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どのようにして細菌は好都合で不利な条件下で増殖しますか?
私たちの惑星上の最小の生物は細菌の原核細胞です。 おそらく彼らのサイズ - これは、彼らが数を大幅に増やすことができる理由の1つです。 細菌の正常な再生は20〜30分ごとに起こると推定される。 当然、細胞の数は単に信じられないほどです! 一人一人の子孫の集団への翻訳の日は約5トンになります。
しかしながら、様々な制限要因のために、そのような成長は起こらない。 このような生物の迅速な複製の理由は何ですか? この質問を理解しようとしましょう。
バクテリアの再生方法
それらのいくつかがあります。 これを決定する主な要因、または再生過程の変種は外部条件である。 どのようにして細菌は好条件で増殖しますか? 2つの方法があります。
- 植物性(無性);
- 出芽によって。
これらはより速く、シンプルで、進化的に古代の方法です。 しかし、このような方法では、遺伝情報の交換がないため、子供は正確な母親のコピーです。
しかし、外界のパラメータが不利であれば、細菌はどのように増殖しますか? 次に、細胞内の隣接する核小体のDNAセグメントの組換えに起因する遺伝情報の交換である、多細胞の性的増殖と同じ基礎を有する特別なプロセスが来る。
これらのオプションのそれぞれをより詳細に検討し、微生物集団の人工栽培の特徴を見てみましょう。
無性生殖とその特徴
各 細菌細胞 は、すべての 重要な プロセスを実行します:
- 呼吸;
- 食べる;
- 動く;
- エネルギーを吸収して消費する。
- 成長する。
- 開発する。
すべての人生の結果は、無性生殖の過程であり、その結果、母細胞は新しい個体を生じ、徐々に死ぬ。
プロセスの説明
細菌が栄養的に増殖する方法は、いくつかのパラグラフで簡単に説明することができます。
- この細菌はある程度の大きさと 栄養分を 蓄えてい ます。 その結果、プロセスを開始する準備が整いました。
- 次に、細胞は縦方向に伸張し始める、すなわち伸長する。
- この中間では横断中隔(くびれ)が形成され、これが細胞の中心に向かって収束し始め、細胞を圧迫する。
- 内部では、DNA分子の複製過程、すなわち核様体の分裂が起こる。
- 分子の両端の遺伝物質は、細菌細胞の壁に付着している。
- 主DNAと複製DNAは異なる極で発散する。
- くびれが閉じ、セルが半分に分割されます。 2人の子供が結成されます。
- 欠損した構造(鞭毛、粘液カプセルなど)は、各代表者で別々に完了する。
- 細胞のヌクレオチドは、最初に分裂し、それが細胞質分裂を起こした後に分けられる。
明らかに、このタイプの細菌の増殖および増殖は、調製およびいくつかの特定の特徴を必要としない、非常に単純で迅速なプロセスである。
しかし、いくつかの種(例えば、乾草バクテリア)では、このプロセスはそこで終わらない。 2つの娘細胞がそれらの間に架橋を形成し、DNAを介して自由にDNAが通過する。 お互いに会うと、核酸分子が部位を交換し、突然変異の発生をもたらす。 その後、DNAはそのケージに戻ってきて、すでに変更されているだけで、新しいセクションがチェーンに組み込まれています。 橋が崩壊し、それぞれの人は独立した存在を始める。
細胞分裂のタイプ
細菌がどのようにして繁殖しないかには、いくつかの特異性があります。 プロセスの完了時に、イベントの発展の3つの変形が可能である。
- 細胞質分裂および核様体の分裂は、収縮期が形成されるより早く起こり、細胞は2つの構造によって分かれる。 したがって、これらの場合には、二倍体、連鎖球菌、ブドウ球菌、棒状多細胞形成および他の複合形態の形成が起こる。
- 正常な分離。 同時に、細胞自体、および遺伝物質および細胞質の両方のタイムリーかつ調和のとれた栄養分分割が起こる。 その結果、1つの母細胞から2つの正常娘細胞が得られる。
- 遺伝物質の進行中の分割は、細胞自体の分離よりもはるかに速い。 その結果、多核体が形成される。
上記のコロニーのいずれかの形成後、それらの多くの細胞も互いに分離し、独立した存在になる傾向がある。
互いに細胞を分離する方法
栄養法による細菌の増殖の特異性には、異なる細胞分離の選択肢が含まれる。 合計で、それらの3つがあります。
- 細胞はそれらの間の細胞質の橋を壊し、お互いに反発する(分離を破る)。 例:炭疽菌の棒。
- ある人を別の人の表面に滑り込ませることで、正確な分離ができます。 例:エシェリキア。
- セクション。 1つの細胞がVの形の周りに別の細胞を描写する方法。例:ジフテリア細菌。
この上で、細菌標本の無性(栄養)再生が終了する。
性的繁殖:特徴
性的方法による細菌の繁殖はどのようにして起きますか?それは1946年にのみ確立されました。 その前に、私たちがすでに考えていた選択肢しか知られていなかった。 真の細菌がどのように増殖するかという疑問に対する答えは、明白であると信じられていた.2つの細胞を無作為に分割するだけである。
しかし、 大腸菌(Escherichia coli) 株に対する実験では、その細胞がコンジュゲーションできることが示されている。 これは、遺伝物質の交換の特別なプロセスの名前です。 そしてこれは既に性的再生の直接の徴候です。
このように、細菌には雌性および雄性の細胞は存在しない。 しかし、常に最初のDNA(男性)とそれを受け取るもの(女性)を含むものがあります。 全体のプロセスは次のとおりです。
- 2つのセルが互いに接近し接触を確立する。
- 接触の場所は鋸と呼ばれ、中空繊維状の管である。 これは "男性"細胞によって産生される。
- その後、形成されたチャネルを介して、父親のDNAの母細胞への移動が始まる。
- ここで、遺伝物質は再結合され、すなわちパッチを交換する。 各分子は欠けている鎖を完成させる。
- このプロセスは非常に遅いので、その通過の間、「雄」細胞はそのDNAを数回複製することができる。
- その結果、雄性および雌性両方の徴候を有する組換え遺伝物質を有する新しい個体が形成される。 また、いくつかの初期父系細胞が存在する。
細菌のコロニーの成長
細菌の増殖と増殖がどのように起こるかを研究するために、それぞれの種に適した特別な 栄養培地 を用意する。 それらは播種され、一定の滅菌状態を観察し、他の微生物が居住するときの競合を避けるために、起こっている変化および全コロニーの成長を観察する。
このプロセスが制限要因によって制限されない場合、人口増加は対数的に進行する。 自然な手段による細胞の死は、算術にしかない。
胞子形成
微生物が特別な構造 - 紛争を形成することができると聞くと、これは細菌がどのように増殖するかの別の変種であると多くの人々が考える。 しかし、そうではありません。
胞子は、不都合な環境条件を経験することができる細胞内の一時的な休息状態に過ぎない。 時には数十年。 子孫の再生の過程で、これは決してつながっていない。
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