DVOJSTRANNÉ ALEBO BINÁRNE ŠTIEPENIE: PROCES, TYPY A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2026

Bipartici alebo binárne štiepenie je druh asexuálnu reprodukciu, ktorými rodič, zvyčajne jednobunkové, delenie pre vytvorenie dve dcérske bunky rovnakej veľkosti menšej z genetického hľadiska (klonov).

Tento typ reprodukcie je typický pre bakteriálne druhy a líši sa od iných typov asexuálnej reprodukcie, ako je pučanie, napríklad tým, že rodičovská bunka zmizne, čo vedie k vzniku dvoch menších dcérskych buniek, ktoré majú časť bunkovej obálky. od prvého. Existuje tiež v eukaryotických jednobunkových a koloniálnych organizmoch, ako sú protozoá a niektoré jednobunkové riasy.

Proces binárneho štiepenia. 1. Baktérie pred binárnym štiepením s zabalenou DNA. 2. DNA sa replikuje. 3. DNA sa dostáva k pólom baktérie, pretože sa zvyšuje pri príprave na rozdelenie. 4. Nová bunková stena začína rásť. 5. Vyvinula sa nová bunková stena. 6. Nové bakteriálne bunky obsahovali DNA, ribozómy a plazmidy.

Asexuálna reprodukcia sa líši od sexuálnej reprodukcie v tom, že nezahŕňa fúziu dvoch gametických buniek s polovicou chromozomálnej záťaže, ani nezahŕňa tvorbu nových geneticky odlišných jedincov.

Okrem toho sa asexuálna reprodukcia zvyčajne vyskytuje v jednobunkových organizmoch, zatiaľ čo sexuálna reprodukcia je typická pre mnohobunkové organizmy.

Tento typ asexuálnej reprodukcie zabezpečuje tvorbu klonov, ako aj rýchle zvýšenie počtu jedincov v danej populácii.

Proces binárneho štiepenia

Binárne štiepenie je hlavným reprodukčným mechanizmom prokaryotických organizmov. U baktérií to začína duplikáciou jedného bakteriálneho kruhového chromozómu a značným zvýšením veľkosti buniek.

Takto vyrobené dve kópie musia migrovať alebo segregovať smerom k dvom pólom buniek, po ktorých sa proteíny potrebné na vytvorenie deliaceho mechanizmu zhromaždia v mieste, kde dôjde k oddeleniu dcérskych buniek (zvyčajne vo forme kruhu).

Proces binárneho štiepenia v baktériách (Zdroj: Mcstrother via Wikimedia Commons) Po tomto zložitom a regulovanom procese sa vytvorí druh priečnej „steny“, ktorá oddeľuje dva výsledné chromozómy, pričom uvedená stena je tvorená vnútorným rastom plazmatickej membrány a bunková stena.

Keď je stena úplne vytvorená, vedie k oddeleniu dvoch dcérskych buniek.

Táto forma rozmnožovania je pozoruhodne rýchla a prebieha za ideálnych podmienok v intervaloch približne 20 minút. To umožňuje bakteriálnym druhom výrazne zvýšiť počet jednotlivcov v kolónii. V nasledujúcom videu vidíte tento proces v prvokoch:

Druhy binárneho štiepenia

Binárne štiepenie v prokaryotoch bolo rozdelené na priečne binárne štiepenie a pozdĺžne binárne štiepenie podľa osi, pozdĺž ktorej dochádza k separácii dcérskych buniek.

Priečne binárne štiepenie

Priečne binárne štiepenie, ako naznačuje jeho názov, nastáva cez priečnu os deliacej bunky, inými slovami, „stena“, ktorá oddeľuje dve dcérske bunky, je vytvorená na osi, ktorá je kolmá na os, ktorá je vymedzuje najväčšiu dĺžku bunky.

Tento typ delenia sa vyskytuje u niektorých ploštičiek a polypov, kde je známy ako strobilácia. Niektoré texty naznačujú, že priečne binárne štiepenie má za následok vznik určitého druhu „reťazcov“ alebo reťazí s produktmi štiepenia.

Pozdĺžne binárne štiepenie

Na druhej strane k pozdĺžnemu binárnemu štiepeniu dochádza, keď to deliaca bunka robí cez pozdĺžnu os, ktorá je zvyčajne tá, ktorá vymedzuje najväčšiu dĺžku bunky.

Nepravidelné binárne štiepenie

Nepravidelné binárne štiepenie je také, pri ktorom sa v rovine kolmej k jadrovému deleniu v eukaryotoch vyskytuje cytosolické delenie alebo cytokinéza.

Konkrétne príklady

Mnoho jednobunkových rias sa asexuálne delí binárnym štiepením, čo platí aj pre väčšinu protozoov, hoci druhy v oboch skupinách využívajú výhody sexuálnej aj asexuálnej reprodukcie.

V paramecii

Paramidy sú organizmy skupiny protozoov, ktoré zvyčajne žijú v stojatých vodách bohatých na organické látky.

Sú to eukaryotické mikroorganizmy, ktoré majú podobný tvar ako sandál alebo podrážka topánky a sú pokryté riasami, ktoré slúžia ako lokomotorické „orgány“ alebo „prívesky“.

Druhy delenia v ciliatoch (Zdroj: Deuterostóm prostredníctvom Wikimedia Commons) Hlavným reprodukčným mechanizmom tejto skupiny bezstavovcov je priečne binárne štiepenie, hoci sa môže reprodukovať aj sexuálne. Proces binárneho štiepenia v týchto organizmoch je však trochu odlišný, pretože k replikácii jadrového genetického materiálu dochádza mitózou. V nasledujúcom videu vidíte dvojposchod v Paríži:

V amébách

Améby sú tiež eukaryotické organizmy bezstavovcov patriace do skupiny protozoov. Nemajú definovaný tvar tela a pohybujú sa vyčnievajúcimi časťami tela, ktoré sa nazývajú pseudopody.

Podobne ako paramecia, replikácia genómu améb, ktoré sa delia binárnym štiepením, zahŕňa mitotickú udalosť.

V baktériách

Životný cyklus baktérie Myxococcus xanthus .. Reprodukuje sa binárnym štiepením. Baktérie Elena García Bravo sú bezpochyby najreprezentatívnejšou skupinou, ktorá sa reprodukuje bipartíciou alebo binárnym štiepením, a práve tu sa tento proces podrobnejšie študoval.

Medzi najznámejšie druhy v tejto skupine eukaryotických organizmov patria Escherichia coli, gramnegatívna enterobaktéria prirodzene sa vyskytujúca v črevnej flóre ľudí, a Caulobacter crescentus, ďalšia gramnegatívna (nepatogénna) baktéria prítomná v mnohých pôdach a vodných útvaroch.

Ako model štúdie slúžila aj grampozitívna baktéria Bacillus subtilis, ktorá je typickou baktériou nachádzajúcou sa na mnohých pôdach.

Rozdiely medzi binárnym štiepením a mitózou

Proces bipartície je trochu odlišný od typických mitotických udalostí v eukaryotických bunkách. Po prvé, počas binárneho štiepenia sa mitotická vretienka, ktorá oddeľuje chromatidy počas mitózy, nevytvára. Neexistuje ani duplikácia organel, pretože tento proces je typický pre baktérie, ktorým chýbajú vnútorné membránové organely.

Ďalším dôležitým rozdielom je to, že bipartícia sa vyskytuje v baktériách a iných mikroorganizmoch s cieľom zvýšiť počet jednotlivcov, zatiaľ čo napríklad v mnohobunkových organizmoch, ako sú zvieratá a rastliny, slúži tento proces ako náhrada buniek. , rast a vývoj.

V neposlednom rade je dôležité stanoviť, že mitóza trvá omnoho dlhšie ako binárne štiepenie, pretože je to z energetického hľadiska o niečo zložitejší a nákladnejší proces.

Referencie

1. Angert, ER (2005). Alternatívy binárneho štiepenia baktérií. Nature Reviews Microbiology, 3 (3), 214.
2. Brusca, RC, a Brusca, GJ (2003). Bezstavovce (č. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Prescott, LM, Harley, JP, a Klein, DA (1993). Microbiology, 2. vydanie. Wm. C. Brown. Pub., New York, 224.
4. Simpson, JY (1902). Pripomienky k binárnemu štiepeniu v živote Ciliaty. Zborník Kráľovskej spoločnosti v Edinburghu, 23, 401 - 421.
5. Solomon, EP, Berg, LR a Martin, DW (2011). Biológia (9. vydanie). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.