Zdieľam:
Čo je to bipartícia? (Binárne štiepenie)
bipartície alebo binárne štiepenie je to metóda asexuálnej reprodukcie, ktorou sa organizmus transformuje na dva nové identické organizmy. V tomto procese je genetický materiál živej bytosti duplikovaný a rozdelený medzi dve nové bytosti.
Tento spôsob reprodukcie sa vyskytuje v prokaryotických bunkách a je odlišný od mitózy, čo je proces, ktorým sa eukaryotické bunky reprodukujú..
Tento rozdiel je kľúčový, pretože prokaryotické bunky sú jednoduchšie ako eukaryoty. Preto je proces binárneho štiepenia jednoduchší a rýchlejší ako mitóza.
Vysoká rýchlosť, pri ktorej dochádza k binárnemu štiepeniu, umožňuje exponenciálne množenie organizmov.
To znamená, že keď sa materská bunka rozdelí na dve a potom dcérske bunky proces zopakujú, v dôsledku toho sa v krátkom časovom období získa obrovské množstvo identických buniek..
Príkladom tohto javu je reprodukcia baktérie E-coli prítomnej v ľudskom tráviacom trakte, ktorá je zodpovedná za rôzne gastrointestinálne infekcie..
Vďaka procesu binárneho štiepenia môže táto baktéria vyrastať z jedinej bunky na populáciu miliónov počas iba jedného dňa.
Proces binárneho štiepenia
Prokaryotické bunky majú niekoľko dôležitých vlastností, ktoré umožňujú jednoduchý a rýchly proces binárneho štiepenia.
Tento typ buniek nemá jadro. Preto je vaša genetická informácia v oblasti známej ako nukleoid. V tomto sa nachádza jedinečný chromozóm, v ktorom sú obsiahnuté všetky genetické informácie organizmu.
V tomto chromozóme začína proces binárneho štiepenia. Vo vnútri je prvok známy ako počiatok replikácie, kde začína proces duplikácie DNA.
Keď je počiatok replikácie duplikovaný a separovaný, generuje dva nové pôvody, ktoré ťahajú smerom k opačným koncom chromozómu, až kým sa nerozbije a ako výsledok sa v tej istej bunke vytvoria dva nové chromozómy s identickou genetickou záťažou..
Vďaka tomuto procesu je každý chromozóm nasmerovaný na jeden koniec bunky a to má predĺžený tvar. Keď sú dva nové chromozómy umiestnené na opačných koncoch v strede bunky, vytvorí sa nová bunková stena, ktorá funguje ako delenie medzi dvoma nukleoidmi..
Nakoniec je táto stena rozdelená centrom a dve nové bunky sú uvoľnené, aby pokračovali ako dve nové nezávislé bytosti.
Tento úplný proces nastáva vo veľmi krátkom čase. V prípade E. coli nastáva nové delenie len za 15 minút. Existujú však aj iné baktérie, ktoré sa rozmnožujú pomalším tempom.
Táto vlastnosť je mimoriadne dôležitá, pretože závisí od rýchlosti, s akou sa baktéria rozširuje v danom prostredí.
Typy binárneho štiepenia
Existujú tri typy binárneho štiepenia, ktoré sú určené spôsobom delenia bunky. Tieto rozdiely sú dôležité, pretože určujú výslednú veľkosť a tvar organizmov, ktoré sa vytvárajú v procese dvojstranného rozdelenia.
Jednoduché binárne štiepenie
Jednoduché binárne štiepenie nastáva, keď sa bunka symetricky delí. V týchto prípadoch sa vyrábajú dva nové organizmy rovnakej veľkosti. K tomu dochádza napríklad v amébách.
Priečne binárne štiepenie
K priečnemu binárnemu štiepeniu dochádza, keď sa delenie bunky vyskytuje v zhode s priečnou osou organizmu. To sa deje v organizmoch, ako je planaria.
Pozdĺžne binárne štiepenie
Pozdĺžne binárne štiepenie nastáva vtedy, keď delenie bunky nastáva súbežne s pozdĺžnou osou organizmu. Príkladom tohto javu je Euglena.
Viacnásobné štiepenie
V niektorých organizmoch nie je štiepny proces prezentovaný binárne, ale viackrát. V týchto prípadoch je jadro rozdelené na viac ako dve časti a potom je cytoplazma rozdelená na toľko častí, koľko má jadro.
Takto je možné produkovať rôzny počet buniek z jedinej kmeňovej bunky.
Tento typ reprodukcie sa vyskytuje u parazita malárie, čo robí jeho vývoj ešte väčší ako u iných baktérií.
rysy
Asexuálna reprodukcia teoreticky generuje dve bunky s identickou DNA. To znamená, že organizmy, ktoré sa reprodukujú touto metódou, sú si navzájom identické a že v priebehu času nepodliehajú žiadnej zmene..
To znamená, že tieto organizmy majú veľké ťažkosti prispôsobiť sa novému prostrediu alebo dokonca zostať vo svojom vlastnom prostredí, keď prechádzajú určitými zmenami. V prípade baktérií by to znamenalo, že je možné ich veľmi ľahko odstrániť z organizmu.
Zistilo sa však, že DNA baktérií má relatívne vysokú rýchlosť mutácie.
To im umožňuje vyvinúť odolnosť voči antibiotikám a dokonca sa naučiť vyvíjať v širokom spektre environmentálnych podmienok.
Na druhej strane, binárne štiepenie je vďaka svojej jednoduchosti veľmi efektívna reprodukčná metóda. Z tohto dôvodu môže byť pri vhodných podmienkach prostredia rast baktérií veľmi rýchly.
Mutácia DNA v binárnom štiepení
V binárnom štiepení neexistuje kombinácia génov medzi dvoma organizmami, ako je to v prípade sexuálnej reprodukcie. Existujú však aj iné formy výmeny genetického materiálu, ktoré umožňujú mutáciu DNA.
Doteraz boli zistené tri možné spôsoby výmeny baktérií:
- Spojenie, to znamená spojenie dvoch baktérií, ktoré umožňujú, aby ich kruhová DNA prešla rekombináciou.
- Absorpcia, to znamená, keď bunka integruje fragmenty mŕtvych buniek do svojej vlastnej DNA.
- Transdukcia, proces, pri ktorom sa gény transportujú vnútri bunky vďaka bakteriálnym vírusom nazývaným bakteriofágy.
Hoci tieto procesy nie sú ekvivalentné sexuálnej reprodukcii, výsledkom je, že baktéria môže kombinovať vlastnosti dvoch rôznych rodičovských buniek.
Vďaka tomu môžu baktérie zmutovať a prispôsobiť sa novým prostrediam, čo zaručuje dlhšiu životnosť proti antibiotikám alebo iným hrozbám.
referencie
- Bezhraničná. (S.F.). Binárne štiepenie Zdroj: boundless.com
- Khan Academy. (S.F.). Bakteriálne binárne štiepenie. Zdroj: khanacademy.org
- Veda Prof Online. (2015). Binárne štiepenie prokaryotických buniek. Zdroj: scienceprofonline.com
- Redakcia Encyclopaedia Britannica. (2013). Binárne štiepenie. Zdroj: britannica.com
- Tutor Vista. (S.F.). Rôzne typy asexuálnej reprodukcie. Zdroj: tutorvista.com.