Cum se înmulțesc bacteriile în condiții favorabile și nefavorabile?

Cele mai mici organisme de pe planeta noastră sunt celule procariote de bacterii. Probabil, mărimea lor este unul dintre motivele pentru care sunt capabili de o creștere colosală a numărului. Se estimează că reproducerea normală a bacteriilor are loc la fiecare 20-30 de minute. Bineînțeles, numărul de celule este pur și simplu incredibil! Pentru o zi în traducere la masa de descendenți de la un individ va fi de aproximativ 5 tone.

Totuși, din cauza diferiților factori limitativi, această creștere nu are loc. Care este cauza unei astfel de multiplicări rapide a acestor organisme? Să încercăm să înțelegem această întrebare.

Metode de reproducere a bacteriilor

Există mai multe dintre ele. Principalul factor care determină această sau varianta a procesului de reproducere este condițiile externe. Cum se înmulțesc bacteriile în condiții favorabile? Există două moduri:

• vegetativ (asexual);
• prin înmugurire.

Acestea sunt metode mai rapide, simple și evolutive antice. Cu toate acestea, prin astfel de metode, nu există schimb de informații genetice, astfel încât copiii să fie o copie maternă exactă.

Dar cum se înmulțesc bacteriile dacă parametrii sferei externe sunt nefavorabile? Apare apoi un proces special, având aceeași bază ca și multiplicarea sexuală a multicelulare - schimbul de informații genetice datorită recombinării site-urilor Molecule ADN nucleotide vecine în celule.

Să analizăm mai detaliat fiecare dintre aceste opțiuni și să descoperim trăsăturile cultivării artificiale a populațiilor de microorganisme.

Reproducerea sexuală și caracteristicile ei

fiecare bacteriană comite toate vital procese:

• respirație;
• feed-uri;
• se mișcă;
• absoarbe și consumă energie;
• creșteri;
• se dezvoltă.

Rezultatul întregii vieți este procesul de reproducere asexuală, ca urmare a faptului că celula mamă dă naștere unor noi indivizi și moare treptat.

Descrierea procesului

Modul în care bacteriile cresc vegetativ poate fi descris pe scurt în mai multe paragrafe.

1. Bacteria atinge o anumită dimensiune și stoc nutrienți. Ca urmare, este gata să înceapă procesul.
2. Apoi, celula începe să se întindă longitudinal, adică să se prelungească.
3. În acest mijloc se formează un septum transversal (constricție), care începe să se convertească spre centrul celulei, stoarcandu-l.
4. În interior, are loc procesul de replicare a moleculei ADN, adică diviziunea nucleoidului.
5. Materialul genetic la ambele capete ale moleculei este atașat de pereții celulei bacteriene.
6. ADN-ul principal și replicat diferă de la polii diferiți.
7. Strângerea se închide și celula este împărțită în jumătate. Deci, doi copii sunt formați.
8. Structurile lipsă (flagelă, capsule de mucus și așa mai departe) sunt completate în fiecare reprezentant separat.
9. Celula nucleotidică a celulei este divizată mai întâi și după aceasta se produce citokineză.

Evident, creșterea și multiplicarea bacteriilor prin acest tip este un proces foarte simplu și rapid, care nu necesită pregătire și unele caracteristici specifice.

Cu toate acestea, la unele specii (de exemplu, într-o bacterie de bacil de fân), procesul nu se termină acolo. Două celule fiice formează o punte între ele, prin care ADN trece liber de la unul la celălalt. Reuniți reciproc, site-urile de schimb de molecule de acid nucleic, care conduc la apariția mutațiilor. După aceasta, ADN-ul se întoarce în cușcă, doar sa schimbat deja, cu noi secțiuni încorporate în lanț. Podul se prăbușește, fiecare individ începe o existență independentă.

Tipuri de diviziune celulară

Există și alte câteva particularități în ceea ce privește modul în care bacteriile se înmulțesc asexuat. Când procesul este finalizat, sunt posibile trei variante ale dezvoltării evenimentelor.

1. Citokineza și divizarea nucleoidului are loc mai devreme decât constricțiile au timp să se formeze, iar celulele se diferențiază de două structuri. Prin urmare, în aceste cazuri există o diplococci formație, streptococi, stafilococi, structuri multicelulare tija, și alte forme de îmbinare.
2. Separarea normală. În acest caz, are loc o diviziune vegetativă în timp util și armonioasă atât a celulelor, cât și a materialului genetic și a citoplasmei. Ca rezultat, două celule fiice normale sunt obținute dintr-o celulă maternă.
3. Diviziunea continuă a materialului genetic este mult mai rapidă decât separarea celulelor în sine. Ca rezultat, se formează forme multinucleoide.

După formarea oricăreia dintre coloniile de mai sus, celulele din multe dintre ele tind să se separe una de cealaltă și existența independentă.

Metode de detașare a celulelor unul de celălalt

Particularitățile multiplicării bacteriene prin metoda vegetativă includ diferite opțiuni de separare a celulelor. În total, există trei dintre ele.

1. Celulele sparge puntea citoplasmatică între ele și se resping reciproc (ruperea separării). Exemplu: tije de antrax.
2. Separarea exactă prin alunecarea unui individ peste suprafața altui. Exemplu: Escherichia.
3. Secțiunea. Modul în care o celulă descrie altul în jurul formei V. Exemplu: bacterii difterice.

   

Pe această particularitate a reproducerii asexuate (vegetative) a speciilor bacteriene se încheie.

Reproducere sexuală: trăsături

Cum are loc reproducerea bacteriilor prin metoda sexuală, a fost stabilită abia în 1946. Înainte de aceasta, doar opțiunea pe care o luasem deja în considerare era cunoscută. Se credea că răspunsul la întrebarea cu privire la modul în care se înmulțește adevărata bacterie este lipsită de ambiguitate: doar asexual diviziunea celulară în două.

Cu toate acestea, experimente pe tulpini escherichia coli a arătat că celulele sale sunt capabile de conjugare. Acesta este numele unui proces special de schimb de material genetic. Și acesta este deja un semn direct al reproducerii sexuale.

Ca atare, între bacterii nu există celule feminine și masculine. Cu toate acestea, există întotdeauna unul care conține ADN-ul inițial (masculin) și cel care îl primește (femeie). Întregul proces este după cum urmează.

1. Două celule se apropie reciproc și stabilesc contactul.
2. Locul de contact se numește fierăstrău și este un tub fibros gol. Este produsă de o celulă "masculină".
3. Apoi, prin canalul format, începe transferul ADN-ului tatălui în celula mamă.
4. Aici, materialul genetic este recombinat, adică schimbă patch-uri. Fiecare molecula completează lanțul lipsă.
5. Procesul este foarte lent, astfel încât în ​​timpul trecerii sale, celula "masculin" este capabilă să replice ADN-ul său de mai multe ori.
6. Ca rezultat, se formează noi indivizi care au un material genetic recombinant cu semne ale celulelor masculine și feminine. Și, de asemenea, există mai multe celule paterne inițiale.

Creșterea coloniilor bacteriene

Pentru a studia modul în care bacteriile cresc și se înmulțesc, speciale medii nutritive, potrivite pentru fiecare specie. Ei au fost însămânțate tulpini și cu respectarea anumitor condiții sterile, pentru a evita concurența în acțiuni, alte microorganisme urmăresc schimbările care au loc și creșterea coloniilor întregi.

Dacă acest proces nu este limitat de factorii de limitare, atunci creșterea populației are loc într-o evoluție logaritmică. Moartea celulelor prin mijloace naturale este doar în aritmetică.

Formarea de spori

Auzind că microbii sunt capabili să formeze structuri speciale - dispute, mulți oameni cred că aceasta este o altă variantă a modului în care bacteriile se înmulțesc. Totuși, acest lucru nu este cazul.

Sporul este doar o stare temporară de odihnă într-o celulă în care este capabilă să se confrunte cu condiții nefavorabile de mediu. Uneori chiar zeci de ani. Cu procesele de reproducere a descendenților acest lucru nu este în nici un fel conectat.