Kā baktērijas vairojas labvēlīgos un nelabvēlīgos apstākļos?

Izglītība:

Zemākie mūsu planētas organismi -prokariotu baktēriju šūnas. Iespējams, to lielums ir viens no iemesliem, kāpēc tie spēj ievērojami palielināt skaitu. Tiek lēsts, ka normāla baktēriju atveidošana notiek ik pēc 20-30 minūtēm. Protams, šūnu skaits ir vienkārši neticami! Par dienu tulkojumā uz pēcnācēju masu no viena indivīda būs aptuveni 5 tonnas.

Tomēr dažādu ierobežojošu faktoru dēļ šis pieaugums nenotiek. Kāds ir šo organismu straujas pavairošanas cēlonis? Mēģināsim izprast šo jautājumu.

kā baktērijas vairojas

Baktēriju reprodukcijas metodes

Ir vairāki no tiem. Galvenais faktors, kas nosaka šo vai reproducēšanas procesa variantu, ir ārējie apstākļi. Kā baktērijas vairojas labvēlīgos apstākļos? Ir divi veidi:

  • veģetatīvā (bezdziesmu);
  • ar budding.

Tās ir ātrākas, vienkāršas un evolucionāri senas metodes. Tomēr ar šādām metodēm nav ģenētiskās informācijas apmaiņas, tāpēc bērniem ir precīza māšu kopija.

Bet kā baktērijas vairojas, ja parametriārējā sfēra ir nelabvēlīga? Tad nāk īpašs process, kam ir tāds pats pamats kā daudzslāņu seksuālajai pavairošanai - ģenētiskās informācijas apmaiņa sakarā ar kaimiņu nukleoīdu DNS segmentu rekombināciju šūnās.

augšana un baktēriju pavairošana

Detalizētāk apspriedīsim katru no šīm iespējām un noskaidrosim mikroorganismu populācijas mākslīgās kultivēšanas pazīmes.

Bezdzimuma reprodukcija un tās īpašības

Katra baktēriju šūna veic visus svarīgos procesus:

  • elpo;
  • ēd;
  • Pārvietojas;
  • absorbē un tērē enerģiju;
  • aug;
  • attīstās.

Visu dzīves rezultāts ir bezdzemdes reprodukcijas process, kā rezultātā mātes šūna rada jaunas personas un pakāpeniski nomirst.

Procesa apraksts

Kā baktērijas aug veģetatīvi, var īsumā aprakstīt vairākos punktos.

  1. Baktērija sasniedz noteiktu lielumu un barības vielu rezervi. Rezultātā tas ir gatavs uzsākt procesu.
  2. Tad kamera sāk izstiepties gareniski, tas ir, pagarināt.
  3. Šajā vidū veidojas transversā starpsumma (sašaurinājums), kas sāk saplūst uz šūnas centru, izspiežot to.
  4. Iekšā notiek DNS molekulas replikācijas process, tas ir, nukleoīda sadalīšana.
  5. Ģenētiskais materiāls molekulas abos galos ir pievienots baktēriju šūnu sieniņām.
  6. Galvenais un atkārtots DNS atšķiras dažādos polos.
  7. Saspiešana aizveras un šūna ir sadalīta pa pusi. Tātad ir izveidoti divi bērni.
  8. Trūkstošās struktūras (zvīņas, gļotu kapsulas utt.) Tiek aizpildītas katrā pārstāvniecībā atsevišķi.
  9. Šūnas nukleotīds tiek sadalīts vispirms, un pēc tam notiek citokinēze.

Acīmredzot baktēriju augšana un pavairošana ar šāda veida palīdzību ir ļoti vienkāršs un ātrs process, kas neprasa sagatavošanu un dažas īpašas iezīmes.

baktēriju augšanas pazīmes

Tomēr dažās sugās (piemēram, sienābaktērijas baktērijas), process nebeidzas tur. Divas meitas šūnas veido tiltu starp tām, caur kurām DNS brīvi iziet no vienas uz otru. Tikšanās viens otram, nukleīnskābju molekulu apmaiņas vietnes, kas izraisa mutāciju parādīšanos. Pēc tam DNS atgriežas savā būrī, tikai jau mainījusies, ar jaunām iedaļām, kas iebūvēti ķēdē. Tilts sabrūk, katrs indivīds sāk neatkarīgu esamību.

Šūnu dalīšanās veidi

Ir vēl dažas īpatnības, kā baktērijas reizinās asexually. Kad process ir pabeigts, ir iespējami trīs notikumu attīstības varianti.

  1. Citokinēzija un nukleoīda sadalīšanās notiek agrāk,nekā ir laiks veidot sašaurinājumus, un šūnas izkliedējas divās struktūrās. Tāpēc šajos gadījumos veidojas diplokoki, streptokoki, stafilokoki, stieplveidīgie daudzšūnu formējumi un citas kombinētās formas.
  2. Normāla atdalīšana.Šajā gadījumā notiek savlaicīgs un harmonisks veģetatīvs sadalījums gan pašām šūnām, gan ģenētiskajam materiālam un citoplazmai. Tā rezultātā no vienas mātes šūnas tiek iegūtas divas normālas meitas šūnas.
  3. Pastāvīgais ģenētiskā materiāla sadalījums ir daudz ātrāk nekā pašu šūnu atdalīšana. Tā rezultātā veidojas daudznukleoīdu formas.

Pēc kādas no iepriekšminēto koloniju veidošanās daudzās no šīm šūnām ir tendence atsevišķi nošķirt un neatkarīgi pastāvēt.

Šūnu noņemšanas metodes no cita

Baktēriju reizināšanas īpatnības veģetācijas metodē ietver dažādas šūnu atdalīšanas iespējas. Kopumā no tiem ir trīs.

  1. Šūnas pārtrauc citoplazmisko tiltu starp tiem un atvairās viens otru (sadalot šķelšanos). Piemērs: Sibīrijas mēri
  2. Precīza nošķiršana, bīdot vienu personu virs citas virsmas. Piemērs: Escherichia.
  3. Iedaļa. Veids, kādā viena šūna apraksta citu ap V formu. Piemērs: difterijas baktērijas.

    kā pieaug reālas baktērijas?

Par šo kāpuru (veģetatīvās) baktēriju sugu pavairošanas īpatnības beidzas.

Seksuāla reproducēšana: iezīmes

Kā baktēriju reprodukcija notiek seksuāliveids, tas tika izveidots tikai 1946. gadā. Pirms tam bija zināms tikai tas variants, kuru mēs jau uzskatījām. Tika uzskatīts, ka atbilde uz jautājumu par to, kā reālās baktērijas vairoties, ir nepārprotama: tikai divu šūnu aspektīvais sadalījums.

Tomēr eksperimenti ar Escherichia coli celmiemparādīja, ka tā šūnas spēj konjugēt. Tas ir īpaša ģenētiskā materiāla apmaiņas procesa nosaukums. Un tas jau ir tieša seksuālās reprodukcijas pazīme.

kā baktērijas vairojas

Kā tāda, sieviešu un vīriešu šūnas starpnav baktēriju. Tomēr vienmēr ir tāds, kas satur sākotnējo DNS (vīrietis) un to, kas to saņems (sieviete). Viss process ir šāds.

  1. Divas šūnas savstarpēji tuvojas un izveido kontaktu.
  2. Saskarsmes vietu sauc par zāģi, un tā ir doba šķiedraina caurule. To ražo "vīriešu" šūna.
  3. Tad, izmantojot izveidoto kanālu, sākas tēva DNS pārnese uz mātes šūnu.
  4. Šeit ģenētiskais materiāls tiek rekombinēts, tas nozīmē, ka tas apmainās ar plāksteriem. Katra molekula aizpilda trūkstošo ķēdi.
  5. Process ir ļoti lēns, tādēļ tā pārejas laikā "vīriešu" šūna spēj replicēt savu DNS vairākas reizes.
  6. Rezultātā tiek veidoti jauni indivīdi, kam ir rekombinanto ģenētiskais materiāls ar vīriešu un sieviešu šūnu pazīmēm. Un arī ir vairākas sākotnējās paternitātes šūnas.

Baktēriju koloniju augšana

Lai izpētītu, kā izaugsmi unbaktēriju pavairošana, sagatavo īpašu uzturvielu barotni, kas piemērota katrai sugai. Viņi ir sējuši celmi un, ievērojot noteiktus sterilus apstākļus, lai izvairītos no konkurences, kolonizējot citus mikroorganismus, viņi ievēro izmaiņas, kas notiek, un veselu koloniju augšanu.

Ja šis process neaprobežojas ar ierobežojošiem faktoriem, tad iedzīvotāju skaita pieaugums turpinās pēc logaritmiskās attīstības. Šūnu nāve dabiskos līdzekļos ir tikai aritmētiskā.

Sporu veidošanās

Uzklausot, ka mikrobi spēj radīt īpašas struktūras - strīdi, daudzi cilvēki domā, ka tas ir vēl viens variants, kā baktērijas vairojas. Tomēr tas tā nav.

baktēriju reprodukcijas veidi

Spora ir tikai īslaicīga atpūtas vietakamera, kurā viņa spēj izjust nelabvēlīgus vides apstākļus. Dažreiz pat desmitiem gadu. Ar pēcnācēju reprodukcijas procesiem tas nekādā veidā nav savienots.