Hur reproducerar bakterier? Asexuell och sexuell reproduktion

Bakterier reproduceras huvudsakligen av asexuella vägar såsom binär fission, som är en process genom vilken en cell är uppdelad i två mindre identiska celler. Dessa mikroorganismer presenterar emellertid också en typ av sexuell reproduktion genom en process som kallas "konjugation".

Beträffande asexuell reproduktion är binär klyvning dominerande, men det finns rapporter om "ovanliga" eller "alternativa" uppdelningsmönster i denna grupp av enficellulära organismer, såsom gemination, multipelavdelning och bildandet av "intracellulära" avkommor, för att nämna några få några ericellulära organismer, såsom gemination, multipelavdelning och bildandet av "intracellulära" avkommor, för att nämna några få några få.

Scheme of a Procarione Cell (källa: Denna vektorbild är helt av Ali Zifan [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Innan du fördjupar de olika reproduktionsmekanismerna i bakterier är det relevant att komma ihåg nyckelinformation för att förstå vissa aspekter av dessa biologiska processer.

[TOC]

Allmänna egenskaper hos bakterier

Bakterier är prokaryota organismer, det vill säga deras genetiska material är inte låst i den membranösa strukturen som kallas "kärna", som finns i eukaryoter.

Det är en extremt framgångsrik och mångfaldig grupp, sammansatt av grundläggande encelliga organismer, även om vissa kan bilda kolonier och filament. De finns praktiskt taget i alla ekosystem på biosfären och är av största vikt för många biologiska processer som ligger i multicellulära levande varelser.

Bakterieceller är små celler (inte mer än ett par diametermikrometrar), särskilt jämfört med eukaryota celler. Dess cytosol är betydligt mer "enkel" än för en djur eller växtcell, till exempel eftersom det inte finns någon membranisk organell.

Inuti finns ett stort antal ribosomer, lagringsgranuler av olika ämnen, proteiner av olika typer och en stor cirkulär och superrollad kromosom, utöver små extra kromosomala DNA -molekyler kända som "plasmider".

Bakteriens cellskydd är ganska speciellt, eftersom det bildas av en komplex polymer som kallas "peptidoglycan", som består av aminosocker som är förenade med polypeptider. Egenskaperna hos väggen och plasmamembranet hos dessa organismer används för klassificering.

Kan tjäna dig: Anabaena: Egenskaper, livsmiljöer, reproduktion, näring

Vissa bakterier täcks också av en "kapsel" som omger sin cellvägg och har skyddsfunktioner. Andra bakterier är mobila och har specialiserade strukturer som sticker ut från ytan, så är fallet med cilia och scourges.

Eftersom inte alla bakterier kan odlas In vitro I ett laboratorium beror den information som det vetenskapliga samfundet med avseende på dess metabolism, reproduktion, morfologi och allmänna egenskaper i stor utsträckning på de data som är fristående från studier som utförts med modellarter.

Asexuell reproduktion av bakterier

Asexuell reproduktion består i bildandet av kloner från en individ som fungerar som "mamma". Till skillnad från sexuell reproduktion kräver denna process endast en cell som fördubblar dess inre komponenter och är uppdelad i två lika dotterceller, till exempel.

Binär fission

Även känd som "Bipartition" är binär klyvning den huvudsakliga formen för reproduktion av de flesta bakterier i naturen. I denna process gör cellen som är uppdelad på ett sådant sätt att den producerar två mindre celler som är genetiskt identiska, och den initiala cellen "försvinner".

En divisionscell måste nödvändigtvis ha genomgått en tidigare "förberedande" process, genom vilken den fördubblade dess interna innehåll (kromosom, proteiner, ribosomer, etc.) och ökade lite mindre än dubbelt sitt cytosoliska innehåll.

Binär klyvning (källa: binär_fision.SVG: Ritad av W: Användare: JWSCHMIDT (W: Bild: Binary Fisk.Png); Vektoriserad av W: Användare: JTOJNARDERIVATIVE ARBETE: Ortisa [CC av 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/3.0)] via Wikimedia Commons)

De två kopiorna av bakteriekromosomen är segregerade mot båda polerna i cellen som är uppdelade, liksom en del av det inre materialet som har fördubblats. Efter detta bildas en "septa" på en specifik plats i cellen som kallas "Division Site".

Kan tjäna dig: Pseudomonas

SEPTA består av en "centripetal" invagination av det cytoplasmiska membranet, som föregår syntesen av en ny cellvägg och separationen av de två dottercellerna.

"Ovanlig" asexuell reproduktion

Den asexuella reproduktionsprocessen är inte densamma i alla bakteriegrupper. Som kommenterat i början kännetecknas vissa arter av gemation, andra av flera uppdelningar, av bildandet av intracellulära avkommor, etc.

Flera intracellulära avkommor

Många bakterielinjer som tillhör gruppen av Gram -positiva med låga GC (Firmicutes) Antal aktiva ättlingar.

För många linjer är bildningen av detta "flera intracellulära avkommor" det huvudsakliga reproduktionsmedlet, så att binär klyvning kan ske knappt eller inte förekomma alls.

Gemmation

Helningen i bakterier har observerats i cyanobakterier, firmicutes och plankastomycetes, liksom i vissa proteo -acterier.

De schematiska representationerna av denna process (lite studerade och kända bland bakterier) illustrerar hur bakterier som reproducerar asexuellt avger en "fraktion" eller "äggula" i deras cellkropp, en bråkdel som är betydligt mindre än "moder" som har sitt ursprung dem och det innehåller förmodligen inte alla cytosoliska komponenter i det senare.

Baeocytproduktion i vissa cyanobakterier

Vissa cyanobakterier som genren Stanieria, De reproducerar aldrig med binär klyvning; Istället är dessa uppdelade av en process som börjar med en liten cell som kallas Baeocito.

Det kan tjäna dig: mycoplasma hyopneumoniae: egenskaper, morfologi, sjukdomar

Baeocito ökar successivt i storlek och medan kromosomalt DNA replikeras många gånger på varandra följande. När baeocito kommer in i den cytoplasmiska uppdelningsfasen producerar den ett stort antal nya små baeocyter, som släpps när det yttre locket till baeocito "mor".

Denna process är också känd i andra arter som fragmentering.

"Sexuell" reproduktion av bakterier

Sexuell reproduktion, som vi känner till, består i sammansmältningen av två specialiserade sexceller som kallas ”gameter”, genom vilka två individer utbyter genetisk information och producerar avkommor med gener som är resultatet av kombinationen av båda.

Även om det i bakterierna inte finns några specialiserade gameter eller könsceller, utbyter två olika celler vid vissa tillfällen genetiska material med varandra, vilket kan uppstå genom tre olika processer:

• Omvandlingen.
• Överföring.
• Konjugationen.

Även om det inte innebär produktion av nya celler eller olika celler, är transformationen en händelse genom vilken en bakterie kan få DNA -fragment från en annan bakterie som har släppt dem till miljön där de bor eller som har dött och har sönderdelats.

Transduktion, å andra sidan, har att göra med kombinationen av bakterie -DNA (av olika bakterier) tack vare deltagande fager, som är virus som attackerar bakterier.

Slutligen är konjugationen, som inte kännetecknas av produktionen av nya individer, det är direkt överföring av genetiskt material från en cell till en annan genom en specialiserad struktur som kallas ”Sexual Pili”.

Bakteriell konjugation (källa: Derivatarbete: Francisp2 (samtal) Bakteriell_conjugation_in.PNG: Mike Jones [CC BY-SA 2.5 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/2.5)] via Wikimedia Commons)

Denna sista process kräver fysisk kontakt mellan två celler och enligt studierna som genomförts i modellorganismen OCH. coli, Det finns "manliga" celler och "kvinnliga" receptorceller.

Vanligtvis är det som doneras och tas emot plasmamolekyler som innehåller mycket användbar genetisk information.