- กระบวนการฟิชชันไบนารี
- ประเภทของฟิชชันไบนารี
- ฟิชชันไบนารีขวาง
- ฟิชชันไบนารีตามยาว
- ฟิชชันไบนารีที่ไม่สม่ำเสมอ
- ตัวอย่างเฉพาะ
- ในพารามีเซีย
- ในอะมีบา
- ในแบคทีเรีย
- ความแตกต่างระหว่างฟิชชันไบนารีและไมโทซิส
- อ้างอิง
bipartitionหรือสองเซลล์เป็นชนิดของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยที่พ่อแม่มักจะมีหน่วยเดียว, แบ่งในรูปแบบสองเซลล์ลูกสาวขนาดเหมือนกันมีขนาดเล็กลงจากจุดทางพันธุกรรมของมุมมอง (โคลน)
การสืบพันธุ์ประเภทนี้เป็นเรื่องปกติของสายพันธุ์แบคทีเรียและแตกต่างจากการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศประเภทอื่น ๆ เช่นการแตกหน่อตัวอย่างเช่นในความจริงที่ว่าเซลล์แม่จะหายไปทำให้เกิดเซลล์ลูกสาวขนาดเล็กสองเซลล์ที่มีส่วนหนึ่งของซองเซลล์ ตั้งแต่แรก นอกจากนี้ยังมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและอาณานิคมยูคาริโอตเช่นโปรโตซัวและสาหร่ายเซลล์เดียวบางชนิด
กระบวนการฟิชชันไบนารี 1. แบคทีเรียก่อนฟิชชันไบนารีกับดีเอ็นเอที่บรรจุ 2. ดีเอ็นเอจำลอง 3. DNA ไปที่ขั้วของแบคทีเรียเมื่อมันเพิ่มขนาดเพื่อเตรียมการแบ่งตัว 4. ผนังเซลล์ใหม่เริ่มเจริญเติบโต 5. ผนังเซลล์ใหม่มีการพัฒนา 6. เซลล์แบคทีเรียชนิดใหม่มีดีเอ็นเอไรโบโซมและพลาสมิด
การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศแตกต่างจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศตรงที่ไม่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของเซลล์ gametic สองเซลล์ที่มีภาระโครโมโซมครึ่งหนึ่งและไม่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของบุคคลใหม่ที่แตกต่างกันทางพันธุกรรม
นอกจากนี้การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศมักเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในขณะที่การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเป็นเรื่องปกติของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์
การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศประเภทนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการก่อตัวของโคลนเช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของจำนวนบุคคลในประชากรที่กำหนด
กระบวนการฟิชชันไบนารี
ฟิชชันแบบไบนารีเป็นกลไกการสืบพันธุ์หลักของสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต ในแบคทีเรียจะเริ่มต้นด้วยการทำซ้ำโครโมโซมทรงกลมของแบคทีเรียตัวเดียวและมีขนาดเซลล์เพิ่มขึ้นอย่างมาก
สำเนาสองชุดที่ผลิตขึ้นนี้จะต้องโยกย้ายหรือแยกออกจากกันไปยังขั้วทั้งสองของเซลล์หลังจากนั้นโปรตีนที่จำเป็นในการสร้างเครื่องจักรการแบ่งจะถูกประกอบเข้าที่บริเวณที่จะเกิดการแยกเซลล์ลูกสาว (โดยปกติจะอยู่ในรูปของวงแหวน)
กระบวนการฟิชชันแบบไบนารีในแบคทีเรีย (ที่มา: Mcstrother ผ่าน Wikimedia Commons) หลังจากกระบวนการที่ซับซ้อนและมีการควบคุมนี้จะมีการสร้าง "ผนัง" ตามขวางซึ่งแยกโครโมโซมทั้งสองออกจากกันกล่าวว่าผนังเกิดจากการเจริญเติบโตภายในของเยื่อพลาสมาและ ผนังเซลล์
เมื่อผนังก่อตัวเต็มที่จะส่งผลให้เซลล์ลูกสาวทั้งสองแยกออกจากกัน
การสืบพันธุ์รูปแบบนี้รวดเร็วอย่างน่าทึ่งเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเป็นระยะ ๆ ประมาณ 20 นาที สิ่งนี้ช่วยให้สายพันธุ์แบคทีเรียสามารถเพิ่มจำนวนบุคคลในอาณานิคมได้ในอัตราที่สูงมาก ในวิดีโอต่อไปนี้คุณจะเห็นกระบวนการนี้ในโปรโตซัว:
ประเภทของฟิชชันไบนารี
ฟิชชันแบบไบนารีในโปรคาริโอตถูกแบ่งออกเป็นฟิชชันไบนารีตามขวางและฟิชชันไบนารีตามแนวยาวตามแกนที่เกิดการแยกเซลล์ลูกสาว
ฟิชชันไบนารีขวาง
ฟิชชันไบนารีขวางตามชื่อของมันเกิดขึ้นผ่านแกนตามขวางของเซลล์แบ่งกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ "ผนัง" ที่จะแยกเซลล์ลูกสาวทั้งสองนั้นเกิดขึ้นบนแกนที่ตั้งฉากกับแกนที่ แบ่งเขตความยาวสูงสุดของเซลล์
การแบ่งประเภทนี้เกิดขึ้นในพยาธิตัวกลมและติ่งเนื้อบางชนิดซึ่งเรียกว่าการขยายตัว บางตำราบอกว่าไบนารีฟิชชันตามขวางส่งผลให้เกิด "สตริง" หรือโซ่ชนิดหนึ่งที่มีผลิตภัณฑ์ฟิชชัน
ฟิชชันไบนารีตามยาว
ในทางกลับกันฟิชชันไบนารีตามยาวเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ที่แบ่งทำเช่นนั้นผ่านแกนตามยาวซึ่งโดยปกติจะเป็นเซลล์ที่กำหนดความยาวมากที่สุดของเซลล์
ฟิชชันไบนารีที่ไม่สม่ำเสมอ
ฟิชชันไบนารีที่ผิดปกติคือการแบ่งไซโตโซลิกหรือไซโตไคเนซิสเกิดขึ้นในระนาบที่ตั้งฉากกับการแบ่งนิวเคลียร์ในยูคาริโอต
ตัวอย่างเฉพาะ
สาหร่ายเซลล์เดียวจำนวนมากแบ่งตัวตามเพศด้วยฟิชชันแบบไบนารีซึ่งเป็นจริงสำหรับโปรโตซัวเกือบทุกชนิดแม้ว่าสปีชีส์ในทั้งสองกลุ่มจะใช้ประโยชน์จากการสืบพันธุ์ทั้งแบบอาศัยเพศและแบบไม่อาศัยเพศ
ในพารามีเซีย
พารามีเซียมเป็นสิ่งมีชีวิตในกลุ่มโปรโตซัวที่มักอาศัยอยู่ในแหล่งน้ำนิ่งที่อุดมด้วยอินทรียวัตถุ
พวกมันเป็นจุลินทรีย์ยูคาริโอตที่มีรูปร่างคล้ายกับรองเท้าแตะหรือพื้นรองเท้าและถูกปกคลุมด้วยซิเลียซึ่งทำหน้าที่เป็น "อวัยวะ" หรือ "อวัยวะ"
ประเภทของการแบ่งตัวใน ciliates (ที่มา: Deuterostome ผ่าน Wikimedia Commons) กลไกการสืบพันธุ์หลักของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังกลุ่มนี้คือฟิชชันไบนารีตามขวางแม้ว่าพวกมันจะสามารถสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศได้ด้วย อย่างไรก็ตามกระบวนการฟิชชันแบบไบนารีในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความแตกต่างกันบ้างเนื่องจากการจำลองแบบของสารพันธุกรรมนิวเคลียร์เกิดขึ้นโดยไมโทซิส ในวิดีโอต่อไปนี้คุณจะเห็นสองพาร์ติชันในพารามีเซีย:
ในอะมีบา
อะมีบาเป็นสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตที่ไม่มีกระดูกสันหลังซึ่งอยู่ในกลุ่มโปรโตซัว พวกมันไม่มีรูปร่างที่กำหนดและเคลื่อนไหวโดยการฉายภาพบางส่วนของร่างกายที่เรียกว่า pseudopods
เช่นเดียวกับพารามีเซียการจำลองแบบของจีโนมของอะมีบาที่หารด้วยฟิชชันไบนารีเกี่ยวข้องกับเหตุการณ์แบบไมโทติก
ในแบคทีเรีย
วงจรชีวิตของแบคทีเรีย Myxococcus xanthus. ไม่ต้องสงสัยเลยว่า Elena García Bravo Bacteria เป็นกลุ่มที่เป็นตัวแทนมากที่สุดที่สืบพันธุ์โดยการแบ่งแบบสองส่วนหรือแบบไบนารีฟิชชันและเป็นที่ที่กระบวนการนี้ได้รับการศึกษาในรายละเอียดมากขึ้น
ในบรรดาสิ่งมีชีวิตประเภทยูคาริโอตที่เป็นที่รู้จักกันดี ได้แก่ Escherichia coli ซึ่งเป็นเอนเทอโรแบคทีเรียแกรมลบที่มีอยู่ตามธรรมชาติในลำไส้ของมนุษย์และ Caulobacter crescentus ซึ่งเป็นแบคทีเรียแกรมลบ (ไม่ก่อโรค) อีกชนิดหนึ่งที่มีอยู่ในดินและแหล่งน้ำจำนวนมาก
แบคทีเรียแกรมบวกบาซิลลัสซับทิลิสซึ่งเป็นแบคทีเรียทั่วไปที่พบในดินหลายชนิดยังเป็นแบบจำลองการศึกษา
ความแตกต่างระหว่างฟิชชันไบนารีและไมโทซิส
กระบวนการแบ่งพาร์ติชันค่อนข้างแตกต่างจากเหตุการณ์ไมโทติกทั่วไปในเซลล์ยูคาริโอต ประการแรกในระหว่างการแยกไบนารีแกนไมโทติกที่แยกโครมาทิดในระหว่างไมโทซิสจะไม่ถูกสร้างขึ้น นอกจากนี้ยังไม่มีการทำซ้ำของออร์แกเนลล์เนื่องจากกระบวนการนี้เป็นเรื่องปกติของแบคทีเรียซึ่งไม่มีออร์แกเนลล์ที่เป็นเยื่อหุ้มภายใน
ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการแบ่งสองส่วนเกิดขึ้นในแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่น ๆ โดยมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มจำนวนบุคคลในขณะที่สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เช่นสัตว์และพืชกระบวนการนี้ทำหน้าที่แทนที่เซลล์ , การเจริญเติบโตและพัฒนาการ.
สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุดสิ่งสำคัญคือต้องระบุว่าไมโทซิสใช้เวลานานกว่าฟิชชันแบบไบนารีซึ่งเป็นเพราะเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและเสียค่าใช้จ่ายมากกว่าเล็กน้อยจากมุมมองด้านพลังงาน
อ้างอิง
- Angert, ER (2005). ทางเลือกในการฟิชชันไบนารีในแบคทีเรีย จุลชีววิทยาวิจารณ์ธรรมชาติ, 3 (3), 214.
- Brusca, RC, และ Brusca, GJ (2003) สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (เลขที่ QL 362. B78 2546). เบซิง
- Prescott, LM, Harley, JP, & Klein, DA (1993) จุลชีววิทยา 2nd edn. wm ค. สีน้ำตาล. ผับ. นิวยอร์ก 224.
- ซิมป์สัน JY (1902) ข้อสังเกตเกี่ยวกับฟิชชันแบบไบนารีในประวัติชีวิตของ Ciliata การดำเนินการของ Royal Society of Edinburgh, 23, 401-421
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011) ชีววิทยา (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: สหรัฐอเมริกา