös substans som huvudsakligen består av vatten och innehåller enzymer, salter, olika cellkomponenter och olika organiska molekyler.
- Cellmembran eller plasmamembran . Det är ett membran som omger cytoplasman och reglerar flödet av ämnen in och ut ur cellen.
- Flagella . De är en serie långa, piskformade utsprång som får cellen att röra sig.
- Ribosomer . De är de cellulära strukturerna som finns i cytoplasman och är ansvariga för syntesen av proteiner från den information som DNA har, och som når ribosomerna genom budbärar-RNA (ribonukleinsyra).
- plasmider _ De är genbärande strukturer, bildade av DNA (deoxiribonukleinsyra) som får en cirkulär form och inte deltar i cellreproduktion.
- Cellnukleoid . Det är området av cytoplasman som innehåller bakteriens enda DNA-molekyl.
binär fission
De flesta bakterier, inklusive Salmonella och Escherichia coli (båda mycket viktiga bakterier för människor, eftersom de orsakar allvarliga sjukdomar), förökar sig genom binär fission. I den process som sker vid denna typ av asexuell reproduktion replikeras bakteriens enda DNA-molekyl, och båda kopiorna fäster på olika punkter på cellmembranet. Cellen börjar sedan växa och förlängas, vilket ökar avståndet mellan de två DNA-molekylerna. När cellen nästan fördubblar sin ursprungliga storlek, börjar cellmembranet att kollapsa mot cellens mitt. Så småningom bildas en cellvägg som separerar de två DNA-molekylerna och delar den ursprungliga cellen i två identiska dotterceller.
Binär fission har flera fördelar som en form av cellreproduktion. En enda bakterie kan generera ett stort antal nya celler med en hög reproduktionshastighet. Under optimala förhållanden kan vissa bakterier fördubbla sin befolkning på några timmar eller till och med minuter. En annan fördel är att ingen tid ”slösas bort” på att leta efter en partner, eftersom fortplantningen är asexuell. Dessutom är cellerna som härrör från binär fission identiska med den ursprungliga cellen, vilket innebär att de är lämpliga att leva i den miljön.
bakteriell rekombination
Binär fission är en effektiv form av reproduktion för bakterier; denna form av reproduktion kan dock leda till vissa problem för en koloni av bakterier. Eftersom cellerna som produceras genom denna typ av reproduktion är identiska, är de alla mottagliga för samma typer av hot, såsom miljöförändringar eller antibiotika. Dessa situationer kan förstöra en hel koloni av bakterier. För att undvika dessa faror kan bakterier introducera genetiska variationer i rekombinationsprocesser . Rekombination innebär överföring av gener mellan celler. Bakteriers rekombinationsprocesser kan ske på tre sätt: genom konjugering, genom transformation och genom transduktion.
Konjugationsprocessen sker i vissa bakterier som kan överföra sina gener till andra bakterier som de kommer i kontakt med . Under konjugering ansluter en bakterie till en annan genom en rörliknande struktur gjord av protein som kallas pilus . Gener överförs från en bakterie till en annan genom detta rör.
Vissa bakterier kan ta upp DNA från sin miljö, och denna process kallas transformation . Dessa DNA-rester kommer vanligtvis från döda bakterieceller. Under transformationen tar bakterien DNA från sin omgivning och överför det över cellmembranet. Detta ”återvunna” DNA inkorporeras sedan i cellens DNA.
Transduktion är en typ av rekombination som involverar utbyte av bakteriellt DNA via bakteriofager . Bakteriofager är virus som infekterar bakterier. Det finns två typer av transduktion: generaliserad transduktion och specialiserad transduktion.
När en bakteriofag väl fäster på en bakterie, infogar den sitt genom i bakterien. Det virala genomet, enzymer och virala komponenter replikeras och sätts samman i värdbakterien. När de väl har bildats dödar eller bryter de nya bakteriofagerna upp cellen och släpper på så sätt de replikerade virusen. Men under processen då viruset fäster till bakterien kan en del av värdbakteriens DNA bli inkapslad i den virala kapsiden istället för i själva virusgenomet. När denna bakteriofag infekterar en annan bakterie injicerar den DNA-fragmentet från den tidigare infekterade bakterien. Denna bit av bakteriellt DNA sätts sedan in i den nya bakteriens DNA. Denna typ av transduktion kallas generaliserad transduktion.
Vid specialiserad transduktion inkorporeras fragment av värdbakteriens DNA i virusgenomen hos nya bakteriofager, och DNA-fragmenten kan överföras till alla nya bakterier som dessa bakteriofager infekterar.
Fontän
- Reece, Jane B. och Neil A. Campbell. Campbell Biologi . Benjamin Cummings, 2011.
