على عكس الخلايا حقيقية النواة توجد في أشكال الحياة الأعلى ، خلايا بدائية النواة، مثل البكتيريا وحيدة الخلية لا نواة ولا يمكن أن تتكاثر عن طريق تكرار كروموسومات النواة.
بدلاً من ذلك ، يتكاثرون بعملية تسمى الانشطار الثنائي ، حيث تنقسم الخلية ببساطة إلى قسمين. جزء من استراتيجية بقاء البكتيريا هو التكاثر بأسرع ما يمكن عندما تكون الظروف مواتية. عندما تكون درجة الحرارة مناسبة ويكون الطعام متاحًا ، يسمح الانشطار الثنائي بالنمو السريع للخلايا.
لا يزال يتعين أن تكون الخلايا الجديدة مماثلة للخلايا الأم ، لذلك يجب أن تكون المادة الجينية متطابقة. هذا يعني أنه يجب تكرار جزيئات الحمض النووي للخلية أثناء عملية الانشطار الثنائي. على الرغم من أن هذا يضيف خطوات إضافية ، إلا أن الانشطار الثنائي لا يزال أبسط وأسرع بكثير من خلية حقيقية النواة التكاثر ومناسب تمامًا لسلوك البكتيريا.
ما هو الانشطار الثنائي؟
عملية الانشطار الثنائي هي طريقة التكاثر اللاجنسي ينتج عنه اثنان خلايا ابنة متطابقة من خلية أصل واحدة.
لأنه أبسط من النواة الانقسام المتساوي عملية انقسام الخلايا حقيقية النواة ، يمكن للبكتيريا استخدامها لتنمو بسرعة في الأعداد عندما تسمح الظروف والموارد. يعد هذا الضرب السريع ميزة عند التنافس مع البكتيريا الأخرى وأشكال الحياة أحادية الخلية الأخرى
تستهلك البكتيريا ببساطة الطعام المتاح ، وتفرز فضلاتها وتنقسم عندما تصل إلى الحجم الذي يسمح لها بالانقسام إلى خليتين أصغر حجمًا.
ما هي خطوات الانشطار الثنائي؟
على الرغم من أن عملية الانشطار الثنائي بسيطة نسبيًا ، إلا أنه لا يزال هناك العديد من الخطوات التي يجب إكمالها قبل تكوين خلايا جديدة.
أولاً ، يجب تقويم الخيط الدائري الفردي للحمض النووي البكتيري. تكرار الحمض النووي من الخيط ثم يحدث. في الوقت نفسه ، تبدأ الخلية في النمو إلى شكل ممدود ، ثم يغلق غشاء الخلية بين الخليتين الجديدتين بالقرب من منتصف الخلية الأصل الممدودة. الخطوات التفصيلية هي كما يلي:
جزيء الحمض النووي الذي يحمل الشفرة الجينية للخلية البكتيرية هو خيط دائري ملفوف بإحكام عادة. من المفترض ان فك وتصويبها حتى يمكن نسخها.
بينما لا تزال الخلية تنمو ، فإن الإنزيم بوليميريز الحمض النووي يكرر حبلا الحمض النووي. ترتبط النسختان بغشاء الخلية.
عندما تنمو الخلية أكثر ، فإنها تطول عن طريق إضافة جدار الخلية ومواد الغشاء حول الوسط. يتم سحب نسختين من الحمض النووي المتصلين بغشاء الخلية باتجاههما طرفي المعاكس للخلية استعدادًا للانشطار الثنائي النهائي.
في الانشطار الثنائي ، تنقسم الخلية الأصل إلى خليتين ابنتيتين متساوية الحجم. في منتصف الطريق بين نهايات الخلية الممدودة ، يبدأ غشاء الخلية بالنمو في منتصف الخلية. بمجرد أن يغلق الغشاء الخليتين ، يمكن فصلهما.
تحتوي الخليتان الجديدتان الآن على مجموعة كاملة من الحمض النووي الملفوف بالإضافة إلى حصة من ريبوسومات الخلية والبلازميدات. إنهم مستعدون للنمو وانقسام أنفسهم في نهاية المطاف
الانشطار الثنائي مقابل. الانقسام المتساوي
بينما الانشطار الثنائي هو عملية أقل تعقيدًا من انقسام الخلايا حقيقية النواة باستخدام الانقسام ، كلاهما يؤدي إلى خلايا ابنة متطابقة.
تستخدم البكتيريا الانشطار الثنائي لأن هذه العملية لها مزايا تطورية معينة لـ الكائنات وحيدة الخلية. الانقسام المتساوي هي العملية الأكثر تحكمًا نظرًا لخطواتها العديدة.
يمكن أن يتوقف الانقسام الخلوي في الكائنات متعددة الخلايا إذا لم تكن هناك حاجة إليه ، أو يمكن توجيهه نحو تكوين أعضاء وهياكل معقدة. في البشر ، على سبيل المثال ، نمو الخلايا غير المنضبط يمكن أن يؤدي إلى الأورام والسرطان.
•••علم
بالنسبة للبكتيريا ، يعد التكاثر والنمو غير المنضبط ميزة تسمح لها بالانتشار السريع والتنافس بنجاح مع الكائنات الحية البسيطة الأخرى.