განსხვავებით ეუკარიოტული უჯრედები გვხვდება ცხოვრების უმაღლესი ფორმებით, პროკარიოტული უჯრედები, მაგალითად, ერთუჯრედიან ბაქტერიებს აქვთ არავითარი ბირთვი და არ შეუძლია გამრავლება ბირთვის ქრომოსომების დუბლირებით.
ამის ნაცვლად, ისინი მრავლდებიან პროცესით, რომელსაც ეწოდება ორობითი განხეთქილება, რომელშიც უჯრედი უბრალოდ ორად იყოფა. ბაქტერიების გადარჩენის სტრატეგიის ნაწილია რაც შეიძლება სწრაფად გამრავლება, როდესაც პირობები ხელსაყრელია. როდესაც ტემპერატურა სწორია და საკვები ხელმისაწვდომია, ორობითი განხეთქილება იძლევა უჯრედების სწრაფი ზრდის საშუალებას.
ახალი უჯრედები მაინც იგივე უნდა იყოს, რაც მშობლის უჯრედები, ამიტომ გენეტიკური მასალა იდენტური უნდა იყოს. ეს ნიშნავს, რომ უჯრედის დნმ-ის მოლეკულები უნდა გამრავდეს ორობითი განხეთქილების პროცესში. მიუხედავად იმისა, რომ ეს დამატებით ნაბიჯებს მატებს, ორობითი განხეთქილება ჯერ კიდევ ბევრად უფრო მარტივი და სწრაფია, ვიდრე ეუკარიოტული უჯრედი გამრავლება და კარგად ერგება ბაქტერიების ქცევას.
რა არის ორობითი განხეთქილება?
ორობითი განხეთქილების პროცესი არის მეთოდი უსქესო გამრავლება რაც ორ შედეგს იძლევა იდენტური ქალიშვილი უჯრედები ერთი მშობელი უჯრედიდან.
რადგან ის უფრო მარტივია, ვიდრე ბირთვზე დაფუძნებული მიტოზი ეუკარიოტული უჯრედების გაყოფის პროცესი, ბაქტერიებს შეუძლიათ გამოიყენონ იგი, რომ სწრაფად გაიზარდონ, როდესაც პირობები და რესურსები იძლევა ამის შესაძლებლობას. ეს სწრაფი გამრავლება არის უპირატესობა, როდესაც კონკურენციას უწევს სხვა ბაქტერიებსა და სხვა ერთუჯრედიან სიცოცხლის ფორმებს.
ბაქტერიები უბრალოდ მოიხმარენ არსებულ საკვებს, გამოყოფენ მათ ნარჩენებს და გაყოფენ, როდესაც მიაღწევენ ზომას, რაც მათ საშუალებას მისცემს, გაყონ ორ სიცოცხლისუნარიან პატარა უჯრედად.
რა არის ნაბიჯები ორობითი განხეთქილების მიმართულებით?
მიუხედავად იმისა, რომ ორობითი დაშლის პროცესი შედარებით მარტივია, მას ჯერ კიდევ აქვს რამდენიმე ეტაპი, რომელიც უნდა დასრულდეს ახალი უჯრედების ჩამოყალიბებამდე.
ჯერ ბაქტერიული დნმ-ის ერთი წრიული გასწორება უნდა გასწორდეს. დნმ-ის რეპლიკაცია strand შემდეგ ხდება. ამავდროულად, უჯრედი იწყებს მოგრძო ფორმას და უჯრედის მემბრანა იკეტება ორ ახალ უჯრედს შორის მოგრძო მშობელი უჯრედის შუა ნაწილთან. დეტალური ნაბიჯებია შემდეგი:
დნმ-ის მოლეკულა, რომელიც ფლობს ბაქტერიული უჯრედის გენეტიკურ კოდს, არის წრიული ზოლი, რომელიც ჩვეულებრივ მჭიდროდ არის გახვეული. ეს უნდა uncoil და გასწორება, ასე რომ შეიძლება მისი კოპირება მოხდეს.
მიუხედავად იმისა, რომ უჯრედი კვლავ იზრდება, ფერმენტი დნმ პოლიმერაზა ასლის დნმ-ის ძაფს. ორი ეგზემპლარი თავს იწვება უჯრედის მემბრანაზე.
უჯრედი უფრო იზრდება, იგი გრძელი ხდება უჯრედის კედლისა და გარსის მასალის დამატებით შუაზე. უჯრედის მემბრანაზე მიმაგრებული დნმ-ის ორი ასლი მიიზიდება საპირისპირო მთავრდება უჯრედის საბოლოო ორობითი განხეთქილების მოსამზადებლად.
ორობითი განხეთქილებისას, მშობელი უჯრედი იყოფა ორი ქალიშვილი უჯრედი თანაბარი ზომის. შუალედში მოგრძო უჯრედს მთავრდება, უჯრედის მემბრანა იწყებს უჯრედის შუა ნაწილში ზრდას. მას შემდეგ, რაც მემბრანა ორ უჯრედს დალუქავს, მათ შეუძლიათ განცალკევება.
ახლა ორი ახალი ქალიშვილი უჯრედი შეიცავს დახვეულ დნმ-ს სრულ შემადგენლობას, ისევე როგორც უჯრედული რიბოსომებისა და პლაზმიდების ნაწილს. ისინი მზად არიან გაიზარდონ და საბოლოოდ გაყოფილიყვნენ
ორობითი განხეთქილება vs. მიტოზი
მიუხედავად იმისა, რომ ორობითი განხეთქილება არის ნაკლებად რთული პროცესია ვიდრე ეუკარიოტული უჯრედების დაყოფა მიტოზის გამოყენებით, ორივე შედეგად წარმოიქმნება ერთნაირი ქალიშვილი უჯრედები.
ბაქტერიები იყენებენ ორობით განხეთქილებას, რადგან ამ პროცესს აქვს გარკვეული ევოლუციური უპირატესობები ერთუჯრედიანი ორგანიზმები. მიტოზი მრავალი ნაბიჯის გამო უფრო კონტროლირებადი პროცესია.
უჯრედთა დაყოფა მრავალუჯრედიან ორგანიზმებში შეიძლება შეჩერდეს, თუ ეს არ არის საჭირო, ან შეიძლება მიმართული იყოს ორგანოებისა და რთული სტრუქტურების ფორმირებისკენ. მაგალითად, ადამიანებში უჯრედის უკონტროლო ზრდა შეიძლება გამოიწვიოს სიმსივნეები და კიბო.
•••მეცნიერება
ბაქტერიებისათვის უკონტროლო გამრავლება და ზრდა არის უპირატესობა, რაც მათ საშუალებას აძლევს სწრაფად გავრცელდნენ და წარმატებით შეეჯიბრონ სხვა მარტივ ორგანიზმებს.