Podíl:
Co je to bipartice? (Binární štěpení)
bipartition nebo binární štěpení je to metoda asexuální reprodukce, jejímž prostřednictvím se organismus transformuje na dva nové identické organismy. V tomto procesu je genetický materiál živé bytosti duplikován a rozdělen mezi dvě nové bytosti.
Tento způsob reprodukce se vyskytuje v prokaryotických buňkách a je odlišný od mitózy, což je proces, kterým se eukaryotické buňky reprodukují..
Tento rozdíl je klíčový, protože prokaryotické buňky jsou jednodušší než eukaryoty. Proto je binární štěpný proces jednodušší a rychlejší než mitóza.
Vysoká rychlost, při které dochází k binárnímu štěpení, umožňuje, aby se organismy množily exponenciálně.
To znamená, že když se mateřská buňka rozpadne na dvě a potom dceřiné buňky proces zopakují, získá se v krátkém časovém období obrovské množství identických buněk..
Příkladem tohoto jevu je reprodukce bakterie E-coli, která je přítomna v lidském trávicím traktu a je zodpovědná za různé gastrointestinální infekce..
Díky procesu binárního štěpení může tato bakterie vyrůst z jediné buňky na populaci miliónů během jednoho dne.
Binární štěpný proces
Prokaryotické buňky mají několik důležitých vlastností, které umožňují, aby binární štěpný proces byl jednoduchý a rychlý.
Tento typ buněk nemá jádro. Proto je vaše genetická informace v oblasti známé jako nukleoid. V tomto je umístěn unikátní chromozom, ve kterém jsou obsaženy všechny genetické informace organismu.
V tomto chromozomu začíná proces binárního štěpení. Uvnitř je prvek známý jako počátek replikace, kde začíná proces duplikace DNA.
Když je počátek replikace duplikován a separován, generuje dva nové původy, které táhnou směrem k opačným koncům chromozomu, dokud se nerozbije a v důsledku toho se ve stejné buňce vytvoří dva nové chromozomy s identickou genetickou zátěží..
Díky tomuto procesu je každý chromozóm nasměrován k jednomu konci buňky a to má protáhlý tvar. Když jsou dva nové chromosomy umístěny na opačných koncích ve středu buňky, je vytvořena nová buněčná stěna, která funguje jako rozdělení mezi dvěma nukleoidy..
Nakonec je tato stěna rozdělena středem a dvě nové buňky jsou uvolněny, aby pokračovaly jako dvě nové nezávislé bytosti.
Tento kompletní proces probíhá ve velmi krátkém časovém období. V případě E-coli dochází k novému dělení během pouhých 15 minut. Existují však i jiné bakterie, které se rozmnožují pomalejším tempem.
Tato vlastnost je velmi důležitá, protože závisí na rychlosti, s jakou se bakterie šíří v daném prostředí.
Typy binárního štěpení
Existují tři typy binárního štěpení, které jsou určeny způsobem, jakým je buňka rozdělena. Tyto rozdíly jsou důležité, protože určují výslednou velikost a tvar organismů, které vznikají v procesu bipartice.
Jednoduché binární štěpení
Jednoduché binární štěpení nastane, když se buňka rozdělí symetricky. V těchto případech se produkují dva nové organismy stejné velikosti. K tomu dochází například v amébách.
Příčné binární štěpení
K příčnému binárnímu štěpení dochází, když k dělení buňky dochází souběžně s příčnou osou organismu. To se děje v organismech jako planaria.
Podélné binární štěpení
Podélné binární štěpení nastává, když k dělení buňky dochází souběžně s podélnou osou organismu. Příklad tohoto jevu se vyskytuje u Eugleny.
Mnohonásobné štěpení
V některých organismech není štěpný proces prezentován binárním způsobem, ale vícenásobným způsobem. V těchto případech je jádro rozděleno do více než dvou částí a pak je cytoplazma rozdělena na tolik částí, kolik je jader..
To je, jak může být produkován různorodý počet buněk z jediné kmenové buňky.
Tento typ reprodukce se vyskytuje u parazita malárie, což činí jeho vývoj ještě větším než u jiných bakterií.
Vlastnosti
Asexuální reprodukce teoreticky generuje dvě buňky s identickou DNA. To znamená, že organismy, které se reprodukují touto metodou, jsou navzájem totožné a že v průběhu času neprobíhají žádné změny..
To znamená, že tyto organismy mají velké potíže přizpůsobit se novému prostředí nebo dokonce zůstat ve vlastním prostředí, když prochází určitými změnami. V případě bakterií by to znamenalo, že by bylo možné je z organismu odstranit velmi snadno.
Bylo však zjištěno, že DNA bakterií má relativně vysokou rychlost mutace.
To jim umožňuje vyvinout odolnost vůči antibiotikům a dokonce se naučit vyvíjet v širokém spektru podmínek prostředí.
Na druhé straně je binární štěpení díky své jednoduchosti velmi efektivní metodou reprodukce. Z tohoto důvodu může být za vhodných podmínek prostředí růst bakterií extrémně rychlý.
Mutace DNA v binárním štěpení
V binárním štěpení, tam je žádná kombinace genů mezi dvěma organizmy, jak v sexuální reprodukci. Existují však i jiné formy výměny genetického materiálu, které umožňují mutaci DNA.
Dosud byly zjištěny tři možné způsoby výměny bakterií:
- Spojení, tj. Spojení dvou bakterií, které umožňuje jejich kruhové DNA podstoupit rekombinaci.
- Absorpce, to znamená, když buňka integruje fragmenty mrtvých buněk do své vlastní DNA.
- Transdukce, proces, ve kterém jsou geny transportovány uvnitř buňky díky bakteriálním virům zvaným bakteriofágy.
Ačkoli tyto procesy nejsou ekvivalentní sexuální reprodukci, výsledek je že baktérie může kombinovat rysy dvou různých rodičovských buněk.
Díky tomu mohou bakterie mutovat a přizpůsobit se novým prostředím, což zaručuje delší životnost antibiotik nebo jiných hrozeb.
Odkazy
- Bez hranic. (S.F.). Binární štěpení Zdroj: boundless.com
- Khan Academy. (S.F.). Bakteriální binární štěpení. Zdroj: khanacademy.org
- Věda Prof Online. (2015). Binární štěpení prokaryotických buněk. Zdroj: scienceprofonline.com
- Editoři Encyclopaedia Britannica. (2013). Binární štěpení. Zdroj: britannica.com
- Tutor Vista. (S.F.). Různé typy asexuální reprodukce. Zdroj: tutorvista.com.