Proces rozszczepienia dwudzielnego lub binarnego, typy i przykłady

1954
Alexander Pearson
Proces rozszczepienia dwudzielnego lub binarnego, typy i przykłady

Plik dwudzielność lub Binarne rozczepienie jest rodzajem rozmnażania bezpłciowego, w wyniku którego rodzic, zwykle jednokomórkowy, dzieli się, tworząc dwie genetycznie identyczne mniejsze komórki potomne (klony).

Ten typ rozmnażania jest typowy dla gatunku bakterii i różni się od innych typów rozmnażania bezpłciowego, takiego jak pączkowanie, na przykład tym, że znika komórka rodzicielska, dając początek dwóm mniejszym komórkom potomnym, które mają część otoczki komórkowej pierwszej. Występuje również w jednokomórkowych i kolonialnych organizmach eukariotycznych, takich jak pierwotniaki i niektóre jednokomórkowe glony.

Rozmnażanie bezpłciowe różni się od rozmnażania płciowego tym, że nie obejmuje fuzji dwóch komórek gamet z połową ładunku chromosomów, ani nie obejmuje tworzenia nowych osobników odmiennych genetycznie..

Ponadto rozmnażanie bezpłciowe zwykle występuje w organizmach jednokomórkowych, podczas gdy rozmnażanie płciowe jest typowe dla organizmów wielokomórkowych..

Ten rodzaj rozmnażania bezpłciowego zapewnia powstawanie klonów, a także szybki wzrost liczby osobników w danej populacji..

Indeks artykułów

  • 1 Proces rozszczepienia binarnego
  • 2 Rodzaje rozszczepienia binarnego
    • 2.1 Poprzeczne rozszczepienie binarne
    • 2.2 Wzdłużne rozszczepienie binarne
    • 2.3 Nieregularne rozszczepienie binarne
  • 3 Konkretne przykłady
    • 3.1 W pantoflach
    • 3.2 W amebach
    • 3.3 U bakterii
  • 4 Różnice między rozszczepieniem binarnym a mitozą
  • 5 Referencje

Proces rozszczepienia binarnego

Proces rozszczepienia binarnego. 1. Bakterie przed rozszczepieniem binarnym z upakowanym DNA. 2. DNA replikuje się. 3. DNA trafia do biegunów bakterii, w miarę jak powiększa się w ramach przygotowań do podziału. 4. Zaczyna rosnąć nowa ściana komórkowa. 5. Powstała nowa ściana komórkowa. 6. Nowe komórki bakteryjne mają upakowane DNA, rybosomy i plazmidy.

Rozszczepienie binarne jest głównym mechanizmem reprodukcyjnym organizmów prokariotycznych. U bakterii zaczyna się od duplikacji pojedynczego kolistego chromosomu bakteryjnego i znacznego wzrostu wielkości komórek.

Dwie wytworzone w ten sposób kopie muszą migrować lub wydzielać w kierunku dwóch biegunów komórek, po czym białka niezbędne do utworzenia mechanizmu podziału gromadzą się w miejscu, w którym nastąpi oddzielenie komórek potomnych (zwykle w postaci pierścienia) ..

Proces rozszczepienia binarnego u bakterii (źródło: Mcstrother [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] przez Wikimedia Commons)
Po tym złożonym i regulowanym procesie tworzy się rodzaj poprzecznej „ściany”, która oddziela dwa powstałe chromosomy. Ściana ta jest tworzona przez wewnętrzny wzrost błony plazmatycznej i ściany komórkowej..

Pełne uformowanie ściany powoduje oddzielenie dwóch komórek potomnych.

Ta forma rozmnażania jest niezwykle szybka i przebiega w idealnych warunkach w odstępach około 20 minut. Pozwala to gatunkom bakterii na znaczne zwiększenie liczby osobników w kolonii. Na poniższym filmie możesz zobaczyć ten proces u pierwotniaków:

Rodzaje rozszczepienia binarnego

Rozszczepienie binarne u prokariotów zostało sklasyfikowane jako poprzeczne rozszczepienie binarne i podłużne rozszczepienie binarne, zgodnie z osią, wzdłuż której następuje oddzielenie komórek potomnych..

Poprzeczne rozszczepienie binarne

Poprzeczne rozszczepienie binarne, jak sama nazwa wskazuje, zachodzi przez poprzeczną oś dzielącej się komórki, innymi słowy „ściana”, która oddziela dwie komórki potomne, jest utworzona na osi prostopadłej do osi wyznaczającej najdłuższą komórkę długość.

Ten typ podziału występuje u niektórych płazińców i polipów, gdzie jest znany jako strobilacja. Niektóre teksty sugerują, że poprzeczne binarne rozszczepienie prowadzi do powstania pewnego rodzaju „strun” lub łańcuchów z produktami rozszczepienia..

Podłużne rozszczepienie binarne

Z drugiej strony podłużne rozszczepienie binarne występuje, gdy dzieląca się komórka robi to przez oś podłużną, która zwykle wyznacza największą długość komórki..

Nieregularne rozszczepienie binarne

Nieregularne podwójne rozszczepienie to taki, w którym podział cytozolowy lub cytokineza zachodzi w płaszczyźnie prostopadłej do podziału jądra u eukariontów.

Konkretne przykłady

Wiele jednokomórkowych glonów dzieli się bezpłciowo na rozszczepienie binarne, co jest również prawdą w przypadku większości gatunków pierwotniaków, chociaż gatunki w obu grupach korzystają zarówno z płciowego, jak i bezpłciowego sposobu rozmnażania..

W pantofelku

Pantofelki to organizmy z grupy pierwotniaków, które zwykle żyją w zbiornikach stojącej wody bogatej w materię organiczną..

Są to mikroorganizmy eukariotyczne, które mają kształt podobny do sandała lub podeszwy buta i są pokryte rzęskami, które służą jako „narządy” lub „wyrostki” narządu ruchu..

Rodzaje podziału w orzęskach (źródło: Deuterostome [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] przez Wikimedia Commons)
Głównym mechanizmem rozrodczym tej grupy bezkręgowców jest poprzeczne rozszczepienie binarne, chociaż mogą one również rozmnażać się płciowo. Jednak binarny proces rozszczepienia w tych organizmach jest nieco inny, ponieważ replikacja jądrowego materiału genetycznego zachodzi w wyniku mitozy. Na poniższym filmie widać dwudzielność w pantoflach:

W amebach

Ameba to także bezkręgowce eukariotyczne należące do grupy pierwotniaków. Nie mają określonego kształtu ciała i poruszają się poprzez wystające części ciała zwane pseudonóżami..

Podobnie jak pantofelek, replikacja genomu ameby, który dzieli się przez rozszczepienie binarne, implikuje zdarzenie mitotyczne.

W bakteriach

Cykl życiowy bakterii Myxococcus xanthus… Rozmnaża się przez podział binarny. Elena García Bravo [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Bakterie są bez wątpienia najbardziej reprezentatywną grupą, która rozmnaża się przez podział bipartamentowy lub binarny i to właśnie tam proces ten został dokładniej zbadany..

Do najbardziej znanych gatunków z tej grupy organizmów eukariotycznych należą Escherichia coli, Gram-ujemne pałeczki jelitowe naturalnie występujące w jelitowej florze człowieka oraz Caulobacter crescentus, kolejna bakteria Gram-ujemna (niepatogenna) obecna w wielu glebach i zbiornikach wodnych.

Jako model badawczy posłużyły również bakterie Gram-dodatnie. Bacillus subtilis, która jest typową bakterią wielu gleb.

Różnice między rozszczepieniem binarnym a mitozą

Proces dwudzielności różni się nieco od typowych zdarzeń mitotycznych w komórkach eukariotycznych. Po pierwsze, wrzeciono mitotyczne, które oddziela chromatydy podczas mitozy, nie jest wytwarzane podczas rozszczepienia binarnego. Nie dochodzi również do powielania organelli, ponieważ jest to proces typowy dla bakterii, które nie posiadają wewnętrznych organelli błoniastych..

Inną ważną różnicą jest to, że w bakteriach i innych mikroorganizmach występuje dwudzielność w celu zwiększenia liczby osobników, podczas gdy w organizmach wielokomórkowych, takich jak na przykład zwierzęta i rośliny, proces ten służy do wymiany komórek., Wzrostu i rozwoju.

Wreszcie, ważne jest ustalenie, że mitoza trwa znacznie dłużej niż rozszczepienie binarne, ponieważ jest to nieco bardziej złożony i kosztowny proces z energetycznego punktu widzenia..

Bibliografia

  1. Angert, E. R. (2005). Alternatywy dla rozszczepienia binarnego u bakterii. Nature Reviews Microbiology, 3 (3), 214.
  2. Brusca, R. C., & Brusca, G. J. (2003). Bezkręgowce (nr QL 362. B78 2003). Basingstoke.
  3. Prescott, L. M., Harley, J. P. i Klein, D. A. (1993). Microbiology, wyd. 2. Wm. C. Brown. Pub., Nowy Jork, 224.
  4. Simpson, J. Y. (1902). Obserwacje dotyczące rozszczepienia binarnego w historii życia Ciliata. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh, 23, 401-421.
  5. Solomon, E. P., Berg, L. R. i Martin, D. W. (2011). Biology (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.

Jeszcze bez komentarzy