المحتوى
على عكس الخلايا حقيقية النواة الموجودة في أشكال الحياة الأعلى ، فإن الخلايا بدائية النواة ، مثل البكتيريا أحادية الخلية لا نواة وغير قادر على التكاثر عن طريق تكرار كروموسومات النواة.
بدلاً من ذلك ، تتكاثر عملية تسمى الانشطار الثنائي ، حيث تنقسم الخلية ببساطة إلى قسمين. جزء من استراتيجية البقاء البكتيرية هو التكاثر في أسرع وقت ممكن عندما تكون الظروف مواتية. عندما تكون درجة الحرارة صحيحة ويتوفر الغذاء ، يتيح الانشطار الثنائي نموًا سريعًا للخلايا.
لا تزال الخلايا الجديدة هي نفسها الخلايا الأم ، لذلك يجب أن تكون المادة الوراثية متطابقة. وهذا يعني أن جزيئات الحمض النووي للخلايا يجب أن تتكرر أثناء عملية الانشطار الثنائي. على الرغم من أن ذلك يضيف خطوات إضافية ، فإن الانشطار الثنائي لا يزال أبسط بكثير وأسرع منه خلية حقيقية النواة التكاثر ومناسب تماما لسلوك البكتيريا.
ما هو الانشطار الثنائي؟
عملية الانشطار الثنائي هي طريقة للتكاثر اللاجنسي تؤدي إلى اثنين خلايا ابنة متطابقة من خلية أصل واحدة.
نظرًا لأنها أبسط من عملية الانقسام القائمة على النواة لتقسيم الخلايا حقيقية النواة ، يمكن للبكتيريا استخدامها لتنمو بسرعة في أعداد عندما تسمح الظروف والموارد. هذا الضرب السريع هو ميزة عند التنافس مع البكتيريا وغيرها من أشكال الحياة وحيدة الخلية.
تستهلك البكتيريا ببساطة الطعام المتاح ، وتفرز نفاياتها وتقسيمها عندما تصل إلى حجم يسمح لها بالتقسيم إلى خليتين أصغر قابلتين للحياة.
ما هي الخطوات في الانشطار الثنائي؟
على الرغم من أن عملية الانشطار الثنائي بسيطة نسبيًا ، إلا أنها لا تزال لديها العديد من الخطوات التي يجب إكمالها قبل تكوين خلايا جديدة.
أولاً ، يجب أن تقصّ الدائرية المفردة للحمض النووي البكتيري. تكرار الحمض النووي من حبلا ثم يحدث. في الوقت نفسه ، تبدأ الخلية في النمو لتصبح شكلًا مستطيلًا ، ثم يغلق غشاء الخلية بين الخليتين الجديدتين بالقرب من منتصف الخلية الأصل الممدودة. الخطوات التفصيلية هي كما يلي:
جزيء الحمض النووي الذي يحمل الكود الوراثي للخلية البكتيرية هو حبلا دائري عادة ما يكون ملفوف بإحكام. من المفترض ان حل وتصويب حتى يمكن نسخها.
في حين أن الخلية لا تزال تنمو ، الانزيم بوليميريز الحمض النووي يكرر حبلا الحمض النووي. النسختين تعلق نفسها على غشاء الخلية.
مع نمو الخلية أكثر ، تطول عن طريق إضافة جدار الخلية ومواد الغشاء حول الوسط. يتم سحب نسختين من الحمض النووي المرتبطة بغشاء الخلية طرفي المعاكس من الخلية استعدادا للانشطار الثنائي النهائي.
في الانشطار الثنائي ، تنقسم الخلية الأصل إلى ابنتان الخلايا من نفس الحجم. في منتصف المسافة بين نهايات الخلية الطويلة ، يبدأ غشاء الخلية في النمو في منتصف الخلية. بمجرد إغلاق الغشاء للخليتين ، يمكنهم الانفصال.
تحتوي خليتا الابنتان الجديدتان الآن على مجموعة كاملة من الحمض النووي الملفوف وكذلك نصيب من ريبوسومات الخلية والبلازميدات. انهم مستعدون للنمو وتقسيم أنفسهم في نهاية المطاف
الانشطار الثنائي مقابل الانقسام
في حين أن الانشطار الثنائي عملية أقل تعقيدًا من انقسام الخلايا حقيقية النواة باستخدام الانقسام ، كلاهما ينتج خلايا ابنة متطابقة.
تستخدم البكتيريا الانشطار الثنائي لأن هذه العملية لها مزايا تطورية معينة كائنات وحيدة الخلية. الانقسام الخيطي هو العملية الأكثر سيطرة بسبب خطواتها العديدة.
يمكن أن يتوقف انقسام الخلايا في الكائنات متعددة الخلايا إذا لم تكن هناك حاجة إليها ، أو يمكن توجيهها نحو تكوين أعضاء وهياكل معقدة. في البشر ، على سبيل المثال ، نمو الخلايا غير المنضبط يمكن أن يؤدي إلى الأورام والسرطان.
بالنسبة للبكتيريا ، يعد التكاثر والنمو غير المنضبط ميزة تتيح لها الانتشار بسرعة والتنافس بنجاح مع الكائنات الحية البسيطة الأخرى.