Sisältö
Toisin kuin korkeammissa elämänmuodoissa esiintyvät eukaryoottisolut, prokaryoottisilla soluilla, kuten yksisoluisilla bakteereilla, on ei ydintä ja kallistuksen lisääntyminen kopioimalla ytimen kromosomeja.
Sen sijaan ne moninkertaistuvat prosessilla, jota kutsutaan binaarifissioksi, jossa solu yksinkertaisesti jakautuu kahteen osaan. Osa bakteerien selviytymisstrategiasta on lisääntyminen mahdollisimman nopeasti, kun olosuhteet ovat suotuisat. Kun lämpötila on oikea ja ruokaa on saatavana, binaarifissio mahdollistaa nopean solukasvun.
Uusien solujen on edelleen oltava samoja kuin emasolut, joten geneettisen materiaalin on oltava identtistä. Tämä tarkoittaa, että solujen DNA-molekyylit on kopioitava binaarifissioprosessin aikana. Vaikka tämä lisää ylimääräisiä vaiheita, binaarifissio on silti paljon yksinkertaisempi ja nopeampi kuin eukaryoottinen solu lisääntymistä ja sopii hyvin bakteerien käyttäytymiseen.
Mikä on binaarifissio?
Binaarifission prosessi on epäseksuaalisen lisääntymisen menetelmä, joka johtaa kahteen identtiset tytärsolut yhden vanhemman solusta.
Koska bakteerit ovat yksinkertaisempia kuin eukaryoottisolujen jakautumisen ytimeen perustuva mitoosiprosessi, bakteerit voivat käyttää sitä nopeasti kasvamaan määrään, kun olosuhteet ja resurssit sallivat. Tämä nopea lisääntyminen on etuna kilpaillessaan muiden bakteerien ja muiden yksisoluisten elämänmuotojen kanssa.
Bakteerit yksinkertaisesti kuluttavat saatavilla olevan ruoan, erittävät jätteet ja jakavat, kun ne saavuttavat koon, joka antaa niiden jakaa kahteen elinkelpoiseen pieneen soluun.
Mitkä ovat binaarifission vaiheet?
Vaikka binaarifissiomenetelmä on suhteellisen yksinkertainen, siinä on vielä useita vaiheita, jotka on suoritettava loppuun ennen uusien solujen muodostumista.
Ensin yhden ympyränmuotoisen bakteeri-DNA-juosteen on suoristettava. DNA kopiointi nauhasta tapahtuu sitten. Samanaikaisesti solu alkaa kasvaa pitkänomaiseksi ja solukalvo sulkeutuu sitten kahden uuden solun väliin lähellä pitkänomaisen emäsolun keskustaa. Yksityiskohtaiset vaiheet ovat seuraavat:
DNA-molekyyli, jolla on bakteerisolun geneettinen koodi, on pyöreä juoste, joka on yleensä tiukasti käämitty. Sen on suoristaa ja suorista, jotta se voidaan kopioida.
Samalla kun solu kasvaa edelleen, entsyymi DNA-polymeraasi kopioi DNA-juosteen. Nämä kaksi kopiota kiinnittyvät solumembraaniin.
Kun solu kasvaa enemmän, se pidentyy lisäämällä soluseinää ja kalvomateriaalia keskelle. Kaksi solukalvoon kiinnittynyttä DNA-kopiota vedetään kohti vastakkaiset päät solun lopullista binaarifissiota valmisteltaessa.
Binaarifission yhteydessä emasolu jakautuu kaksi tytärsolua samankokoisia. Puolivälissä pitkänomaisten solujen päiden välillä solukalvo alkaa kasvaa solun keskelle. Kun kalvo on sulkenut molemmat solut, ne voivat erota.
Kaksi uutta tytärsolua sisältävät nyt täydellisen sarjan kelattua DNA: ta sekä osan solun ribosomeista ja plasmideista. He ovat valmiita kasvamaan ja lopulta jakautumaan
Binaarifissio vs. mitoosi
Vaikka binaarifissi on vähemmän monimutkainen prosessi kuin mitoosia käyttävä eukaryoottinen solunjako, molemmat johtavat identtisiin tytärsoluihin.
Bakteerit käyttävät binaarifissiota, koska tällä prosessilla on tiettyjä evoluutioetuja yksisoluiset organismit. Mitoosi on hallitumpi prosessi monien vaiheidensa takia.
Solunjakautuminen monisoluisissa organismeissa voi pysähtyä, jos sitä ei tarvita tai se voidaan suunnata muodostavien elinten ja monimutkaisten rakenteiden suuntaan. Esimerkiksi ihmisillä hallitsematon solukasvu voi johtaa kasvaimiin ja syöpään.
Bakteereille hallitsematon lisääntyminen ja kasvu on etu, jonka avulla ne voivat levitä nopeasti ja kilpailla onnistuneesti muiden yksinkertaisten organismien kanssa.