Bakterie se množí primárně nepohlavními cestami, jako je binární štěpení, což je proces, při kterém se buňka dělí na dvě menší, identické buňky. Tyto mikroorganismy však také vykazují určitý druh sexuální reprodukce prostřednictvím procesu zvaného „konjugace“..
Pokud jde o nepohlavní rozmnožování, převažuje binární štěpení, ale existují zprávy o „neobvyklých“ nebo „alternativních“ vzorcích dělení v této skupině jednobuněčných organismů, jako je pučení, vícenásobné dělení a tvorba „intracelulárních“ potomků..
Než se ponoříme do různých reprodukčních mechanismů v bakteriích, je důležité si zapamatovat klíčové informace, abychom porozuměli některým aspektům těchto biologických procesů..
Rejstřík článků
Bakterie jsou prokaryotické organismy, to znamená, že jejich genetický materiál není uzavřen v membránové struktuře známé jako „jádro“, která v eukaryotech existuje..
Je to mimořádně úspěšná a různorodá skupina složená převážně z jednobuněčných organismů, i když některé mohou tvořit kolonie a vlákna. Vyskytují se prakticky ve všech ekosystémech v biosféře a mají zásadní význam pro mnoho biologických procesů obsažených v mnohobuněčných živých věcech..
Bakteriální buňky jsou malé buňky (ne více než pár mikrometrů v průměru), zejména ve srovnání s eukaryotickými buňkami. Jeho cytosol je podstatně „jednodušší“ než například u živočišné nebo rostlinné buňky, protože zde není žádná membránová organela..
Uvnitř je velké množství ribozomů, zásobních granulí různých látek, proteinů různých typů a velký kruhový a nadšroubovicový chromozom, stejně jako malé extrachromozomální molekuly DNA známé jako „plazmidy“.
Buněčný plášť bakterií je docela zvláštní, protože je tvořen komplexním polymerem zvaným „peptidoglykan“, který se skládá z amino cukrů spojených s polypeptidy. Pro jejich klasifikaci se používají vlastnosti stěny a plazmatické membrány těchto organismů..
Některé bakterie jsou také pokryty „kapslí“, která obklopuje jejich buněčnou stěnu a která má ochranné funkce. Jiné bakterie jsou mobilní a mají specializované struktury, které vyčnívají z jejich povrchu, například řasinky a bičíky..
Jak nelze pěstovat všechny bakterie in vitro V laboratoři závisí informace, které vědecká komunita zpracovává ohledně metabolismu, reprodukce, morfologie a obecných charakteristik, do značné míry na datech získaných ze studií provedených na modelových druzích.
Nepohlavní rozmnožování spočívá v tvorbě klonů z jedince, který funguje jako „matka“. Na rozdíl od sexuální reprodukce tento proces vyžaduje pouze jednu buňku, která duplikuje své vnitřní součásti a rozdělí se na dvě stejné dceřiné buňky, například.
Binární štěpení, známé také jako „bipartice“, je hlavní formou reprodukce většiny bakterií v přírodě. V tomto procesu dělící se buňka dělá takovým způsobem, že produkuje dvě menší buňky, které jsou geneticky identické, a původní buňka „zmizí“..
Dělicí buňka musela nutně projít předchozím „přípravným“ procesem, při kterém zdvojnásobila svůj vnitřní obsah (chromozom, proteiny, ribozomy atd.) A zvýšila svůj cytosolický obsah na téměř dvojnásobek..
Dvě kopie bakteriálního chromozomu jsou vylučovány směrem k oběma pólům dělící se buňky, stejně jako k některému vnitřnímu materiálu, který se duplikoval. Poté se na určitém místě buňky vytvoří „septum“, které se říká „místo dělení“..
Septum sestává z „dostředivé“ invaginace cytoplazmatické membrány, která předchází syntéze nové buněčné stěny a oddělení dvou dceřiných buněk.
Proces nepohlavní reprodukce není u všech skupin bakterií stejný. Jak bylo zmíněno na začátku, některé druhy se vyznačují pučícími, jiné vícenásobným dělením, tvorbou intracelulárních potomků atd..
Mnoho linií bakterií patřících do skupiny grampozitivních bakterií s nízkým obsahem GC (Firmicutes) se reprodukuje nepohlavně procesem, který znamená, že více endospór (také spících) nebo velký počet aktivních potomků.
U mnoha linií je tvorba tohoto „mnohočetného intracelulárního potomka“ hlavním prostředkem reprodukce, takže binární štěpení se může vyskytovat jen zřídka nebo vůbec..
Pučení v bakteriích bylo pozorováno u sinic, firmicutes a planctomycetes, stejně jako u některých proteobakterií..
Schematická znázornění tohoto procesu (málo studovaná a mezi bakteriemi známá) ukazují, jak bakterie, které se tímto způsobem nepohlavně množí, vylučují ze svého buněčného těla „zlomek“ nebo „žloutek“, což je podíl podstatně menší než „mateřská“ buňka. pochází z nich a to pravděpodobně neobsahuje všechny jejich cytosolické složky.
Některé sinice, jako jsou rody Stanieria, nikdy se nerozmnožují binárním štěpením; místo toho se dělí procesem, který začíná malou buňkou známou jako baeocyt..
Velikost baeocytů se postupně zvětšuje a při tom se chromozomální DNA replikuje mnohokrát po sobě. Když baeocyt vstoupí do fáze cytoplazmatického dělení, produkuje velké množství nových drobných baeocytů, které se uvolňují při rozbití vnějšího obalu „mateřského“ baeocytu..
Tento proces je také známý u jiných druhů jako fragmentace.
Sexuální reprodukce, jak ji známe, sestává z fúze dvou specializovaných sexuálních buněk zvaných „gamety“, prostřednictvím nichž si dva jedinci vyměňují genetickou informaci a produkují potomky s geny, které jsou výsledkem kombinace obou..
Ačkoli gamety a specializované pohlavní buňky nejsou produkovány v bakteriích, někdy si dvě různé buňky navzájem vyměňují genetický materiál, což může nastat třemi různými procesy:
- Transformace
- Transdukce
- Konjugace
Ačkoli nezahrnuje produkci nových buněk nebo různých buněk, transformace je událost, při které může bakterie získat fragmenty DNA z jiné bakterie, která je uvolnila do prostředí, ve kterém žijí, nebo které zemřelo a rozpadlo se..
Transdukce na druhé straně souvisí s kombinací bakteriální DNA (z různých bakterií) díky účasti fágů, což jsou viry, které napadají bakterie.
A konečně, konjugace, která není charakterizována produkcí nových jedinců, je přímý přenos genetického materiálu z jedné buňky do druhé prostřednictvím specializované struktury známé jako „sexuální pili“.
Tento poslední proces vyžaduje fyzický kontakt mezi dvěma buňkami a podle studií provedených na modelovém organismu E-coli, existují „mužské“ dárcovské buňky a „ženské“ receptorové buňky.
Obecně platí, že to, co je darováno a přijato, jsou molekuly plazmidové DNA, které obsahují velmi užitečnou genetickou informaci.
Zatím žádné komentáře