10.3: Rozszczepienie binarne

Binary Fission
JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Binary Fission
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

54,807 Views

01:20 min
March 11, 2019

Overview

Rozszczepienie to podział pojedynczej jednostki na dwie lub więcej części, które regenerują się w oddzielne jednostki przypominające oryginał. Organizmy w domenach archeonów i bakterii rozmnażają się za pomocą rozszczepienia binarnego, w którym komórka rodzicielska dzieli się na dwie części, z których każda może urosnąć do rozmiaru oryginalnej komórki rodzicielskiej. Ta bezpłciowa metoda rozmnażania wytwarza komórki, które są genetycznie identyczne.

Szybkość rozszczepienia bakteryjnego

Chociaż jego prędkość różni się w zależności od gatunku, rozszczepienie binarne jest na ogół szybkie i może przynieść oszałamiający wzrost. W czasie, w którym komórki bakteryjne przechodzą rozszczepienie binarne, liczba komórek w kulturze bakteryjnej podwaja się. Tak więc ten okres jest czasem podwojenia. Na przykład komórki Escherichia coli zazwyczaj dzielą się co 20 minut. Rozwój bakterii jest jednak ograniczony przez takie czynniki, jak dostępność składników odżywczych i przestrzeni. W związku z tym rozszczepienie binarne zachodzi znacznie rzadziej w kulturach bakteryjnych, które napotkały czynnik ograniczający wzrost (tj. weszły w stacjonarną fazę wzrostu).

Rozszczepienie organelli w komórkach eukariotycznych

Oprócz organizmów w domenach archeonów i bakterii, niektóre organelle w komórkach eukariotycznych rozmnażają się również poprzez rozszczepienie binarne. Na przykład mitochondria dzielą się przez prokariotyczne rozszczepienie binarne. Proces ten wymaga podziału białek mitochondrialnych i DNA.

Transcript

Prokariota rozmnażają się poprzez podział komórek, choć przy użyciu innego procesu niż eukarionty, który jest bezpłciowy, tworząc dwa genetycznie identyczne klony samego siebie. Ten rodzaj rozmnażania nazywa się rozszczepieniem binarnym, co oznacza podział na pół.

Aby się podzielić, komórka najpierw zastępuje swoje DNA, kopiując chromosom od początku replikacji, obszaru w pobliżu kontaktu chromosomalnego z błoną plazmatyczną komórki. Enzymy replikacyjne kopiują chromosom dwukierunkowo, poruszając się w przeciwnych kierunkach od początku, tworząc dwa dwuniciowe chromosomy.

W miarę zachodzenia replikacji oba chromosomy zaczynają oddalać się od siebie, na przeciwległe strony komórki. Sama komórka wydłuża się, pobudzając separację chromosomów lub nukleoidów.

Gdy chromosomy przesuną się na przeciwne strony, może rozpocząć się cytoplazmatyczne rozdzielanie, cytokineza. Teraz w punkcie środkowym komórki tworzy się pierścień samoorganizujących się białek, kierując tworzeniem pierścienia przegrody, rozwijającej się ściany komórkowej od obrzeży punktu środkowego do środka.

Kiedy przegroda kończy się rozwijać, szczypie komórkę, dzieląc się, aby uzyskać dwie identyczne komórki potomne.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for