Како бактериите се размножуваат под поволни и неповолни услови?

Најмали организми на нашата планета се прокариотски клетки на бактериите. Можеби нивната големина - ова е една од причините зошто тие се способни за огромно зголемување на бројот. Се проценува дека нормалната репродукција на бактерии се јавува на секои 20-30 минути. Секако, бројот на клетки е едноставно неверојатен! За еден ден во преводот на масата на потомците од една индивидуа ќе биде околу 5 тони.

Сепак, поради различни ограничувачки фактори, ваквиот раст не се јавува. Која е причината за таквата брза репродукција на овие организми? Ајде да се обидеме да го разбереме ова прашање.

Методи на репродукција на бактерии

Постојат неколку од нив. Главниот фактор што ја одредува оваа или онаа варијанта на процесот на репродукција е надворешните услови. Како бактериите се размножуваат под поволни услови? Постојат два начини:

• Вегетативен (асексуален);
• Со младиот.

Овие се побрзи, едноставни и еволуционистички древни методи. Меѓутоа, со такви методи, не постои размена на генетски информации, па децата се точна мајчинска копија.

Но, како бактериите се множат ако параметрите на надворешната сфера се неповолни? Потоа доаѓа посебен процес, кој има иста основа како сексуално множење на повеќеклеточни - размена на генетски информации поради рекомбинацијата на ДНК сегментите од соседните нуклеоиди во клетките.

Ајде да ја разгледаме секоја од овие опции подетално и да ги откриеме особеностите на вештачкото одгледување на популации на микроорганизми.

Асексуална репродукција и нејзините карактеристики

Секоја бактериска клетка ги изведува сите витални процеси:

• Дише;
• Јаде;
• Се движи;
• Апсорбира и троши енергија;
• Расте;
• Развива.

Резултатот од целиот живот е процес на асексуална репродукција, како резултат на што мајката клетка доведува до нови поединци и постепено умира.

Опис на процесот

Начинот на кој бактериите се размножуваат вегетативно може да биде опишан во неколку параграфи.

1. Бактеријата достигнува одредена големина и содржат хранливи материи. Како резултат на тоа, тој е подготвен да го започне процесот.
2. Тогаш клетката почнува да се протега надолжно, односно да се продолжува.
3. Во оваа средина се формира попречен септум (констрикција), кој почнува да се приближува кон центарот на ќелијата, истиснувајќи го.
4. Внатре, се случува процесот на репликација на молекулата на ДНК, односно на поделбата на нуклеоидот.
5. Генетскиот материјал на двата краја на молекулата е прикачен на ѕидовите на бактериската клетка.
6. Главната и реплицираната ДНК се дели на различни полови.
7. Констрикцијата се затвора и клетката е поделена на половина. Затоа се формираат две деца.
8. Исчезнатите структури (флегела, капсули на слуз и така натаму) се завршуваат во секој претставник одделно.
9. Нуклеотидот на клетката е прво поделен и после тоа се јавува цитокинеза.

Очигледно, растот и размножувањето на бактериите од овој тип е многу едноставен и брз процес кој не бара подготовка и некои специфични карактеристики.

Меѓутоа, кај некои видови (на пример, во бацилиус за бацили од сено), процесот не завршува тука. Две ќерки клетки формираат мост меѓу нив, преку кој ДНК слободно поминува од еден до друг. Средба меѓусебно, размена на молекули на нуклеинска киселина, што доведува до појава на мутации. После тоа, ДНК се враќа во кафезот, само што веќе е променет, со нови делови вградени во синџирот. Мостот паѓа, секој поединец започнува независно постоење.

Видови на клеточна поделба

Постојат уште неколку особености во тоа како бактериите се шират асексуално. По завршувањето на процесот, можни се три варијанти на развојот на настаните.

1. Цитокинезата и поделбата на нуклеоидот се појавуваат порано отколку што констрикциите имаат време да се формираат, а клетките се разминуваат со две структури. Затоа, во овие случаи се јавува формирање на диплококи, стрептококи, стафилококи, мултиќевни формации и други комбинирани форми.
2. Нормална сепарација. Во исто време се случува навремена и хармонична вегетативна поделба на самите клетки и генетскиот материјал и цитоплазмата. Како резултат на тоа, две нормални ќерки клетки се добиени од една мајчина клетка.
3. Тековната поделба на генетскиот материјал е многу побрза од одделувањето на самите клетки. Како резултат на тоа се формираат мултинуклеоидни форми.

По формирањето на некоја од горенаведените колонии, клетките во многу од нив, исто така, имаат тенденција да се одделат едни од други и независно постоење.

Методи на одвојување на клетки едни од други

Особеностите на бактериското множење со вегетативната метода вклучуваат различни опции за одвојување на клетките. Вкупно, постојат три од нив.

1. Клетките го скршнуваат цитоплазматичниот мост помеѓу нив и се одбиваат едни со други (кршење на одвојувањето). Пример: прачки од антракс.
2. Точна сепарација со лизгање еден поединец над површината на друга. Пример: Ешерихија.
3. Дел. Начинот на кој една клетка опишува друга околу обликот на В. Пример: дифтерија бактерии.

На ова завршува асексуалната (вегетативна) репродукција на бактериски примероци.

Сексуална репродукција: карактеристики

Како се случува репродукцијата на бактерии од страна на сексуалниот метод, таа била основана само во 1946 година. Пред тоа, само опцијата што веќе ја разгледавме беше позната. Се веруваше дека одговорот на прашањето како вистинските бактерии се размножуваат, е недвосмислен: само асексуално ги дели клетките на два.

Сепак, експериментите на соеви на Escherichia coli покажале дека нејзините клетки се способни за конјугација. Ова е името на специјалниот процес на размена на генетски материјал. И ова е веќе директен знак за сексуална репродукција.

Како такви, меѓу бактериите нема женски и машки клетки. Сепак, секогаш постои оној што ја содржи иницијалната ДНК (машки) и оној што ќе ја прими (женката). Целиот процес е како што следува.

1. Две ќелии се приближуваат еден кон друг и воспоставуваат контакт.
2. Местото на контакт се нарекува пила, и тоа е шуплива влакнеста цевка. Се произведува од "машка" клетка.
3. Потоа, преку формираниот канал започнува трансферот на ДНК на таткото во мајчината клетка.
4. Овде генетскиот материјал е рекомбиниран, односно се разменува закрпи. Секоја молекула го комплетира исчезнатиот синџир.
5. Процесот е многу бавен, така што за време на неговиот премин, "машката" ќелија е способна да ја повторува својата ДНК неколку пати.
6. Како резултат на тоа, се формираат нови поединци кои имаат рекомбинантен генетски материјал со знаци на машки и женски клетки. И, исто така, постојат неколку почетни татковски клетки.

Раст на бактериски колонии

Со цел да се проучи како се јавува растот и размножувањето на бактериите, се подготвуваат специјални хранливи материи кои се погодни за секој вид. Тие се посеани видови и, следејќи одредени стерилни услови, со цел да се избегне конкуренција кога се населуваат други микроорганизми, ги набљудуваат промените што се случуваат и растот на целите колонии.

Ако овој процес не е ограничен со ограничувачки фактори, тогаш растот на населението продолжува со логаритамска прогресија. Смртта на клетките со природни средства е само во аритметиката.

Формирање на спори

Сослушување дека микробите се способни да формираат специјални структури - спорови, многу луѓе мислат дека ова е уште една варијанта за тоа како бактериите се размножуваат. Сепак, ова не е случај.

Spore е само привремена состојба на одмор во ќелија во која е способна да доживее неповолни услови во животната средина. Понекогаш дури и десетици години. Со процесите на репродукција на потомците ова во никој случај не е поврзано.