6.4: Mgawanyiko wa Kiini cha Prokaryotic

Prokaryotes kama vile bakteria hueneza kwa fission ya binary. Kwa viumbe vya unicellular, mgawanyiko wa seli ni njia pekee ya kuzalisha watu wapya. Katika seli zote za prokaryotiki na eukaryotiki, matokeo ya uzazi wa seli ni jozi ya seli za binti ambazo zinafanana na kiini cha mzazi. Katika viumbe vya unicellular, seli za binti ni watu binafsi.

Ili kufikia matokeo ya seli za binti zinazofanana, hatua fulani ni muhimu. DNA ya genomic inapaswa kuigwa na kisha imetengwa katika seli za binti; yaliyomo ya cytoplasmic lazima pia igawanywe ili kutoa seli zote mbili mpya mashine ya kuendeleza maisha. Katika seli za bakteria, genome ina kromosomu moja, ya mviringo ya DNA; kwa hiyo, mchakato wa mgawanyiko wa seli ni rahisi. Mitosisi haifai kwa sababu hakuna kiini au chromosomes nyingi. Aina hii ya mgawanyiko wa seli inaitwa fission ya binary.

binary fission

Mchakato wa mgawanyiko wa seli wa prokaryotes, unaoitwa binary fission, ni mchakato usio ngumu na wa haraka zaidi kuliko mgawanyiko wa seli katika eukaryotes. Kwa sababu ya kasi ya mgawanyiko wa seli za bakteria, idadi ya bakteria inaweza kukua kwa kasi sana. Kromosomu moja, ya mviringo ya DNA ya bakteria haijafungwa ndani ya kiini, lakini badala yake inachukua eneo maalum, nucleoid, ndani ya seli. Kama ilivyo katika eukaryotes, DNA ya nucleoid inahusishwa na protini zinazosaidia katika kufunga molekuli kwa ukubwa wa compact. Protini za kufunga za bakteria, hata hivyo, zinahusiana na baadhi ya protini zinazohusika katika compaction ya kromosomu ya eukaryotes.

Hatua ya mwanzo ya kuiga, asili, iko karibu na tovuti ya kumfunga ya chromosome kwenye membrane ya plasma (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Replication ya DNA ni bidirection-kusonga mbali na asili juu ya vipande vyote vya kitanzi DNA wakati huo huo. Kama vipande vipya vilivyoundwa mara mbili, kila hatua ya asili huondoka kwenye kiambatisho cha ukuta wa kiini kuelekea mwisho wa seli. Kama kiini kinavyoongezeka, membrane inayoongezeka husaidia katika usafiri wa chromosomes. Baada ya chromosomes kufuta midpoint ya kiini kilichowekwa, kujitenga kwa cytoplasmic huanza. Septum huundwa kati ya nucleoids kutoka pembeni kuelekea katikati ya seli. Wakati kuta mpya za seli zipo, seli za binti zinatofautiana.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Fission ya binary ya bakteria imeelezwa katika hatua tano. (mikopo: mabadiliko ya kazi na “Mcstrother” /Wikimedia Commons)

EVOLUTION KATIKA HATUA: Mitotic Spindle Vifaa

Muda sahihi na uundaji wa spindle ya mitotic ni muhimu kwa mafanikio ya mgawanyiko wa seli ya eukaryotic. Seli za Prokaryotic, kwa upande mwingine, hazipatikani mitosis na kwa hiyo hazihitaji haja ya spindle ya mitotic. Hata hivyo, protini ya FTSZ ambayo ina jukumu muhimu katika cytokinesis ya prokaryotic, ni kimuundo na functionally sawa na tubulin, kizuizi cha ujenzi wa microtubules zinazounda nyuzi za mitotic ambazo ni muhimu kwa eukaryotes. Kuundwa kwa pete linajumuisha vitengo vya kurudia vya protini inayoitwa FTSZ inaongoza ugawaji kati ya nucleoids katika prokaryotes. Uundaji wa pete ya FTSZ husababisha mkusanyiko wa protini nyingine zinazofanya kazi pamoja ili kuajiri vifaa vipya vya membrane na ukuta wa seli kwenye tovuti. Protini za FTSZ zinaweza kuunda filaments, pete, na miundo mingine tatu-dimensional inayofanana na njia tubulini inaunda microtubules, centrioles, na vipengele mbalimbali vya cytoskeleton. Aidha, wote FTSZ na tubulin huajiri chanzo hicho cha nishati, GTP (guanosine triphosphate), ili kukusanyika haraka na kusambaza miundo tata.

FTSZ na tubulini ni mfano wa homolojia, miundo inayotokana na asili sawa ya mabadiliko. Katika mfano huu, FTSZ inadhaniwa kuwa sawa na protini ya babu kwa FTSZ ya kisasa na tubulini. Wakati protini zote zinapatikana katika viumbe vilivyopo, kazi ya tubulini imebadilika na mseto mno tangu mageuzi kutoka asili yake ya FTSZ-kama prokaryotic. Utafiti wa mashine ya mgawanyiko wa seli katika eukaryotes ya sasa ya unicellular inaonyesha hatua muhimu za mpatanishi kwa mashine tata ya mitotic ya eukaryotes multicellular (Jedwali\(\PageIndex{1}\)).

Jedwali\(\PageIndex{1}\): Mitotic Spindle Mageuzi

	Muundo wa vifaa vya maumbile	Idara ya vifaa vya nyuklia	Kugawanyika kwa seli za binti
Prokaryotes	Hakuna kiini. Chromosome moja, mviringo ipo katika kanda ya cytoplasm inayoitwa nucleoid.	Inatokea kupitia fission ya binary. Kama kromosomu inavyoelezwa, nakala hizo mbili huhamia kwenye ncha tofauti za seli kwa utaratibu usiojulikana.	Protini za FTSZ hukusanyika kwenye pete inayopiga kiini katika mbili.
Baadhi ya protists	Chromosomes ya mstari iko katika kiini.	Chromosomes ambatanisha na bahasha ya nyuklia, ambayo bado intact. Spindle ya mitotic inapita kupitia bahasha na hupunguza kiini. Hakuna centrioles zilizopo.	Microfilaments huunda mto wa cleavage ambao hupiga kiini katika mbili.
Waprotisti wengine	Chromosomes ya mstari iko katika kiini.	Aina ya mitotic spindle kutoka centrioles na hupita kupitia membrane ya nyuklia, ambayo inabakia intact. Chromosomes ambatanisha na spindle mitotic. Spindle ya mitotic hutenganisha chromosomes na hupunguza seli.	Microfilaments huunda mto wa cleavage ambao hupiga kiini katika mbili.
Seli za wanyama	Chromosomes ya mstari iko katika kiini.	Aina ya mitotic spindle kutoka centrioles. Bahasha ya nyuklia hupasuka. Chromosomes ambatanisha na spindle mitotic, ambayo hutenganisha yao na elongates kiini.	Microfilaments huunda mto wa cleavage ambao hupiga kiini katika mbili.

Muhtasari

Katika mgawanyiko wa seli za prokaryotic na eukaryotic, DNA ya genomic inaelezewa na kila nakala imetengwa katika kiini cha binti. Yaliyomo ya cytoplasmic pia imegawanywa sawasawa na seli mpya. Hata hivyo, kuna tofauti nyingi kati ya mgawanyiko wa seli ya prokaryotic na eukaryotic. Bakteria wana kromosomu moja, ya mviringo ya DNA na hakuna kiini. Kwa hiyo, mitosis sio lazima katika mgawanyiko wa seli za bakteria. Cytokinesis ya bakteria inaongozwa na pete iliyojumuisha protini inayoitwa FTSZ. Ingrowth ya membrane na vifaa vya ukuta wa seli kutoka pembeni ya seli husababisha septamu ambayo hatimaye huunda kuta za seli tofauti za seli za binti.

faharasa

fission ya binary

mchakato wa mgawanyiko wa seli ya prokaryotic

FtsZ

sehemu ya protini ya tubulini-kama sehemu ya cytoskeleton ya prokaryotic ambayo ni muhimu katika cytokinesis ya prokaryotic (jina asili: F, ilamenting kwa joto- s sensitive mutant Z)

asili

kanda ya chromosome ya prokaryotic ambayo replication huanza

septamu

ukuta uliojengwa kati ya seli za binti za bakteria kama mtangulizi wa kujitenga kiini

Wachangiaji na Majina

• Template:ContribOpenStaxConcepts