ทำซ้ำแบคทีเรียได้อย่างไร
รูปแบบของการสืบพันธุ์ของแบคทีเรียเป็นเพศ ในแบคทีเรียการเจริญเติบโตของเซลล์และการสืบพันธุ์มีการเชื่อมโยงจึงก่อให้เกิดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียซึ่งแบคทีเรียเติบโตเป็นขนาดคงที่จากนั้นการแบ่งเกิดขึ้นโดยกระบวนการที่เรียกว่าฟิชชันแบบไบนารีหรือแบบแยกส่วน
ฟิชชันแบบไบนารีเป็นรูปแบบของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศในระหว่างที่ดีเอ็นเอของแบคทีเรียตามมาด้วยการแบ่งส่วนของไซโตพลาสซึมทำให้เซลล์ลูกสาวสองคน อย่างไรก็ตามผลิตภัณฑ์แบคทีเรียใหม่ของแผนกไบนารีขาดความหลากหลายทางพันธุกรรมนั่นคือพวกเขามีนิวเคลียสเดียวกัน
การเจริญเติบโตของแบคทีเรีย
การเจริญเติบโตของแบคทีเรียเกิดขึ้นในสามวลีซึ่งจะได้รับอิทธิพลจากเงื่อนไขของสภาพแวดล้อมที่การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตจะเกิดขึ้น (อาจเป็นธรรมชาติหรือเทียม) ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมขั้นตอนเหล่านี้คือ:
1 - ช่วงการปรับตัว
หรือที่เรียกว่า lag phase ซึ่งชื่อมีความหมายว่าแบคทีเรียถูกเตรียมไว้เพื่อการเติบโตอย่างรวดเร็วดังนั้นในระหว่างประโยคนี้การเจริญเติบโตของแบคทีเรียจึงช้าและต้องใช้อัตราการสังเคราะห์โปรตีนที่จำเป็นในระดับสูง
2 - เฟสเอ็กซ์โปเนนเชียล
เมื่อเซลล์ได้ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมแล้วระยะที่สองจะเกิดขึ้นซึ่งเรียกว่าเอ็กซ์โพเนนเชียลเนื่องจากการเติบโตแบบเอกซ์โปเนนเชียลของเซลล์นั่นคือเซลล์จะเติบโตเร็วขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
ตัวอย่างของการเจริญเติบโตของเซลล์ในระยะนี้คือแบคทีเรียที่รู้จักกันในชื่อ Escherichia coli ซึ่งในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมจะทำซ้ำทุก ๆ 20 นาทีนั่นคือแบคทีเรียจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนดังนั้นในเวลา 20 นาทีคุณจะ พวกเขาจะหลีกทางให้ลูกสาวสี่คน
ในช่วงประโยคนี้สารอาหารจะถูกเผาผลาญที่ความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้จนกว่าพวกเขาจะหมดลง
3 - เฟสแบบนิ่ง
ขั้นตอนนี้ดำเนินไปสู่ขั้นตอนการอธิบายและเกิดขึ้นเป็นผลมาจากการเผาผลาญที่ความเร็วสูงมากของสารอาหารซึ่งทำให้เกิดการพร่องของพวกเขา
ดังนั้นในช่วงนี้เซลล์จะลดการเติบโตอย่างมากและใช้เป็นแหล่งพลังงานโปรตีนที่ไม่จำเป็นของเซลล์ซึ่งก่อให้เกิดขั้นตอนสุดท้ายที่เรียกว่าระยะตาย
คุณสมบัติที่กำหนดในการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย
1 - อุณหภูมิ
อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรียจะขึ้นอยู่กับกลุ่มของแบคทีเรีย
ดังนั้นแบคทีเรีย Psychrophilic จะหาอุณหภูมิที่เหมาะสมระหว่าง -10 ถึง 10 ° C, mesophilic ระหว่าง 25 และ 35 ° C, อุณหภูมิที่ 60 °และอุณหภูมิที่สูงถึง 100 ° C
2 - PH
ศักยภาพไฮโดรเจนคือการวัดความเป็นกรดหรือด่างซึ่งวัดจาก 0 ถึง 14 โดยที่ 0 เป็นกรดมากที่สุด
ดังนั้นแบคทีเรียที่เป็นกรดจะเติบโตได้ดีที่สุดในค่า pH ระหว่าง 0 ถึง 6 นิวโทรฟิลระหว่าง 6 และ 9 และอัลคาโลฟิลระหว่าง 10 และ 14
3 - แรงดันน้ำและออสโมติก
แบคทีเรียเติบโตได้ดีขึ้นในพื้นที่ที่มีน้ำอิ่มตัว อย่างไรก็ตามการเพิ่มขึ้นของความดันออสโมติกสามารถทำให้แบคทีเรียระเบิดดังนั้นจำเป็นต้องมีแรงดัน
4 - ออกซิเจน
แบคทีเรียยังต้องการออกซิเจนตามกลุ่มที่พวกมันอยู่ ด้วยวิธีนี้พวกเขาจำแนก:
- แอโรบิกซึ่งต้องการออกซิเจน
- แอนนาโรบิสแบบ Facultative ซึ่งสามารถเจริญเติบโตได้ทั้งแบบมีหรือไม่มีออกซิเจน แต่จะเติบโตได้ดีกว่าด้วยออกซิเจน
- Aerotolerant anaerobes ซึ่งเจริญเติบโตได้ดีไม่ว่าจะมีหรือไม่มีออกซิเจน
- Anaerobes บังคับซึ่งตายด้วยการปรากฏตัวของออกซิเจน
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและความแปรปรวนทางพันธุกรรม
แม้ว่าความหมายของการสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียเป็นเพียงการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศการสืบพันธุ์แบบนี้ไม่ได้ก่อให้เกิดความแปรปรวนทางพันธุกรรมระหว่างสิ่งมีชีวิตใหม่ที่เกิดขึ้น
อย่างไรก็ตามแบคทีเรียมีวิธีการแลกเปลี่ยนพันธุกรรมซึ่งรวมถึงฟิชชันแบบไบนารีทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรม
- การผันของแบคทีเรีย: เกิดขึ้นเมื่อผู้บริจาคแบคทีเรียและแบคทีเรียโฮสต์มีการสัมผัสกับขนทางเพศ ในระหว่างกระบวนการนี้ผู้บริจาคแบคทีเรียถ่ายโอน DNA อิสระจำนวนเล็กน้อย
- การเปลี่ยนแปลงของแบคทีเรีย: แบคทีเรียยังสามารถปรับเปลี่ยนยีนของพวกเขาผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลง สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้จากการได้รับ DNA จากสิ่งแวดล้อมหรือโดยกระบวนการที่เรียกว่า transduction ซึ่งไวรัสที่ชื่อว่า bacteriophage จะแนะนำ DNA ต่างประเทศเข้าสู่โครโมโซมของแบคทีเรีย
ลักษณะทั่วไปของแบคทีเรีย
แบคทีเรีย เป็นเชื้อจุลินทรีย์นั่นคือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กซึ่งเป็นของโปรคาริโอตซึ่งต่างจากสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตเช่นพืชและเชื้อราขาดนิวเคลียสของเซลล์และส่วนใหญ่เป็นเซลล์เดียว (สอดคล้องกับ เซลล์เดียว)
โดยทั่วไปแล้วจุลินทรีย์เหล่านี้จะทำการวัดไมโครมิเตอร์หรือไมครอนสักสองสาม (หนึ่งในพันของมิลลิเมตร) เหล่านี้มาในรูปแบบที่แตกต่างกันเช่นทรงกลม (มะพร้าว), แท่ง (bacilli), corkscrews (vibrios) และใบพัด (spiriles)
แบคทีเรียเป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดบนโลกซึ่งพบได้ในแหล่งน้ำและบก
พวกมันสามารถเติบโตและขยายพันธุ์ได้ในสภาวะที่รุนแรงเช่นน้ำพุร้อนและน้ำกรดความลึกของทะเลและเปลือกโลกหรือในกากกัมมันตรังสี
นอกจากนี้แบคทีเรียยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในวัฏจักรของสารอาหารหลายขั้นตอนช่วยในการรีไซเคิลสารอาหารเช่นเดียวกับในกระบวนการตรึงไนโตรเจนของบรรยากาศ
เช่นเดียวกันแบคทีเรียบางตัวที่สามารถต้านทานอุณหภูมิเยือกแข็งจัดเตรียมสารอาหารที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตเปลี่ยนองค์ประกอบที่ละลายเป็นพลังงาน
มีการพิจารณาแล้วว่ามีแบคทีเรียมากกว่าเซลล์มนุษย์ในร่างกายมนุษย์ประมาณ 30% ขอบคุณระบบภูมิคุ้มกันที่พวกเขาส่วนใหญ่ไม่เป็นอันตรายหรือเป็นประโยชน์ แม้ว่าอาจมีแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคซึ่งอาจทำให้เกิดโรคติดเชื้อได้
ถึงแม้ว่าคำว่า แบคทีเรียจะ รวมสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอตทั้งหมด แต่ในปัจจุบันนี้ได้แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: แบคทีเรีย และอาร์เคีย
ทั้งสองกลุ่มนี้มีความแตกต่างกันอย่างมากในหมู่ที่มีผนัง peptidoglycan ในแบคทีเรีย