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Wie Bakterien vermehren sich?

Bakterien sind einzellige Mikroorganismen, und sind eine der einfachsten Formen des Lebens auf der Erde. Haltigen nur einem einzigen Chromosom DNA, fehlt ihnen ein Kern oder anderen Organellen in den meisten eukaryotischen Zellen gefunden. Um sich zu vermehren, Bakterien zu unterziehen, den Prozess der binäre Spaltung, wo eine Bakterienzelle in der Größe wächst, kopiert seine DNA und dann spaltet sich in zwei identische "Tochterzellen". Bakterien können auch tauschen DNA durch Konjugation, die sie an Eigenschaften, die Umweltbelastungen wie Antibiotika zu überwinden teilen.

Anatomie eines Bakteriums


Eine Bakterienzelle ist eine außerordentlich einfache Prokaryonten, dh es ist kein Kern enthalten. Ein Bakterium enthält nur eine Zellwand, Zellmembran, Zytoplasma, Ribosomen und die Chromosomen, wobei einige Bakterienzellen ein Plasmid oder extrazellulären Strukturen, wie einer Kapsel, Fimbrien und Flagellen enthalten. Im Gegensatz zu einer eukaryontischen Zelle, die einen Zellkern besitzen tut, ein Bakterium nicht Mitose während der Replikation unterzogen werden, bei der der Kern spaltet und DNA wird in zwei identische Sätze verteilt. Stattdessen vermehren Bakterien durch Zweiteilung, eine Replikationsprozess, die Kopien der Bakterien-DNA und spaltet eine einzelne Zelle in zwei identische Tochterzellen. Die Vereinfachung der Bakterien Reproduktionsprozesses ermöglicht es Bakterien, zu einem erstaunlich flottem Tempo zu replizieren. Unter den richtigen Bedingungen kann eine einzelne Bakterienzelle in bis zu einer Milliarde einzelnen Bakterien in nur 10 Stunden zu replizieren.

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Binäre Spaltung ist ein streng kontrollierter Prozess, der ein Bakterium gleichmäßig in zwei vollständige Tochter teilt mit Hilfe spezifischer Proteine ​​für die Replikation ausgelegt. Binäre Spaltung beginnt mit einer Replikation des Bakteriums DNA. Sobald die DNA in das Chromosom repliziert wird, ordnet sich das Chromosom in zwei Replikationsgabeln und teilt sich dann an entgegengesetzten Enden der Zelle. An der Trennstelle, in der Nähe der Mitte des länglichen Bakterium wird die Maschine für die Teilung montierten, insbesondere das Protein Ring FtsZ. Sobald die Elemente zur Trennung montiert sind, synthetisiert das Bakterium eine neue Zellwand an der Teilungsebene mit der Zellmembran und spaltet sich in zwei identische Tochterzellen. Die Tochterzellen sind Klone, in jeder Hinsicht auf den ursprünglichen Bakterium identisch.

Schüttelt Dinge


Bakterien haben die Fähigkeit, ihre genetische Struktur zu ändern mit der Übertragung von Plasmiden, eine kleine kreisförmige DNA-Molekül, das die genetische Information, die das Bakterium an Umweltbedingungen überwunden werden können. Plasmide werden entweder nach oben durch ein Bakterium aus seiner Umgebung aus Bakterien, Bakterien durch einen Prozess namens Konjugation abgeholt oder weitergegeben. Dies ermöglicht es ihnen, sich anzupassen, um in feindlichen Umgebungen leben, von arktischen Schnee auf den Meeresboden. Es ermöglicht ihnen auch Widerstand gegen künstliche Spannungen wie Antibiotika entwickeln. Ein Plasmid wird während der Teilungsprozess nicht immer replizieren; Gelegentlich werden sie nur eine der Tochterzellen weitergegeben werden. Plasmide replizieren über eine Strecke von ihrer eigenen DNA-Replikation, die gewährleistet, von der Mutterbakterienzelle und können auch unabhängig von dem Bakterium replizieren. Ein einzelnes Bakterium kann Hunderte von replizierten Plasmide enthalten.

Alternative Replication


Bakterien sind äußerst vielfältig und einige Formen von Bakterien nicht durch binäre Spaltung replizieren. Die Cyanobakterien Stanieria repliziert innerhalb der Zellwand, wodurch Dutzende oder sogar Hunderte von Nachkommen genannt baeocytes. Die Zellwand reißt und alle baeocytes gleichzeitig gelöst werden. In Epulopiscium, bilden zwei kleine Nachkommen Zellen aus der replizierten DNA innerhalb einer größeren Mutterzelle. Wenn die Nachkommen sind voll entwickelt, die Mutter Zelle stirbt, die Freigabe zwei komplette Bakterienzellen. Eine reproduktive Prozess namens Knospung hat auch in einigen Mitgliedern des Planctomycetes beobachtet worden, aber die Mechanik dieses Prozesses sind noch unbekannt.