10.3: Binary Fission
10.3: Binäre Teilung
Fission is the division of a single entity into two or more parts, which regenerate into separate entities that resemble the original. Organisms in the Archaea and Bacteria domains reproduce using binary fission, in which a parent cell splits into two parts that can each grow to the size of the original parent cell. This asexual method of reproduction produces cells that are all genetically identical.
The speed of Bacterial Fission
Though its speed varies among species, binary fission is generally rapid and can yield staggering growth. In the amount of time it takes bacterial cells to undergo binary fission, the number of cells in the bacterial culture doubles. Thus, this period is the doubling time. For example, Escherichia coli cells typically divide every 20 minutes. Bacterial growth, however, is limited by factors including nutrient and space availability. Thus, binary fission occurs at much lower rates in bacterial cultures that have encountered a growth-limiting factor (i.e., entered a stationary growth phase).
Fission of Organelles in Eukaryotic Cells
In addition to organisms in the Archaea and Bacteria domains, some organelles in eukaryotic cells also reproduce via binary fission. Mitochondria, for example, divide by prokaryotic binary fission. This process requires the division of mitochondrial proteins and DNA.
Die Spaltung ist die Teilung einer einzelnen Einheit in zwei oder mehrere Teile. Sie generieren sich in separaten Einheiten, welche der originalen Einheit ähneln. Organismen in den Domänen der Archaeen und Bakterien vermehren sich mittels binärer Spaltung. Bei dieser teilt sich eine Mutterzelle in zwei Teile, die jeweils auf die Größe der ursprünglichen Mutterzelle anwachsen können. Diese ungeschlechtliche Methode der Reproduktion bringt Zellen hervor, welche in der Regel genetisch identisch sind.
Die Geschwindigkeit der bakteriellen Teilungen
Obwohl die Geschwindigkeit von Spezies zu Spezies variiert, ist die Binärspaltung im Allgemeinen schnell und kann für erstaunliches Wachstum sorgen. In der Zeit, welche die Bakterienzellen für die Binärspaltung benötigen, verdoppelt sich die Anzahl der Zellen in der Bakterienkultur. Dieser Zeitraum ist also die Verdoppelungszeit. Zum Beispiel teilen sich Escherichia coli Zellen typischerweise alle 20 Minuten. Das Bakterienwachstum wird jedoch durch Faktoren wie Nährstoff -und Platzverfügbarkeit begrenzt. Daher findet die Binärspaltung in Bakterienkulturen, die auf einen wachstumsbegrenzenden Faktor gestoßen sind (d.h. in eine stationäre Wachstumsphase eingetreten sind), mit wesentlich geringeren Raten statt.
Spaltung von Organellen in Eukaryontischen Zellen
Neben Organismen aus dem Bereich der Archaeen und Bakterien vermehren sich auch einige Organellen in Eukaryontischen Zellen mittels der binären Spaltung. Mitochondrien teilen sich beispielsweise durch prokaryontische Binärspaltung. Dieser Prozess erfordert die Teilung der mitochondrialen Proteine und DNA.
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