BAGAIMANA BAKTERIA MEMBIAK? PEMBIAKAN ASEKSUAL DAN SEKSUAL - BIOLOGI - 2026

Bakteria membiak terutamanya oleh jalur aseksual seperti pembelahan binari, yang merupakan proses di mana sel membahagi menjadi dua sel kecil yang sama. Walau bagaimanapun, mikroorganisma ini juga menunjukkan sejenis pembiakan seksual melalui proses yang disebut "konjugasi."

Mengenai pembiakan aseksual, pembelahan binari adalah dominan, tetapi ada laporan mengenai pola pembahagian "tidak biasa" atau "alternatif" dalam kumpulan organisma uniselular ini, seperti pemula, pembelahan berganda dan pembentukan keturunan "intraselular". untuk menamakan beberapa.

Skematik sel prokario (Sumber: Gambar vektor ini dibuat sepenuhnya oleh Ali Zifan melalui Wikimedia Commons)

Sebelum mempelajari mekanisme pembiakan bakteria yang berbeza, perlu mengingat maklumat penting untuk memahami beberapa aspek proses biologi ini.

Ciri umum bakteria

Bakteria adalah organisma prokariotik, yaitu, bahan genetiknya tidak tertutup dalam struktur membran yang dikenal sebagai "nukleus", yang memang ada di eukariota.

Ini adalah kumpulan yang sangat berjaya dan pelbagai, terdiri daripada organisma sel tunggal, walaupun ada yang dapat membentuk koloni dan filamen. Mereka dijumpai di hampir semua ekosistem di atas biosfer dan sangat penting bagi banyak proses biologi yang wujud dalam hidupan multisel.

Sel bakteria adalah sel kecil (tidak lebih daripada beberapa mikron berdiameter) terutama dibandingkan dengan sel eukariotik. Sitosolnya jauh "lebih sederhana" daripada sel haiwan atau tumbuhan, misalnya, kerana tidak ada organel membran.

Di dalamnya terdapat sebilangan besar ribosom, butiran penyimpanan bahan berlainan, protein dari pelbagai jenis dan kromosom besar, bulat dan supercoiled, serta molekul DNA ekstra-kromosom kecil yang dikenal sebagai "plasmid".

Lapisan sel bakteria cukup khusus, kerana terdiri dari polimer kompleks yang disebut "peptidoglycan", yang terdiri daripada gula amino yang dihubungkan dengan polipeptida. Ciri-ciri dinding dan membran plasma organisma ini digunakan untuk pengelasannya.

Beberapa bakteria juga diliputi oleh "kapsul" yang mengelilingi dinding sel mereka dan yang mempunyai fungsi pelindung. Bakteria lain boleh bergerak dan mempunyai struktur khusus yang menonjol dari permukaannya, seperti silia dan flagela.

Oleh kerana tidak semua bakteria dapat ditanam secara in vitro di makmal, maklumat yang dikendalikan oleh komuniti saintifik mengenai metabolisme, pembiakan, morfologi dan ciri-ciri umum mereka bergantung pada data yang diperoleh dari kajian yang dilakukan dengan spesies model.

Pembiakan bakteria aseksual

Pembiakan aseks terdiri daripada pembentukan klon dari individu yang berfungsi sebagai "ibu". Tidak seperti pembiakan seksual, proses ini hanya memerlukan satu sel yang menduplikasi komponen dalamannya dan dibahagikan kepada dua sel anak yang sama, sebagai contoh.

- Pembelahan binari

Juga dikenali sebagai "bipartition," pembelahan binari adalah bentuk pembiakan utama bagi kebanyakan bakteria di alam semula jadi. Dalam proses ini, sel pemisah melakukannya sedemikian rupa sehingga menghasilkan dua sel yang lebih kecil yang identik secara genetik, dan sel awal "hilang."

Sel pemisah semestinya telah melalui proses "persediaan" sebelumnya, di mana ia menggandakan kandungan dalamannya (kromosom, protein, ribosom, dll.) Dan meningkatkan kandungan sitosoliknya menjadi dua kali ganda.

Pembelahan binari (Sumber: Binary_fission.svg: Digambar oleh w: Pengguna: JWSchmidt (w: Gambar: Binary fission.png); vektor oleh w: Pengguna: JTojnarderivatif: Ortisa melalui Wikimedia Commons)

Dua salinan kromosom bakteria dirembes ke arah kedua kutub sel pembahagi, serta beberapa bahan dalaman yang telah digandakan. Selepas ini "septum" terbentuk di tempat tertentu di dalam sel yang disebut "bahagian pembahagian".

Septum terdiri daripada invaginasi "sentripetal" membran sitoplasma, yang mendahului sintesis dinding sel baru dan pemisahan dua sel anak.

- Pembiakan aseksual "tidak biasa"

Proses pembiakan aseks tidak sama pada semua kumpulan bakteria. Seperti yang disebutkan di awal, beberapa spesies ditandai dengan pemula, yang lain oleh pembelahan berganda, dengan pembentukan keturunan intraselular, dll.

Pembentukan pelbagai keturunan intraselular

Banyak keturunan bakteria yang tergolong dalam kumpulan bakteria gram-positif dengan kandungan GC rendah (Firmicutes) membiak secara aseks melalui proses yang menunjukkan bahawa pelbagai endospora (juga tidak aktif) atau besar bilangan keturunan aktif.

Bagi banyak keturunan, pembentukan "keturunan berbilang intraselular" ini adalah kaedah pembiakan utama, jadi pembelahan binari mungkin berlaku jarang atau tidak sama sekali.

Permata

Penumbuhan bakteria telah diamati di cyanobacteria, firmicutes, dan planctomycetes, serta di beberapa proteobacteria.

Gambaran skematik proses ini (sedikit yang dikaji dan diketahui di antara bakteria) menggambarkan bagaimana bakteria yang membiak secara aseksual dengan cara ini menumpahkan "pecahan" atau "kuning telur" badan sel mereka, pecahan yang jauh lebih kecil daripada sel "ibu" yang berasal dan mungkin tidak mengandungi semua komponen sitosolik yang terakhir.

Pengeluaran baeosit di beberapa cyanobacteria

Beberapa cyanobacteria, seperti genus Stanieria, tidak pernah berkembang biak dengan pembelahan binari; sebaliknya, mereka membahagi dengan proses yang bermula dengan sel kecil yang dikenali sebagai baeocyte.

Baeosit bertambah secara beransur-ansur, dan kerana ia melakukannya, DNA kromosom berulang kali berulang. Apabila baeosit memasuki fasa pembahagian sitoplasma, ia menghasilkan sejumlah besar baeosit kecil baru, yang dilepaskan dengan memecahkan penutup luar baeosit "ibu".

Proses ini juga dikenali dalam spesies lain sebagai pemecahan.

Pembiakan bakteria "seksual"

Pembiakan seksual, seperti yang kita ketahui, terdiri daripada gabungan dua sel seks khusus yang disebut "gamet", di mana dua individu bertukar maklumat genetik dan menghasilkan keturunan dengan gen yang dihasilkan dari gabungan kedua-duanya.

Walaupun gamet atau sel seks khusus tidak dihasilkan dalam bakteria, kadang-kadang dua sel berbeza bertukar bahan genetik antara satu sama lain, yang boleh berlaku melalui tiga proses yang berbeza:

- Transformasi

- Transduksi

- Konjugasi

Walaupun tidak melibatkan penghasilan sel baru atau sel yang berbeza, transformasi adalah peristiwa di mana bakteria dapat memperoleh serpihan DNA dari bakteria lain yang telah melepaskannya ke dalam lingkungan di mana mereka hidup atau yang telah mati dan hancur.

Transduksi, sebaliknya, berkaitan dengan gabungan DNA bakteria (dari bakteria yang berbeza) berkat penyertaan fag, yang merupakan virus yang menyerang bakteria.

Akhirnya, konjugasi, yang tidak dicirikan oleh pengeluaran individu baru, adalah mengenai pemindahan langsung bahan genetik dari satu sel ke sel lain melalui struktur khusus yang dikenali sebagai "pili seksual".

Konjugasi bakteria (Sumber: karya terbitan: Franciscosp2 (bincang) Bacterial_Conjugation_en.png: Mike Jones melalui Wikimedia Commons)

Proses terakhir ini memerlukan hubungan fizikal antara dua sel dan, menurut kajian yang dilakukan dalam model organisma E. coli, ada sel penderma "lelaki" dan sel reseptor "wanita".

Secara umum, apa yang disumbangkan dan diterima adalah molekul DNA plasmid yang mengandungi maklumat genetik yang berguna.

Rujukan

1. Angert, ER (2005). Alternatif untuk pembelahan binari dalam bakteria. Mikrobiologi Ulasan Alam, 3 (3), 214.
2. Helmstetter, CE (1969). Urutan pembiakan bakteria. Kajian Tahunan Mikrobiologi, 23 (1), 223-238.
3. Lutkenhaus, J., & Addinall, SG (1997). Pembahagian sel bakteria dan cincin Z. Kajian tahunan biokimia, 66 (1), 93-116.
4. Prescott, H., & Harley, JP Klein 2002. Mikrobiologi.
5. Scheffers, DJ (2001). Pembiakan dan Pertumbuhan Bakteria. eLS.
6. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Pembelajaran: Amerika Syarikat.