Какво представлява Bipartition? (Двоично делене)

Двукратното или бинарно делене е метод за асексуално размножаване, чрез който организмът се трансформира в два еднакви нови организма. В този процес генетичният материал на едно живо същество се дублира и разделя между две нови същества.

Този метод на размножаване се среща в прокариотни клетки и се различава от митозата, процеса, чрез който се възпроизвеждат еукариотните клетки.

Тази разлика е ключова, защото прокариотните клетки са по-прости от еукариотите. Следователно, бинарният процес на делене е по-прост и по-бърз от митозата.

Високата скорост, с която протича бинарното делене, позволява на организмите да се размножават експоненциално.

Това означава, че когато стволовата клетка се разбие на две и след това дъщерните клетки повторят процеса, в кратък период от време се получава огромно количество идентични клетки.

Пример за това явление е размножаването на бактерията Е-коли, присъстваща в човешкия храносмилателен тракт и отговорна за различни стомашно-чревни инфекции.

Благодарение на процеса на бинарно делене, тази бактерия може да расте от една клетка до милионна популация само за един ден.

Двоичен процес на делене

Прокариотните клетки имат няколко важни характеристики, които позволяват на двоичния процес на делене да бъде прост и бърз.

Този тип клетки нямат ядро. Следователно, вашата генетична информация е в област, известна като нуклеоид. В него се намира уникална хромозома, в която се съдържа цялата генетична информация на организма.

Процесът на бинарно делене започва в тази хромозома. Вътре в него има елемент, известен като произход на репликацията, където започва процесът на дублиране на ДНК.

Когато произходът на репликацията се дублира и разделя, той генерира два нови източника, които се изтеглят към противоположните краища на хромозомата, докато се счупи и в резултат на това в една и съща клетка се получават две нови хромозоми с идентично генетично натоварване.

Благодарение на този процес, всяка хромозома е насочена към единия край на клетката и това има продълговата форма. Когато двете нови хромозоми са разположени в противоположните краища в центъра на клетката, се създава нова клетъчна стена, която функционира като разделение между двата нуклеоида.

И накрая, тази стена е разделена от центъра и двете нови клетки се освобождават, за да продължат като две нови независими същества.

Този завършен процес се осъществява за много кратък период от време. В случая на E-coli, ново разделение се извършва само за 15 минути. Обаче има и други бактерии, които се размножават с по-бавна скорост.

Тази характеристика е изключително важна, защото зависи от скоростта, с която бактерията се разпростира в определена среда.

Видове бинарно делене

Има три вида бинарни деления, които се определят от начина, по който клетката е разделена. Тези различия са важни, тъй като определят получения размер и форма на организмите, които се създават в двупартийния процес.

Обикновено бинарно делене

Обикновено бинарно делене се случва, когато клетката се дели симетрично. В тези случаи се произвеждат два нови организма с еднакъв размер. Това се случва например в амебите.

Напречно двоично делене

Напречно бинарно делене се случва, когато се извършва разделяне на клетката съвместно с напречната ос на организма. Това се случва в организми като planaria.

Надлъжно разделяне

Надлъжното бинарно делене възниква, когато делението на клетката се случи съвпадащо с надлъжната ос на организма. Пример за това явление се среща в Евглена.

Множество деления

В някои организми процесът на делене не се появява в бинарна форма, а по многостранен начин. В тези случаи ядрото се разделя на повече от две части и след това цитоплазмата се разделя на много части, тъй като има ядра.

По този начин може да се произведе разнообразен брой клетки от една единствена стволова клетка.

Този вид репродукция се среща в маларийния паразит, което прави развитието му още по-голямо от това на други бактерии.

функции

На теория, асексуалното размножаване генерира две клетки с идентична ДНК. Това означава, че организмите, които се възпроизвеждат чрез този метод, са идентични помежду си и че не преминават никаква модификация с течение на времето.

Това означава, че тези организми имат големи трудности да се адаптират към нова среда или дори да останат в собствената си среда, когато се променят. В случая с бактериите това би означавало да може да ги елиминира от организма с голяма лекота.

Установено е обаче, че ДНК на бактериите има относително висока скорост на мутация.

Това им позволява да развият резистентност към антибиотици и дори да се научат да се развиват в голямо разнообразие от условия на околната среда.

От друга страна, двоичното делене е много ефективен метод на възпроизвеждане благодарение на своята простота. Поради тази причина, при подходящи условия на околната среда, растежът на бактериите може да бъде изключително бърз.

Мутация на ДНК в бинарно делене

При бинарно делене няма комбинация от гени между два организма, както при сексуално размножаване. Има обаче и други форми на обмен на генетичен материал, които позволяват мутацията на ДНК.

Досега са открити три възможни начина на обмен на бактерии:

  • Съединението, т.е. обединението на две бактерии, което позволява на кръговата им ДНК да се подложи на рекомбинация.
  • Абсорбция, т.е. когато клетка интегрира фрагменти от мъртви клетки в собствената си ДНК.
  • Трансдукция, процес, при който гените се транспортират в клетката благодарение на бактериални вируси, наречени бактериофаги.

Въпреки че тези процеси не са еквивалентни на половото размножаване, резултатът е, че бактерията може да комбинира чертите на две различни родителски клетки.

Благодарение на това, бактериите могат да мутират и да се адаптират към нови среди, което гарантира по-дълга продължителност на живота срещу антибиотици или други заплахи.