主要内容
细菌二元裂变
细菌 二元裂变 是细菌进行细胞分裂的过程。学习二元裂变的步骤,包括复制细菌染色体和形成新的细胞壁。
介绍
你可能熟悉 有丝分裂, 这是真核生物 (如你, 我, 你的狗, 和你最喜欢的室内植物) 在细胞分裂过程中用来分裂核 DNA 的过程。然而, 有丝分裂是一个复杂的过程, 一个染色体的 "舞蹈" 与一些花哨的编排。
所以, 你可能想知道: 简单的生物, 比如细菌, 是如何经历细胞分裂的?答案是: 二分裂!
什么是二分裂?
细菌 二分裂 是细菌用来进行细胞分裂的过程。二分裂在概念上类似于发生在真核生物 (如植物和动物) 的有丝分裂, 但其目的不同。
当细胞在多细胞生物体的体内被有丝分裂分裂时, 它们会导致生物体变大或用新的细胞取代旧的、破旧的细胞。然而, 就细菌而言, 细胞分裂不仅仅是为自身制造更多的细。这更是细菌繁殖的方式, 或者说给自己种群产生更多的细菌。
二分裂具有有丝分裂的共同特征, 但在一些重要方面也不同于有丝分裂。让我们来看看它是如何工作的。
二分裂的步骤
就像人类细胞一样, 分裂的细菌需要复制它的 DNA。人类细胞有多个线性 (类似小棒) 的染色体, 它们被包裹在有膜的细胞核中, 而与人类细胞不同的是,细菌细胞通常有一个单一的环形染色体, 并且没有细胞核。然而, 细菌染色体被发现存在于细胞的一个特殊区域称为 类核小体。
通过复制酶复制 DNA 开始于染色体上一个叫做 复制原点 的点。这个原点是DNA复制的开端。随着复制的继续, 这两个原点会向细胞的两端移动, 将染色体的其他部分与它们一起拉走。细胞也变得更长, 从而形成两个独立分开的新染色体。
复制一直持续到整个染色体被复制, 复制酶在远端相遇。一旦新的染色体移动到细胞的两端, 并空出细胞的中心, 细胞质的分裂就会开始。
在这个过程中, 膜向内挤压,在细胞中部形成隔板。(由于细菌含有细胞壁, 因此他们在细胞分裂时也必须重新产生这个细胞壁。)
最后, 隔膜本身从中间脱落, 两个细胞被释放分离, 作为两个独立的细菌继续生存。
比较二分裂和有丝分裂
细菌二分裂变在某些方面与发生在人类和其他真核生物身上的有丝分裂相似。在这两种情况下, 染色体都被复制和分离, 细胞分裂其细胞质形成两个新的细胞。
然而, 这两个过程的运作方式和顺序是相当不同的。一方面, 细菌中没有有丝分裂纺锤体形成。也许更重要的是, DNA 复制实际上发生在二分裂变过程中的 DNA 分离 (而有丝分裂中的DNA复制发生在 S 期, 要比细胞分裂的 M 期早很多)。