ДВУДОЛЬНОЕ ИЛИ БИНАРНОЕ ДЕЛЕНИЕ: ПРОЦЕСС, ВИДЫ И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Двудольность или бинарное деление представляет собой тип бесполого размножения , с помощью которого один из родителей, как правило , одноклеточные, делится с образованием двух дочерних клеток одинакового размера меньше , с генетической точки зрения (клоны).

Этот тип размножения типичен для видов бактерий и отличается от других типов бесполого размножения, таких как почкование, например, тем, что родительская клетка исчезает, давая начало двум меньшим дочерним клеткам, которые имеют часть клеточной оболочки. от первой. Он также существует у эукариотических одноклеточных и колониальных организмов, таких как простейшие и некоторые одноклеточные водоросли.

Процесс двойного деления. 1. Бактерии до бинарного деления с упакованной ДНК. 2. ДНК реплицируется. 3. ДНК направляется к полюсам бактерии по мере того, как она увеличивается в размере, готовясь к делению. 4. Новая клеточная стенка начинает расти. 5. Появилась новая клеточная стенка. 6. Новые бактериальные клетки имеют упакованную ДНК, рибосомы и плазмиды.

Бесполое размножение отличается от полового размножения тем, что оно не предполагает слияния двух гаметических клеток с половиной хромосомной нагрузки и не включает образование новых генетически разных особей.

Кроме того, бесполое размножение обычно происходит у одноклеточных организмов, тогда как половое размножение типично для многоклеточных организмов.

Этот тип бесполого размножения обеспечивает образование клонов, а также быстрое увеличение количества особей в данной популяции.

Процесс двойного деления

Бинарное деление - основной репродуктивный механизм прокариотических организмов. У бактерий он начинается с удвоения одной кольцевой хромосомы бактерии и со значительного увеличения размера клетки.

Полученные таким образом две копии должны мигрировать или сегрегировать к двум полюсам клеток, после чего белки, необходимые для формирования аппарата деления, собираются в том месте, где будет происходить разделение дочерних клеток (обычно в форме кольца).

Процесс бинарного деления у бактерий (Источник: Mcstrother через Wikimedia Commons) После этого сложного и регулируемого процесса образуется своего рода поперечная «стенка», которая разделяет две полученные хромосомы, причем эта стенка формируется за счет внутреннего роста плазматической мембраны и клеточная стенка.

Когда стенка полностью сформирована, происходит разделение двух дочерних клеток.

Эта форма воспроизведения очень быстрая и происходит в идеальных условиях с интервалом около 20 минут. Это позволяет видам бактерий значительно увеличивать количество особей в колонии. В следующем видео вы можете увидеть этот процесс у простейших:

Типы двойного деления

Бинарное деление у прокариот подразделяется на поперечное бинарное деление и продольное бинарное деление в соответствии с осью, вдоль которой происходит разделение дочерних клеток.

Поперечное двойное деление

Поперечное бинарное деление, как следует из названия, происходит через поперечную ось делящейся клетки, другими словами, «стенка», разделяющая две дочерние клетки, формируется на оси, перпендикулярной оси, которая определяет наибольшую длину ячейки.

Этот тип деления встречается у некоторых плоских червей и полипов и известен как стробиляция. Некоторые тексты предполагают, что поперечное бинарное деление приводит к образованию своего рода «струн» или цепочек с продуктами деления.

Продольное двойное деление

С другой стороны, продольное бинарное деление происходит, когда делящаяся ячейка делает это через продольную ось, которая обычно является той, которая ограничивает наибольшую длину ячейки.

Неправильное двойное деление

Нерегулярное бинарное деление - это то, при котором цитозольное деление или цитокинез происходит в плоскости, перпендикулярной делению ядра у эукариот.

Конкретные примеры

Многие одноклеточные водоросли делятся бесполым путем путем бинарного деления, что также верно для большинства видов простейших, хотя виды в обеих группах используют преимущества как полового, так и бесполого типов размножения.

В парамеции

Парамециумы - это организмы из группы простейших, которые обычно обитают в водоемах со стоячей водой, богатой органическими веществами.

Это эукариотические микроорганизмы, которые имеют форму, похожую на форму сандалии или подошвы обуви, и покрыты ресничками, которые служат локомоторными «органами» или «придатками».

Типы деления инфузорий (Источник: Deuterostome через Wikimedia Commons) Основным репродуктивным механизмом этой группы беспозвоночных является поперечное бинарное деление, хотя они также могут воспроизводиться половым путем. Однако процесс бинарного деления у этих организмов несколько отличается, поскольку репликация ядерного генетического материала происходит путем митоза. В следующем видео вы можете увидеть двудольную парамецию:

У амеб

Амебы также являются беспозвоночными эукариотическими организмами, принадлежащими к группе простейших. У них нет определенной формы тела, и они двигаются, выступая за части своего тела, называемые псевдоножками.

Подобно парамециям, репликация генома амеб, которые делятся бинарным делением, включает митотическое событие.

В бактериях

Жизненный цикл бактерии Myxococcus xanthus .. Она размножается двойным делением. Elena García Bravo Бактерии, без сомнения, являются наиболее представительной группой, воспроизводящейся путем двухчастичного или бинарного деления, и именно здесь этот процесс изучен более подробно.

Среди наиболее известных видов этой группы эукариотических организмов - Escherichia coli, грамотрицательная энтеробактерия, естественным образом присутствующая в кишечной флоре человека, и Caulobacter crescentus, еще одна грамотрицательная (непатогенная) бактерия, присутствующая во многих почвах и водоемах.

Грамположительная бактерия Bacillus subtilis, которая является типичной бактерией, обнаруживаемой во многих почвах, также служила моделью исследования.

Различия между бинарным делением и митозом

Процесс двудольного разделения несколько отличается от типичных митотических событий в эукариотических клетках. Во-первых, во время бинарного деления митотическое веретено, разделяющее хроматиды во время митоза, не образуется. Также отсутствует дупликация органелл, так как этот процесс характерен для бактерий, у которых отсутствуют внутренние мембранные органеллы.

Еще одно важное отличие состоит в том, что у бактерий и других микроорганизмов происходит двудольное разделение с целью увеличения числа особей, в то время как в многоклеточных организмах, таких как животные и растения, например, этот процесс служит для замены клеток. , рост и развитие.

И последнее, но не менее важное: важно установить, что митоз занимает гораздо больше времени, чем бинарное деление, потому что это немного более сложный и дорогостоящий процесс с энергетической точки зрения.

Ссылки

1. Ангерт, ER (2005). Альтернативы бинарному делению у бактерий. Обзоры природы микробиологии, 3 (3), 214.
2. Бруска, Р.С., и Бруска, Г.Дж. (2003). Беспозвоночные (№ QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Прескотт, Л. М., Харли, Дж. П., и Кляйн, Д. А. (1993). Микробиология, 2-е изд. Wm. К. Браун. Паб., Нью-Йорк, 224.
4. Симпсон, JY (1902). Наблюдения за двойным делением в истории жизни ресничек. Труды Королевского общества Эдинбурга, 23, 401-421.
5. Соломон, Е.П., Берг, Л.Р., и Мартин, Д.В. (2011). Биология (9-е изд.). Брукс / Коул, Cengage Learning: США.