ביקוע דו-חלקי או ביקוע בינארי: תהליך, סוגים ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

המפלגה הדו - חלונית או הביקוע הבינארי הם סוג של רבייה א-מינית שבאמצעותה הורה, בדרך כלל חד-תאי, מתחלק ליצירת שני תאי בת בגודל זהה קטן יותר מנקודת המבט הגנטית (שיבוטים).

רבייה מסוג זה אופיינית למינים חיידקיים ושונה מסוגים אחרים של רבייה א-מינית כמו ניצנים למשל, בעובדה שתא האב נעלם, ומוליד שני תאי בת קטנים יותר שיש להם חלק ממעטפת התא. מההתחלה. זה קיים גם באורגניזמים חד-תאיים וקולוניאליים אקולוגיים כמו פרוטוזואה וכמה אצות חד-תאיות.

תהליך ביקוע בינארי. 1. חיידקים לפני ביקוע בינארי עם DNA ארוז. 2. משכפל DNA. 3. ה- DNA עובר לקטבים של החיידק כשהוא עולה בגודלו לקראת החלוקה. 4. קיר תא חדש מתחיל לצמוח. 5. דופן התא החדשה התפתחה. 6. תאים חיידקיים חדשים ארזו DNA, ריבוזומים ופלסמידים.

רבייה א-מינית שונה מההתרבות המינית בכך שהיא אינה כרוכה במיזוג של שני תאים גנטיים עם מחצית העומס הכרומוזומלי, וגם לא בהיווצרותם של אנשים חדשים גנטיים חדשים.

יתר על כן, רבייה א-מינית מתרחשת בדרך כלל באורגניזמים חד-תאיים, בעוד שהתרבות מינית אופיינית לאורגניזמים רב-תאיים.

רבייה מסוג זה מבטיחה היווצרות של שיבוטים וכן עלייה מהירה במספר האנשים באוכלוסייה נתונה.

תהליך ביקוע בינארי

ביקוע בינארי הוא מנגנון הרבייה העיקרי של אורגניזמים פרוקריוטים. בחיידקים זה מתחיל בשכפול של הכרומוזום המעגלי החיידקי ועם עלייה ניכרת בגודל התא.

שני העותקים המיוצרים כך חייבים לנדוד או להתבדל לכיוון שני קטבי התאים, לאחר מכן מורכבים החלבונים הנחוצים ליצירת מכונות החלוקה באתר בו תתרחש הפרדת תאי הבת (בדרך כלל בצורה של טבעת).

תהליך ביקוע בינארי בחיידקים (מקור: Mcstrother דרך Wikimedia Commons) לאחר תהליך מורכב ומווסת זה נוצר מעין "קיר" רוחבי המפריד בין שני הכרומוזומים שנוצרים, הקיר האמור נוצר על ידי הצמיחה הפנימית של קרום הפלזמה קיר התא.

כאשר הקיר נוצר במלואו, הדבר מביא להפרדת שני תאי הבת.

צורת רבייה זו מהירה להפליא, ומתרחשת בתנאים אידיאליים בפרקי זמן של בערך 20 דקות. זה מאפשר למינים חיידקיים להגדיל את מספר הפרטים במושבה בשיעור גבוה משמעותית. בסרטון הבא תוכלו לראות תהליך זה בפרוטוזואה:

סוגי ביקוע בינארי

ביקוע בינארי בפרוקריוטות סווג לביקוע בינארי רוחבי ולביקוע בינארי אורכי, בהתאם לציר שלאורכו מתרחשת הפרדת תאי בת.

ביקוע בינארי רוחבי

ביקוע בינארי רוחבי, כשמו כן הוא, מתרחש דרך ציר רוחבי של התא המפריד, או במילים אחרות, "הקיר" שיפריד בין שני תאי הבת נוצר על הציר הניצב לציר אשר תוחם את האורך הגדול ביותר של התא.

חלוקה מסוג זה מתרחשת בכמה תולעים שטוחות ופוליפים, שם היא מכונה סטרובילציה. יש טקסטים המראים כי ביקוע רוחבי בינארי מביא ליצירת סוג של "מיתרים" או שרשראות עם מוצרי הביקוע.

ביקוע בינארי אורכי

ביקוע בינארי אורכי, לעומת זאת, מתרחש כאשר התא המפריד עושה זאת דרך ציר האורך, שהוא בדרך כלל זה שמסמן את האורך הגדול ביותר של תא.

ביקוע בינארי לא סדיר

ביקוע בינארי לא סדיר הוא כזה שבאמצעותו מתרחשת חלוקה ציטוזולית או ציטוקינזיס במישור הניצב לזה של חלוקה גרעינית באוקריוטות.

דוגמאות ספציפיות

אצות חד-תאיות רבות מתחלקות בצורה מינית לפי ביקוע בינארי, וזה נכון גם לרוב מיני הפרוטוזואה, אם כי מינים בשתי הקבוצות מנצלים סוגים של רבייה מינית וגם א-מינית.

בפרמקיה

פרמקוסים הם אורגניזמים מקבוצת הפרוטוזואה החיים בדרך כלל בגופים של מים עומדים העשירים בחומר אורגני.

מדובר במיקרואורגניזמים אוקריוטים שיש להם צורה דומה לזו של סנדל או סוליה של נעל ומכוסים על ידי ציציות המשמשות כ"אברים "או" נספחים "לקטר.

סוגים של חלוקה בצלחים (מקור: Deuterostome דרך Wikimedia Commons) מנגנון הרבייה העיקרי של קבוצה זו של חסרי חוליות הוא ביקוע בינארי רוחבי, אם כי הם יכולים גם להתרבות מינית. עם זאת, תהליך הביקוע הבינארי באורגניזמים אלה שונה במקצת, מכיוון שכפול של חומר גנטי גרעיני מתרחש על ידי מיטוזה. בסרטון הבא תוכלו לראות את חלוקה הדו-צדדית בפרמכיה:

באמבות

אמבות הן גם אורגניזמים אקוארוטיים חסרי חוליות השייכים לקבוצת הפרוטוזואה. אין להם צורת גוף מוגדרת ונעה על ידי הקרנת חלקים מגופם הנקראים פסאודופודים.

כמו פרמקציה, גם שכפול הגנום של האמבות המתחלקות בביקוע בינארי כרוך באירוע מיטוטי.

בחיידקים

מחזור החיים של החיידק Myxococcus xanthus .. הוא מתרבה באמצעות ביקוע בינארי. חיידקים של אלנה גרסיה בראבו הם, ללא ספק, הקבוצה המייצגת ביותר המתרחבת על ידי דו-מחיצה או ביקוע בינארי, וכאן נחקר תהליך זה ביתר פירוט.

בין המינים הידועים ביותר בקבוצה זו של אורגניזמים אוקריוטיים הם Escherichia coli, enterobacterium שלילי גרם שנמצא באופן טבעי בפלורת המעיים של בני אדם, ו- Caulobacter crescentus, עוד חיידק גרם-שלילי (לא-פתוגני) שנמצא בקרקעות ובגופי מים רבים.

החיידק החיובי לגרם Bacillus subtilis, שהוא חיידק טיפוסי שנמצא בקרקעות רבות, שימש גם כמודל מחקר.

הבדלים בין ביקוע בינארי למיטוזה

התהליך הדו-חלבי שונה במקצת מהאירועים המיטוטיים האופייניים בתאים האוקריוטים. ראשית, במהלך ביקוע בינארי לא נוצר הציר המיטוטי המפריד בין הכרומטידים בזמן המיטוזה. כמו כן אין כפילות של איברונים, מכיוון שתהליך זה אופייני לחיידקים, חסרי אברונים פנימיים ממברניים.

הבדל חשוב נוסף הוא שהחלוקה הדו-צדדית מתרחשת בחיידקים ובמיקרו-אורגניזמים אחרים במטרה להגדיל את מספר הפרטים, ואילו באורגניזמים רב-תאיים כמו בעלי חיים וצמחים, למשל, תהליך זה משמש להחלפת תאים. , גדילה והתפתחות.

אחרון חביב, חשוב לקבוע שמיטוז לוקח הרבה יותר זמן מביקוע בינארי, מכיוון שמדובר בתהליך מעט יותר מורכב ויקר מבחינה אנרגטית.

הפניות

1. Angert, ER (2005). אלטרנטיבות לביקוע בינארי בחיידקים. ביקורות על טבע מיקרוביולוגיה, 3 (3), 214.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). חסרי חוליות (מספר QL 362. B78 2003). בייססטוק.
3. Prescott, LM, Harley, JP, & Klein, DA (1993). מיקרוביולוגיה, שני עדנים. Wm. ג. בראון. פאב., ניו יורק, 224.
4. סימפסון, JY (1902). תצפיות על ביקוע בינארי בתולדות החיים של סיליאטה. הליכי החברה המלכותית באדינבורו, 23, 401-421.
5. סולומון, EP, ברג, LR ומרטין, DW (2011). ביולוגיה (edn 9). ברוקס / קול, לימוד Cengage: ארה"ב.