Зміст
На відміну від еукаріотичних клітин, що зустрічаються у вищих життєвих формах, є прокаріотичні клітини, такі як одноклітинні бактерії немає ядра і не можуть розмножуватися шляхом дублювання хромосом ядра.
Натомість вони розмножуються процесом, який називається бінарним поділом, при якому клітина просто розпадається на дві частини. Частина стратегії виживання бактерій полягає в тому, щоб якомога швидше розмножуватися, коли умови сприятливі. Коли температура є правильною і їжа доступна, бінарне ділення дозволяє прискорити ріст клітин.
Нові клітини все одно повинні бути такими ж, як і батьківські клітини, тому генетичний матеріал повинен бути ідентичним. Це означає, що молекули ДНК клітин повинні дублюватися в процесі бінарного поділу. Хоча це додає додаткових кроків, бінарне ділення все ще набагато простіше і швидше, ніж еукаріотична клітина розмноження і добре підходить для поведінки бактерій.
Що таке бінарний поділ?
Процес бінарного поділу - це метод безстатевого розмноження, який призводить до двох однакові дочірні клітини з однієї батьківської комірки.
Оскільки це простіше, ніж процес мітозу на основі ядра еукаріотичного поділу клітин, бактерії можуть використовувати його для швидкого зростання чисельності, коли умови та ресурси дозволяють. Це швидке розмноження є перевагою при конкуруванні з іншими бактеріями та іншими одноклітинними формами життя.
Бактерії просто споживають наявну їжу, виділяють свої відходи і розщеплюються, коли вони досягають розміру, що дозволяє їм ділитися на дві життєздатні менші клітини.
Які кроки у двійковому поділі?
Хоча процес бінарного поділу є відносно простим, він все ще має кілька етапів, які необхідно виконати до формування нових комірок.
По-перше, одну кругову ланцюг бактеріальної ДНК треба випрямити. Реплікація ДНК потім пасмо відбувається. Одночасно клітина починає переростати у витягнуту форму, і клітинна мембрана потім закривається між двома новими клітинами біля середини витягнутої материнської клітини. Детальні кроки такі:
Молекула ДНК, яка містить генетичний код бактеріальної клітини, являє собою кругову ланцюг, яка зазвичай щільно згорнута. Це повинно розмотати і випряміть, щоб його можна було скопіювати.
Поки клітина ще зростає, фермент ДНК-полімераза дублює нитку ДНК. Дві копії прикріплюються до клітинної мембрани.
Оскільки клітина росте більше, вона подовжується, додаючи клітинну стінку та мембранний матеріал навколо середини. Дві копії ДНК, прикріплені до клітинної мембрани, потягнуті назустріч протилежні кінці клітини для підготовки до остаточного бінарного поділу.
При двійковому поділі материнська клітина розщеплюється на дві дочірні клітини однакового розміру. На півдорозі між кінцями витягнутої клітини клітинна мембрана починає переростати в середину клітини. Як тільки мембрана запечатала дві клітини, вони можуть відокремитися.
Дві нові дочірні клітини тепер містять повний набір згорнутих ДНК, а також частку клітинних рибосом і плазмід. Вони готові рости і врешті-решт розколюються
Бінарний поділ проти мітозу
Хоча бінарне ділення є менш складним процесом, ніж поділ еукаріотичних клітин за допомогою мітозу, обидва призводять до однакових дочірніх клітин.
Бактерії використовують бінарне ділення, оскільки цей процес має певні еволюційні переваги одноклітинні організми. Мітоз є більш контрольованим процесом через його багато кроків.
Поділ клітин у багатоклітинних організмах може припинитися, якщо він не потрібен, або він може бути спрямований на формування органів і складних структур. У людей, наприклад, неконтрольований ріст клітин може призвести до пухлин і раку.
Для бактерій безконтрольне розмноження та ріст - це перевага, яка дозволяє їм швидко розмножуватися та успішно конкурувати з іншими простими організмами.