РАЗДЕЛЯНЕ ИЛИ БИНАРНО ДЕЛЕНЕ: ПРОЦЕС, ВИДОВЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В bipartition или двоичен делене е вид безполово размножаване от които родител, обикновено едноклетъчни, дели да образуват две дъщерни клетки идентичен размер по-малък от генетична гледна точка (клонове).

Този тип размножаване е типичен за бактериалните видове и се различава от другите видове беззастрашно възпроизводство, като напъпване, например, по това, че родителската клетка изчезва, пораждайки две по-малки дъщерни клетки, които имат част от клетъчната обвивка. от първия. Съществува и в едноклетъчни и колониални еукариотни организми като протозои и някои едноклетъчни водорасли.

Процес на бинарно делене. 1. Бактерии преди бинарно делене с опакована ДНК. 2. ДНК реплики. 3. ДНК отива към полюсите на бактерията, тъй като се увеличава по размер, като се подготвя за разделяне. 4. Нова клетъчна стена започва да расте. 5. Разви се новата клетъчна стена. 6. Новите бактериални клетки са опаковали ДНК, рибозоми и плазмиди.

Асексуалната репродукция се различава от сексуалната репродукция по това, че тя не включва сливането на две гаметични клетки с половин хромозомно натоварване, нито включва формиране на нови генетично различни индивиди.

Освен това асексуалното размножаване обикновено се наблюдава при едноклетъчни организми, докато сексуалното размножаване е характерно за многоклетъчните организми.

Този тип асексуално възпроизвеждане гарантира образуването на клонинги, както и бързо увеличаване на броя на индивидите в дадена популация.

Процес на бинарно делене

Бинарното делене е основният репродуктивен механизъм на прокариотичните организми. При бактериите тя започва с дублирането на единичната бактериална кръгова хромозома и със значително увеличаване на размера на клетките.

Така произведените две копия трябва да мигрират или сегрегират към двата полюса на клетките, след което протеините, необходими за образуване на машината за разделяне, се събират на мястото, където ще се извърши разделянето на дъщерните клетки (обикновено под формата на пръстен).

Процес на бинарно делене в бактерии (Източник: Mcstrother чрез Wikimedia Commons) След този сложен и регулиран процес се образува един вид напречна "стена", която разделя двете получени хромозоми, като споменатата стена се образува от вътрешния растеж на плазмената мембрана и клетъчната стена.

Когато стената е напълно оформена, това води до отделяне на двете дъщерни клетки.

Тази форма на възпроизвеждане е забележително бърза, протичаща в идеални условия на интервали от около 20 минути. Това позволява на бактериалните видове да увеличават броя на индивидите в колония със значително висока скорост. В следното видео можете да видите този процес в протозои:

Видове бинарно делене

Бинарното делене в прокариотите е класифицирано в напречно бинарно деление и надлъжно бинарно деление, според оста, по която се извършва разделянето на дъщерните клетки.

Напречно бинарно делене

Напречната бинарна делене, както подсказва името й, се осъществява през напречната ос на разделителната клетка, с други думи, „стената“, която ще раздели двете дъщерни клетки, се формира на оста, перпендикулярна на оста, която демаркира най-голямата дължина на клетката.

Този тип деление се среща при някои плоски червеи и полипи, където е известно като стробилация. Някои текстове предполагат, че напречното бинарно делене води до образуването на вид "струни" или вериги с продуктите на делене.

Надлъжно бинарно делене

Надлъжното бинарно делене, от друга страна, възниква, когато делителната клетка го прави през надлъжната ос, която обикновено е тази, която демаркира най-голямата дължина на клетката.

Неравномерно бинарно делене

Нерегулярното бинарно делене е това, при което цитозолното деление или цитокинезата се осъществява в равнината, перпендикулярна на тази на ядреното деление в еукариотите.

Конкретни примери

Много едноклетъчни водорасли се разделят асексуално чрез бинарно делене, което е валидно и за повечето видове протозои, въпреки че видовете в двете групи се възползват както от сексуално, така и от асексуално възпроизводство.

В параметрия

Парамециумите са организми от групата на протозоите, които обикновено живеят в тела със застояла вода, богата на органична материя.

Те са еукариотни микроорганизми, които имат форма, подобна на тази на сандал или подметката на обувката и са покрити от реснички, които служат като локомоторни „органи“ или „придатъци“.

Видове делене на цилиоти (Източник: Deuterostome чрез Wikimedia Commons) Основният репродуктивен механизъм на тази група от безгръбначни е напречно бинарно делене, въпреки че те могат да се възпроизвеждат по полов път. Процесът на бинарно делене в тези организми обаче е малко по-различен, тъй като репликацията на ядрен генетичен материал се осъществява чрез митоза. В следното видео можете да видите двустранен дял в параметрия:

В амебите

Амебите също са безгръбначни еукариотни организми, принадлежащи към групата на най-обикновените. Те нямат определена форма на тялото и се движат, като изпъкват части от тялото си, наречени псевдоподи.

Подобно на параметрията, репликацията на генома на амебите, които се разделят чрез бинарно делене, включва митотично събитие.

В бактериите

Жизнен цикъл на бактерията Myxococcus xanthus.. Възпроизвежда се чрез бинарно делене. Бактериите на Елена Гарсия Браво са без съмнение най-представителната група, която се възпроизвежда чрез двуразделяне или бинарно деление и именно този процес е проучен по-подробно.

Сред най-известните видове от тази група еукариотни организми са Escherichia coli, грам-отрицателна ентеробактерия, естествено присъстваща в чревната флора на човека, и Caulobacter crescentus, друга грам-отрицателна (непатогенна) бактерия, присъстваща в много почви и водни тела.

Грамопозитивната бактерия Bacillus subtilis, която е типична бактерия, открита в много почви, също е послужила като модел за изследване.

Разлики между бинарно делене и митоза

Процесът на разделяне е малко по-различен от типичните митотични събития в еукариотните клетки. Първо, по време на бинарно делене не се получава митотичното вретено, което разделя хроматидите по време на митозата. Също така няма дублиране на органели, тъй като този процес е типичен за бактериите, на които липсват вътрешни мембранозни органели.

Друга важна разлика е, че разделянето се среща при бактерии и други микроорганизми с оглед увеличаване на броя на индивидите, докато при многоклетъчните организми като животни и растения например този процес служи за заместване на клетките., растеж и развитие.

Не на последно място е важно да се установи, че митозата отнема много по-дълго време от бинарното делене, тъй като това е малко по-сложен и скъп процес от енергийна гледна точка.

Препратки

1. Angert, ER (2005). Алтернативи на бинарното делене в бактериите. Nature Reviews Microbiology, 3 (3), 214.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Безгръбначни (№ QL 362. B78 2003). Бейсингстоук.
3. Прескот, LM, Harley, JP, & Klein, DA (1993). Микробиология, 2-ро изд. Wm. В. Браун. Pub., New York, 224.
4. Simpson, JY (1902). Наблюдения върху бинарното делене в историята на живота на Ciliata. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh, 23, 401-421.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Биология (9-ти изд.). Брукс / Коул, Cengage Learning: САЩ.