Inhoud
In tegenstelling tot de eukaryotische cellen die in hogere levensvormen worden gevonden, hebben prokaryotische cellen, zoals eencellige bacteriën geen kern en kan niet reproduceren door duplicatie van de kernchromosomen.
In plaats daarvan vermenigvuldigen ze met een proces dat binaire splijting wordt genoemd, waarbij de cel eenvoudig in twee wordt gesplitst. Een deel van de bacteriële overlevingsstrategie is om zich zo snel mogelijk te reproduceren wanneer de omstandigheden gunstig zijn. Wanneer de temperatuur goed is en voedsel beschikbaar is, zorgt binaire splijting voor snelle celgroei.
De nieuwe cellen moeten nog steeds dezelfde zijn als de oudercellen, dus het genetische materiaal moet identiek zijn. Dit betekent dat de cellen DNA-moleculen moeten worden gedupliceerd tijdens het binaire splijtingsproces. Hoewel dat extra stappen toevoegt, is binaire splijting nog steeds veel eenvoudiger en sneller dan eukaryotische cel reproductie en is goed geschikt voor het gedrag van bacteriën.
Wat is binaire splijting?
Het proces van binaire splijting is een methode van aseksuele reproductie die resulteert in twee identieke dochtercellen uit een enkele oudercel.
Omdat het eenvoudiger is dan het op nucleus gebaseerde mitoseproces van eukaryotische celdeling, kunnen bacteriën het gebruiken om snel in aantal te groeien wanneer de omstandigheden en middelen het toelaten. Deze snelle vermenigvuldiging is een voordeel in concurrentie met andere bacteriën en andere eencellige levensvormen.
Bacteriën consumeren eenvoudig het beschikbare voedsel, scheiden hun afval uit en splitsen wanneer ze een grootte bereiken die hen in staat stelt om zich in twee levensvatbare kleinere cellen te verdelen.
Wat zijn de stappen in binaire splijting?
Hoewel het binaire splijtingsproces relatief eenvoudig is, moet het nog verschillende stappen doorlopen voordat nieuwe cellen worden gevormd.
Eerst moet de enkele cirkelvormige streng van bacterieel DNA worden rechtgetrokken. DNA-replicatie van de streng vindt dan plaats. Tegelijkertijd begint de cel in een langwerpige vorm te groeien en sluit het celmembraan zich vervolgens tussen de twee nieuwe cellen nabij het midden van de langwerpige oudercel. De gedetailleerde stappen zijn als volgt:
Het DNA-molecuul dat de genetische code voor de bacteriecel bevat, is een cirkelvormige streng die meestal strak is opgerold. Het moet losrollen en rechtzetten zodat het kan worden gekopieerd.
Terwijl de cel nog groeit, het enzym DNA-polymerase dupliceert de DNA-streng. De twee exemplaren hechten zich aan het celmembraan.
Naarmate de cel meer groeit, wordt deze langer door celwand en membraanmateriaal rond het midden toe te voegen. De twee kopieën van DNA bevestigd aan het celmembraan worden naar toe getrokken tegenovergestelde uiteinden van de cel ter voorbereiding op de laatste binaire splijting.
Bij binaire splijting splitst een oudercel in twee dochtercellen van gelijke grootte. Halverwege tussen de langwerpige celuiteinden begint het celmembraan in het midden van de cel te groeien. Zodra het membraan de twee cellen heeft afgesloten, kunnen ze scheiden.
De twee nieuwe dochtercellen bevatten nu een complete set opgerolde DNA evenals een aandeel celribosomen en plasmiden. Ze zijn klaar om te groeien en uiteindelijk zichzelf te splitsen
Binaire splijting versus mitose
Hoewel binaire splijting een minder complex proces is dan eukaryotische celdeling met behulp van mitose, resulteren beide in identieke dochtercellen.
Bacteriën gebruiken binaire splijting omdat dat proces bepaalde evolutionaire voordelen heeft voor eencellige organismen. Mitose is het meer gecontroleerde proces vanwege de vele stappen.
Celdeling in meercellige organismen kan stoppen als het niet nodig is, of het kan gericht zijn op het vormen van organen en complexe structuren. Bij mensen bijvoorbeeld ongecontroleerde celgroei kan leiden tot tumoren en kanker.
Voor bacteriën is ongecontroleerde voortplanting en groei een voordeel waarmee ze zich snel kunnen voortplanten en succesvol kunnen concurreren met andere eenvoudige organismen.