NộI Dung
- Phân hạch nhị phân là gì?
- Các bước trong phân hạch nhị phân là gì?
- Phân hạch nhị phân so với nguyên phân
Không giống như các tế bào nhân chuẩn được tìm thấy ở dạng sống cao hơn, các tế bào nhân sơ, chẳng hạn như vi khuẩn đơn bào, có không có hạt nhân và không thể sinh sản bằng cách nhân đôi nhiễm sắc thể hạt nhân.
Thay vào đó, chúng nhân lên bởi một quá trình gọi là phân hạch nhị phân, trong đó tế bào đơn giản tách thành hai. Một phần của chiến lược sinh tồn của vi khuẩn là sinh sản càng nhanh càng tốt khi điều kiện thuận lợi. Khi nhiệt độ phù hợp và thức ăn có sẵn, phân hạch nhị phân cho phép phát triển tế bào nhanh chóng.
Các tế bào mới vẫn phải giống như các tế bào cha, vì vậy vật liệu di truyền phải giống hệt nhau. Điều này có nghĩa là các phân tử DNA của tế bào phải được nhân đôi trong quá trình phân hạch nhị phân. Mặc dù có thêm các bước bổ sung, phân hạch nhị phân vẫn đơn giản và nhanh hơn nhiều so với tế bào nhân chuẩn sinh sản và rất phù hợp với hành vi của vi khuẩn.
Phân hạch nhị phân là gì?
Quá trình phân hạch nhị phân là một phương pháp sinh sản vô tính dẫn đến hai tế bào con gái giống hệt nhau từ một tế bào cha đơn lẻ.
Bởi vì nó đơn giản hơn quá trình phân bào nguyên phân dựa trên nhân của sự phân chia tế bào nhân chuẩn, vi khuẩn có thể sử dụng nó để nhanh chóng phát triển về số lượng khi điều kiện và tài nguyên cho phép. Sự nhân lên nhanh chóng này là một lợi thế khi cạnh tranh với các vi khuẩn khác và các dạng sống đơn bào khác.
Vi khuẩn chỉ đơn giản là tiêu thụ thực phẩm có sẵn, bài tiết chất thải của chúng và phân chia khi chúng đạt đến kích thước cho phép chúng phân chia thành hai tế bào nhỏ hơn khả thi.
Các bước trong phân hạch nhị phân là gì?
Mặc dù quá trình phân hạch nhị phân tương đối đơn giản, nó vẫn có một số bước phải hoàn thành trước khi các ô mới được hình thành.
Đầu tiên, chuỗi DNA đơn của vi khuẩn phải thẳng lại. Sao chép DNA của các sợi sau đó diễn ra. Đồng thời, tế bào bắt đầu phát triển thành hình thon dài và màng tế bào sau đó đóng lại giữa hai tế bào mới gần giữa tế bào cha kéo dài. Các bước chi tiết như sau:
Phân tử DNA chứa mã di truyền cho tế bào vi khuẩn là một chuỗi tròn thường được cuộn chặt. Nó phải cởi trói và làm thẳng để nó có thể được sao chép.
Trong khi tế bào vẫn đang phát triển, enzyme DNA polymerase nhân đôi chuỗi DNA. Hai bản sao gắn vào màng tế bào.
Khi tế bào phát triển hơn, nó kéo dài bằng cách thêm thành tế bào và vật liệu màng ở giữa. Hai bản sao DNA gắn vào màng tế bào được kéo về phía kết thúc đối diện của tế bào để chuẩn bị cho phân hạch nhị phân cuối cùng.
Trong phân hạch nhị phân, một tế bào cha phân chia thành hai tế bào con có kích thước bằng nhau. Nửa chừng giữa các tế bào kéo dài kết thúc, màng tế bào bắt đầu phát triển vào giữa tế bào. Một khi màng đã bịt kín hai tế bào, chúng có thể tách ra.
Hai tế bào con mới hiện chứa một bộ DNA cuộn hoàn chỉnh cũng như một phần của ribosome tế bào và plasmid. Họ đã sẵn sàng để phát triển và cuối cùng tự chia tách
Phân hạch nhị phân so với nguyên phân
Trong khi phân hạch nhị phân là một quá trình ít phức tạp hơn so với phân chia tế bào nhân chuẩn bằng cách sử dụng nguyên phân, cả hai đều dẫn đến các tế bào con giống hệt nhau.
Vi khuẩn sử dụng phân hạch nhị phân vì quá trình đó có những lợi thế tiến hóa nhất định cho sinh vật đơn bào. Nguyên phân là quá trình được kiểm soát nhiều hơn do có nhiều bước.
Sự phân chia tế bào trong các sinh vật đa bào có thể dừng lại nếu không cần thiết, hoặc nó có thể được hướng tới việc hình thành các cơ quan và cấu trúc phức tạp. Ở người chẳng hạn, tăng trưởng tế bào không kiểm soát có thể dẫn đến khối u và ung thư.
Đối với vi khuẩn, sinh sản và tăng trưởng không kiểm soát là một lợi thế cho phép chúng nhân giống nhanh chóng và cạnh tranh thành công với các sinh vật đơn giản khác.