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細菌在有利和不利條件下如何繁殖?
我們星球上最小的生物是細菌的原核細胞。 也許他們的大小 - 這是他們能夠大幅增加數量的原因之一。 估計每20-30分鐘發生細菌的正常繁殖。 自然,細胞的數量是不可思議的! 一天翻譯成從一個人的大量的後代將約5噸。
然而,由於各種限制因素,不會發生這種增長。 這些生物繁殖的原因是什麼? 我們來試試看這個問題。
細菌繁殖方法
有幾個。 決定這個或繁殖過程的變體的主要因素是外部條件。 細菌在有利條件下如何繁殖? 有兩種方式:
- 植物(無性);
- 通過萌芽
這些是更快,簡單和進化古老的方法。 然而,通過這種方法,不會遺傳信息的交換,所以孩子們是一個確切的母親的副本。
但是,如果外界的參數不利,那麼細菌如何繁殖? 然後是一個特殊的過程,它具有與多細胞的性繁殖相同的基礎 - 由於細胞中相鄰核仁的DNA片段的重組而導致的遺傳信息的交換。
我們更詳細地考慮這些選項,並找出人工種植微生物種群的特性。
無性繁殖及其特徵
每個 細菌細胞都 執行所有 重要的 過程:
- 呼吸;
- 飼料;
- 移動;
- 吸收和消耗能量;
- 增加;
- 開發。
所有生命的結果是無性繁殖的過程,其結果是母細胞產生新的個體並逐漸死亡。
過程描述
細菌繁殖繁殖的方法可以在幾段中簡要描述。
- 細菌達到一定的大小和 營養成分。 因此,它已經準備好開始這個過程了。
- 然後細胞開始縱向伸展,即延長。
- 在這個中間,形成橫向間隔(收縮),其開始朝向細胞的中心收斂,擠壓它。
- 在內部,發生DNA分子的複製過程,即核仁的分裂。
- 分子兩端的遺傳物質連接到細菌細胞的壁上。
- 主要和復制的DNA在不同的極點發散。
- 收縮閉合,細胞分裂一半。 所以有兩個孩子組成。
- 每個代表分別完成缺失的結構(鞭毛,粘液膠囊等)。
- 細胞的核苷酸首先分解,發生細胞分裂後。
顯然,這種細菌的生長和繁殖是一個非常簡單和快速的過程,不需要準備和一些具體的特徵。
然而,在某些物種(例如,在乾草芽孢桿菌中),該過程並不止於此。 兩個子細胞在它們之間形成一個橋樑,通過它們可以自由地從一個傳遞到另一個。 相互見面,核酸分子交換位點,導致突變的發生。 之後,DNA返回到籠子,只有已經改變了,鏈條內置有新的部分。 橋樑崩潰,每個人開始獨立存在。
細胞分裂的類型
細菌如何無性繁殖有更多的特點。 在完成這個過程之後,事件發展的三個變種是可能的。
- 胞核的細胞因子和分裂發生早於收縮時間形成的早期,細胞分裂為兩個結構。 因此,在這些情況下,形成雙球菌,鏈球菌,葡萄球菌,棒狀多細胞結構等組合形式。
- 正常分離。 同時,發生細胞本身的及時和諧的營養分裂,遺傳物質和細胞質發生。 結果,從一個母體細胞獲得兩個正常的子細胞。
- 遺傳物質的持續劃分比細胞本身的分離快得多。 結果,形成多核形式。
在任何上述殖民地形成之後,其中許多細胞也傾向於彼此分離並且獨立存在。
細胞相互分離的方法
通過營養方法細菌繁殖的特點包括不同的細胞分離選擇。 總共有三個。
- 細胞破碎它們之間的細胞質橋,並排斥(破碎分離)。 示例:炭疽棒。
- 通過在另一個的表面上滑動一個人來精確分離。 示例:大腸桿菌
- 科。 一種細胞圍繞V形狀描述另一種細胞的方式。實例:白喉細菌。
在此,細菌標本的無性(營養)繁殖結束。
性生殖:特徵
怎樣才能通過性方法繁殖細菌,只能在1946年建立。 在此之前,只有我們已經考慮過的選擇是已知的。 人們認為,真正的細菌如何繁殖的問題的答案是明確的:只有將兩個細胞分裂成兩部分。
然而,對 大腸桿菌 菌株的實驗已經表明其細胞能夠綴合。 這是遺傳物質交換的特殊過程的名稱。 這已經是有性生殖的直接跡象。
因此,細菌中不存在雌性和雄性細胞。 然而,總是有一個包含初始DNA(男性)和將接收它(女性)的DNA。 整個過程如下。
- 兩個細胞相互接近並建立聯繫。
- 接觸的地方叫做鋸,它是一個中空纖維管。 它是由“雄性”細胞產生的。
- 然後,通過形成的渠道,開始將父親的DNA轉移到母細胞。
- 這裡遺傳物質被重組,即它交換補片。 每個分子完成缺失的鏈。
- 該過程非常緩慢,因此在傳代期間,“雄性”細胞能夠複製DNA多次。
- 結果,形成具有雄性和雌性細胞體徵的重組遺傳物質的新個體。 還有幾個初始的父親細胞。
細菌菌落的生長
為了研究如何發生細菌的生長和繁殖,準備適合每種物種的特殊 營養培養基 。 它們是播種菌株,並觀察某些無菌條件,以避免其他微生物被定殖時的競爭,它們觀察到發生的變化和整個菌落的生長。
如果這個過程不受限制因素的限制,那麼人口增長將以對數進程進行。 細胞以自然的方式死亡只是在算術中。
孢子形成
聽到微生物能夠形成特殊結構 - 爭議,許多人認為這是細菌如何繁殖的另一種變體。 但是,情況並非如此。
孢子只是在能夠經歷不利環境條件的細胞中的暫時休息狀態。 有時甚至幾十年。 隨著後代繁殖的進程,這無關聯。
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