Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Beschrijf het proces van binaire splijting in bacteriën en leg uit hoe eukaryotische mitose zich uit splijting kan zijn geëvolueerd?

Binaire splijting in bacteriën:een eenvoudige divisie

Binaire splijting is de primaire manier van reproductie in bacteriën, een proces van aseksuele reproductie waarbij een enkele bacteriële cel zich verdeelt in twee identieke dochtercellen. Hier is een uitsplitsing van het proces:

1. DNA -replicatie: Het enkele, cirkelvormige bacteriële chromosoom repliceert en creëert twee identieke kopieën.

2. Celverlenging: De cel verlengt en de gerepliceerde chromosomen bewegen naar tegenovergestelde uiteinden van de cel.

3. Celwandvorming: Een nieuwe celwand vormt zich in het midden van de langwerpige cel en scheidt de twee chromosomen.

4. cytokinese: Het celmembraan knijpt naar binnen en verdeelt de cel uiteindelijk in twee dochtercellen, elk met een complete kopie van het oorspronkelijke chromosoom.

Dit proces is relatief eenvoudig en snel, waardoor bacteriën zich snel kunnen voortplanten onder gunstige omstandigheden.

eukaryotische mitose:een meer complexe dans

Eukaryotische cellen, met hun meer complexe structuren en meerdere chromosomen, hebben een meer uitgebreid proces ontwikkeld dat mitose wordt genoemd voor celdeling. Hoewel het niet mogelijk is om de evolutionaire link definitief te bewijzen, suggereren de overeenkomsten tussen binaire splijting en mitose een mogelijk evolutionair pad:

1. Oorsprong in de kern: De kern, een bepalend kenmerk van eukaryotische cellen, is waarschijnlijk geëvolueerd uit een proces van invaginatie van het plasmamembraan, dat mogelijk het bacteriële chromosoom heeft ingesloten.

2. Chromosoomevolutie: Na verloop van tijd is het enkele bacteriële chromosoom waarschijnlijk geëvolueerd naar meerdere lineaire chromosomen, waarvoor een meer georganiseerd en gecontroleerd divisieproces vereist.

3. spindelapparatuur: Mitose is gebaseerd op een spindelapparaat, een structuur van microtubuli die helpt om de chromosomen te scheiden. Deze structuur is mogelijk geëvolueerd uit eenvoudigere eiwitfilamenten die betrokken zijn bij de divisie bacteriële celdeling.

4. cytokinese variaties: De vorming van de splitsing in cytokinese in eukaryoten is mogelijk afkomstig van een gemodificeerde versie van het celwandvormingsproces in bacteriën.

overeenkomsten en verschillen:

* DNA -replicatie: Zowel binaire splijting als mitose omvatten DNA -replicatie, maar de mechanismen zijn complexer bij mitose vanwege de aanwezigheid van meerdere lineaire chromosomen.

* Chromosoomscheiding: Terwijl binaire splijting afhankelijk is van passieve beweging van het chromosoom, omvat mitose actieve scheiding van chromosomen met behulp van het spindelapparaat.

* Celdeling: Het proces van cytokinese is eenvoudiger in binaire splijting, terwijl het complexer is in mitose, waarbij de vorming van een splitsingsformrow betrokken is.

evolutionaire implicaties:

De overeenkomsten tussen binaire splijting en mitose suggereren dat mitose waarschijnlijk is geëvolueerd van een eenvoudiger prokaryotisch celdelingsproces. De evolutie van de kern, meerdere chromosomen en het spindelapparaat zorgden voor meer complexe en gecontroleerde celdeling in eukaryoten. Dit maakte de ontwikkeling van multicellulariteit mogelijk, een fundamentele stap in de evolutie van het leven.

Hoewel het exacte evolutionaire pad onbekend blijft, biedt het begrijpen van de overeenkomsten en verschillen tussen binaire splijting en mitose waardevolle inzichten in de oorsprong en complexiteit van eukaryotische celdeling.