Processo di bipartizione o fissione binaria, tipi ed esempi

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Charles McCarthy
Processo di bipartizione o fissione binaria, tipi ed esempi

Il bipartizione o Fissione binaria è un tipo di riproduzione asessuata per cui un genitore, solitamente unicellulare, si divide per formare due cellule figlie più piccole geneticamente identiche (cloni).

Questo tipo di riproduzione è tipico delle specie batteriche e si differenzia da altri tipi di riproduzione asessuata come il germogliamento, ad esempio per il fatto che la cellula parentale scompare dando origine a due cellule figlie più piccole che hanno parte dell'involucro cellulare della prima. Esiste anche in organismi eucarioti unicellulari e coloniali come i protozoi e alcune alghe unicellulari.

La riproduzione asessuata differisce dalla riproduzione sessuale in quanto non comporta la fusione di due cellule gametiche con metà della carica cromosomica, né comporta la formazione di nuovi individui geneticamente differenti..

Inoltre, la riproduzione asessuata avviene solitamente negli organismi unicellulari, mentre la riproduzione sessuale è tipica degli organismi multicellulari..

Questo tipo di riproduzione asessuata garantisce la formazione di cloni, nonché un rapido aumento del numero di individui in una data popolazione..

Indice articolo

  • 1 Processo di fissione binaria
  • 2 Tipi di fissione binaria
    • 2.1 Fissione binaria trasversale
    • 2.2 Fissione binaria longitudinale
    • 2.3 Fissione binaria irregolare
  • 3 Esempi specifici
    • 3.1 In paramecia
    • 3.2 Nelle amebe
    • 3.3 Nei batteri
  • 4 Differenze tra fissione binaria e mitosi
  • 5 Riferimenti

Processo di fissione binaria

Processo di fissione binaria. 1. Batteri prima della fissione binaria con DNA concentrato. 2. Repliche di DNA. 3. Il DNA va ai poli del batterio man mano che aumenta di dimensioni in preparazione alla divisione. 4. Inizia a crescere una nuova parete cellulare. 5. La nuova parete cellulare si è sviluppata. 6. Nuove cellule batteriche hanno DNA, ribosomi e plasmidi impaccati.

La fissione binaria è il principale meccanismo riproduttivo degli organismi procarioti. Nei batteri inizia con la duplicazione del singolo cromosoma circolare batterico e con un notevole aumento delle dimensioni delle cellule.

Le due copie così prodotte devono migrare o secernere verso i due poli delle cellule, dopodiché le proteine ​​necessarie a formare il macchinario di divisione vengono assemblate nel sito in cui avverrà la separazione delle cellule figlie (solitamente sotto forma di anello) ..

Processo di fissione binaria nei batteri (Fonte: Mcstrother [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] tramite Wikimedia Commons)
Dopo questo processo complesso e regolato, si forma una sorta di "muro" trasversale che separa i due cromosomi risultanti, che è formato dalla crescita interna della membrana plasmatica e della parete cellulare..

Quando il muro è completamente formato, si ottiene la separazione delle due cellule figlie.

Questa forma di riproduzione è notevolmente veloce e avviene in condizioni ideali a intervalli di circa 20 minuti. Ciò consente alle specie batteriche di aumentare il numero di individui in una colonia a un ritmo considerevolmente elevato. Nel seguente video puoi vedere questo processo in protozoi:

Tipi di fissione binaria

La fissione binaria nei procarioti è stata classificata in fissione binaria trasversale e fissione binaria longitudinale, secondo l'asse lungo il quale avviene la separazione delle cellule figlie..

Fissione binaria trasversale

La fissione binaria trasversale, come suggerisce il nome, avviene attraverso l'asse trasversale della cellula in divisione, in altre parole, il "muro" che separerà le due cellule figlie si forma sull'asse perpendicolare all'asse che delimita la cellula più lunga lunghezza.

Questo tipo di divisione si verifica in alcuni vermi piatti e polipi, dove è noto come strobilazione. Alcuni testi suggeriscono che la fissione binaria trasversale si traduca nella formazione di una sorta di "stringhe" o catene con i prodotti di fissione..

Fissione binaria longitudinale

La fissione binaria longitudinale, d'altra parte, si verifica quando la cellula in divisione lo fa attraverso l'asse longitudinale, che di solito è quello che delimita la massima lunghezza di una cellula..

Fissione binaria irregolare

La fissione binaria irregolare è quella per cui la divisione citosolica o citochinesi si verifica nel piano perpendicolare a quello della divisione nucleare negli eucarioti.

Esempi specifici

Molte alghe unicellulari si dividono asessualmente per fissione binaria, il che è vero anche per la maggior parte delle specie di protozoi, sebbene le specie di entrambi i gruppi traggano vantaggio dai tipi di riproduzione sia sessuale che asessuata..

In paramecia

I paramecium sono organismi del gruppo dei protozoi che abitualmente vivono in corpi idrici stagnanti ricchi di materia organica..

Sono microrganismi eucarioti che hanno una forma simile a quella di un sandalo o della suola di una scarpa e sono ricoperti da ciglia che fungono da “organi” o “appendici” locomotori..

Tipi di divisione nei ciliati (Fonte: Deuterostome [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] tramite Wikimedia Commons)
Il principale meccanismo riproduttivo di questo gruppo di invertebrati è la fissione binaria trasversale, sebbene possano anche riprodursi sessualmente. Tuttavia, il processo di fissione binaria in questi organismi è leggermente diverso, poiché la replicazione del materiale genetico nucleare avviene per mitosi. Nel seguente video puoi vedere la bipartizione in paramecia:

Nelle amebe

Le amebe sono anche organismi eucarioti invertebrati appartenenti al gruppo dei protozoi. Non hanno una forma del corpo definita e si muovono proiettando parti del loro corpo chiamate pseudopodi..

Come la paramecia, la replicazione del genoma dell'ameba che si divide per fissione binaria implica un evento mitotico.

Nei batteri

Ciclo vitale del batterio Myxococcus xanthus… Si riproduce per fissione binaria. Elena García Bravo [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
I batteri sono, senza dubbio, il gruppo più rappresentativo che si riproduce per bipartizione o fissione binaria, ed è qui che questo processo è stato studiato in maggior dettaglio..

Tra le specie più conosciute di questo gruppo di organismi eucarioti ci sono Escherichia coli, un enterobatterio gram-negativo naturalmente presente nella flora intestinale degli esseri umani, e Caulobacter crescentus, un altro batterio gram-negativo (non patogeno) presente in molti terreni e specchi d'acqua.

Anche i batteri Gram-positivi sono serviti da modello di studio. Bacillus subtilis, che è un batterio tipico di molti terreni.

Differenze tra fissione binaria e mitosi

Il processo di bipartizione è in qualche modo diverso dai tipici eventi mitotici nelle cellule eucariotiche. In primo luogo, il fuso mitotico che separa i cromatidi durante la mitosi non viene prodotto durante la fissione binaria. Né si verifica la duplicazione degli organelli, poiché questo processo è tipico dei batteri, che mancano di organelli membranosi interni..

Un'altra importante differenza è che la bipartizione si verifica nei batteri e in altri microrganismi al fine di aumentare il numero di individui, mentre negli organismi multicellulari come animali e piante, ad esempio, questo processo serve per la sostituzione delle cellule., Crescita e sviluppo.

Ultimo ma non meno importante, è importante stabilire che la mitosi richiede molto più tempo della fissione binaria, perché è un processo leggermente più complesso e costoso dal punto di vista energetico.

Riferimenti

  1. Angert, E. R. (2005). Alternative alla fissione binaria nei batteri. Nature Reviews Microbiology, 3 (3), 214.
  2. Brusca, R. C., & Brusca, G. J. (2003). Invertebrati (n. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
  3. Prescott, L. M., Harley, J. P., & Klein, D. A. (1993). Microbiologia, 2a edn. Wm. C. Brown. Pub., New York, 224.
  4. Simpson, J. Y. (1902). Osservazioni sulla fissione binaria nella storia della vita di Ciliata. Atti della Royal Society of Edinburgh, 23, 401-421.
  5. Solomon, E. P., Berg, L. R. e Martin, D. W. (2011). Biologia (9a edizione). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.

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