nicht so wie eukaryotische Zellen in höheren Lebensformen gefunden, Prokaryotische Zellen, wie einzellige Bakterien, haben kein Kern und kann sich nicht durch Verdoppelung der Chromosomen des Zellkerns reproduzieren.
Stattdessen multiplizieren sie sich durch einen Prozess namens binäre Spaltung, bei dem sich die Zelle einfach in zwei teilt. Ein Teil der bakteriellen Überlebensstrategie besteht darin, sich unter günstigen Bedingungen so schnell wie möglich zu vermehren. Wenn die Temperatur stimmt und Nahrung verfügbar ist, ermöglicht die binäre Spaltung ein schnelles Zellwachstum.
Die neuen Zellen müssen immer noch die gleichen wie die Elternzellen sein, also muss das genetische Material identisch sein. Das bedeutet, dass die DNA-Moleküle der Zelle während des binären Spaltungsprozesses dupliziert werden müssen. Obwohl dies zusätzliche Schritte hinzufügt, ist die binäre Spaltung immer noch viel einfacher und schneller als Eukaryotische Zelle Fortpflanzung und ist für das Bakterienverhalten gut geeignet.
Was ist Binärspaltung?
Der Prozess der binären Spaltung ist eine Methode der asexuelle Reproduktion das ergibt zwei identische Tochterzellen aus einer einzigen Elternzelle.
Weil es einfacher ist als das Nukleus-basierte Mitose Prozess der eukaryontischen Zellteilung können Bakterien damit schnell zahlreich wachsen, wenn die Bedingungen und die Ressourcen dies zulassen. Diese schnelle Vermehrung ist ein Vorteil im Wettbewerb mit anderen Bakterien und anderen einzelligen Lebensformen.
Bakterien nehmen einfach die verfügbare Nahrung auf, scheiden ihren Abfall aus und teilen sich, wenn sie eine Größe erreichen, die es ihnen ermöglicht, sich in zwei lebensfähige kleinere Zellen zu teilen.
Was sind die Schritte bei der Binärspaltung?
Obwohl der Prozess der binären Spaltung relativ einfach ist, müssen noch mehrere Schritte abgeschlossen werden, bevor neue Zellen gebildet werden.
Zuerst muss sich der einzelne zirkuläre Strang der bakteriellen DNA gerade richten. DNA Replikation des Stranges erfolgt dann. Gleichzeitig beginnt die Zelle, in eine längliche Form zu wachsen, und die Zellmembran schließt sich dann zwischen den beiden neuen Zellen nahe der Mitte der länglichen Stammzelle. Die detaillierten Schritte sind wie folgt:
Das DNA-Molekül, das den genetischen Code für die Bakterienzelle enthält, ist ein kreisförmiger Strang, der normalerweise eng gewunden ist. Es muss abwickeln und begradigen, damit es kopiert werden kann.
Während die Zelle noch wächst, wird das Enzym DNA-Polymerase dupliziert den DNA-Strang. Die beiden Kopien heften sich an die Zellmembran.
Wenn die Zelle weiter wächst, verlängert sie sich, indem Zellwand- und Membranmaterial um die Mitte hinzugefügt wird. Die beiden DNA-Kopien, die an der Zellmembran befestigt sind, werden nach gezogen entgegengesetzte Enden der Zelle in Vorbereitung auf die endgültige binäre Spaltung.
Bei der binären Spaltung teilt sich eine Elternzelle in cell zwei Tochterzellen von gleicher Größe. Auf halbem Weg zwischen den verlängerten Zellenden beginnt die Zellmembran, in die Mitte der Zelle hineinzuwachsen. Sobald die Membran die beiden Zellen abgedichtet hat, können sie sich trennen.
Die beiden neuen Tochterzellen enthalten nun einen kompletten Satz gewundener DNA sowie einen Anteil an Zellribosomen und Plasmiden. Sie sind bereit zu wachsen und sich schließlich zu spalten
Binärspaltung vs. Mitose
Während die Binärspaltung a. ist weniger komplexer Prozess als die eukaryontische Zellteilung mittels Mitose führen beide zu identischen Tochterzellen.
Bakterien verwenden die binäre Spaltung, weil dieser Prozess bestimmte evolutionäre Vorteile für. hat einzellige Organismen. Mitose ist aufgrund seiner vielen Schritte der kontrolliertere Prozess.
Die Zellteilung in vielzelligen Organismen kann gestoppt werden, wenn sie nicht benötigt wird, oder sie kann auf die Bildung von Organen und komplexen Strukturen gerichtet sein. Beim Menschen zum Beispiel unkontrolliertes Zellwachstum kann zu Tumoren und Krebs führen.
•••Wissenschaft
Für Bakterien ist die unkontrollierte Vermehrung und das unkontrollierte Wachstum ein Vorteil, der es ihnen ermöglicht, sich schnell zu vermehren und erfolgreich mit anderen einfachen Organismen zu konkurrieren.