Como as bactérias se reproduzem? Reprodução assexual e sexual

As bactérias são reproduzidas principalmente por vias assexuais, como a fissão binária, que é um processo pelo qual uma célula é dividida em duas células idênticas menores. No entanto, esses microorganismos também apresentam um tipo de reprodução sexual através de um processo chamado "conjugação".

Em relação à reprodução assexual, a fissão binária é predominante, mas há relatos de padrões de divisão "incomuns" ou "alternativos" nesse grupo de organismos unicelulares, como geminação, divisão múltipla e a formação de filhotes "intracelulares", para citar alguns.

Esquema de uma célula procarione (fonte: esta imagem vetorial é completamente de Ali Zifan [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Antes de se aprofundar nos diferentes mecanismos de reprodução em bactérias, é pertinente lembrar informações importantes para entender alguns aspectos desses processos biológicos.

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Características gerais de bactérias

As bactérias são organismos procarióticos, ou seja, seu material genético não está bloqueado na estrutura membranosa conhecida como "núcleo", que existe nos eucariotos.

É um grupo extremamente bem -sucedido e diversificado, composto por organismos fundamentalmente unicelulares, embora alguns possam formar colônias e filamentos. Eles são encontrados virtualmente em todos os ecossistemas na biosfera e são de extrema importância para muitos processos biológicos inerentes a seres vivos multicelulares.

As células bacterianas são células pequenas (não mais que um par de micrômetros de diâmetro) especialmente em comparação com células eucarióticas. Seu citosol é consideravelmente mais "simples" do que o de uma célula animal ou vegetal, por exemplo, já que não há organelas membranosas.

No interior, há um grande número de ribossomos, grânulos de armazenamento de diferentes substâncias, proteínas de diferentes tipos e uma grande cromossomo circular e super rolada, além de pequenas moléculas de DNA cromossômico extras conhecidas como "plasmídeos".

A cobertura celular de bactérias é bastante particular, pois é formada por um polímero complexo chamado "peptidoglicano", que consiste em açúcares amino unidos a polipeptídeos. As características da parede e da membrana plasmática desses organismos são usadas para classificação.

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Algumas bactérias também são cobertas por uma "cápsula" que envolve sua parede celular e tem funções de proteção. Outras bactérias são móveis e têm estruturas especializadas que se destacam de sua superfície, como é o caso de cílios e flagelos.

Como nem todas as bactérias podem ser cultivadas Em vitro Em um laboratório, as informações que a comunidade científica gerencia em relação ao seu metabolismo, reprodução, morfologia e características gerais depende, em grande parte, nos dados destacados de estudos realizados com espécies modelo.

Reprodução assexual de bactérias

A reprodução assexual consiste na formação de clones de um indivíduo que funciona como "mãe". Ao contrário da reprodução sexual, esse processo requer apenas uma célula que dobra seus componentes internos e é dividida em duas células filhas iguais, por exemplo.

Fissão binária

Também conhecido como "bipartição", a fissão binária é a principal forma de reprodução da maioria das bactérias na natureza. Nesse processo, a célula dividida o faz de tal maneira que produz duas células menores que são geneticamente idênticas, e a célula inicial "desaparece".

Uma célula de divisão deve necessariamente ter passado por um processo "preparatório" anterior, através do qual dobrou seu conteúdo interno (cromossomo, proteínas, ribossomos, etc.) e aumentou um pouco menos do que o dobro de seu conteúdo citosólico.

Fissão binária (fonte: binário_fision.SVG: desenhado por W: Usuário: JWSCHMIDT (W: Imagem: Fisk binário.Png); Vectorizado por W: Usuário: JTOJNARDERIVATIVATIVATIVATIVA: Ortisa [CC por 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/3.0)] via Wikimedia Commons)

As duas cópias do cromossomo bacteriano são segregadas em relação a ambos os pólos da célula que é dividido, assim como parte do material interno que dobrou. Depois disso, um "septa" é formado em um lugar específico na célula chamado "Site da Divisão".

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O SEPTA consiste em uma invaginação "centrípeta" da membrana citoplasmática, que precede a síntese de uma nova parede celular e a separação das duas células filhas.

Reprodução assexual "incomum"

O processo de reprodução assexual não é o mesmo em todos os grupos de bactérias. Como comentado no início, algumas espécies são caracterizadas por gemas, outras por múltiplas divisões, pela formação de filhos intracelulares, etc.

Vários filhos intracelulares

Muitas linhagens de bactérias pertencentes ao grupo de gramas -positivas com baixo GC (Firmicutes) Número de descendentes ativos.

Para muitas linhagens, a formação desse "descendente intracelular múltiplo" é o principal meio de reprodução, para que a fissão binária possa ocorrer mal.

Gemmation

As gemas em bactérias foram observadas em cianobactérias, firmicutas e plankastomicetos, bem como em algumas protenas acterias.

As representações esquemáticas desse processo (pouco estudadas e conhecidas entre as bactérias) ilustram como as bactérias que reproduzem assexuadamente uma "fração" ou "gema" do corpo celular, uma fração que é consideravelmente menor que a célula "mãe" que os origina e isso provavelmente não contém todos os componentes citosólicos deste último.

Produção de baeócitos em algumas cianobactérias

Algumas cianobactérias, como as do gênero Stanieria, Eles nunca se reproduzem por fissão binária; Em vez disso, estes são divididos por um processo que começa com uma pequena célula conhecida como baeocito.

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O baeocito aumenta progressivamente em tamanho e, ao fazê -lo, o DNA cromossômico é replicado muitas vezes consecutivo. Quando o baeocito entra na fase da divisão citoplasmática, produz um grande número de novos pequenos baeócitos, que são liberados quando a capa externa do baeocito "Mãe".

Este processo também é conhecido em outras espécies como fragmentação.

Reprodução "sexual" de bactérias

A reprodução sexual, como a conhecemos, consiste na fusão de duas células sexuais especializadas chamadas "gametas", através das quais dois indivíduos trocam informações genéticas e produzem filhos com genes que resultam da combinação de ambos.

Embora nas bactérias não haja gametas especializados ou células sexuais, em algumas ocasiões, duas células diferentes trocam material genético entre si, que podem ocorrer através de três processos diferentes:

• A transformação.
• Transdução.
• A conjugação.

Embora não implique a produção de novas células ou células diferentes, a transformação é um evento pelo qual uma bactéria pode adquirir fragmentos de DNA de outra bactéria que os liberou para o ambiente em que vivem ou que morreram e se desintegraram.

A transdução, por outro lado, tem a ver com a combinação de DNA bacteriano (de diferentes bactérias) graças aos fagos de participação, que são vírus que atacam bactérias.

Finalmente, a conjugação, que não é caracterizada pela produção de novos indivíduos, é a transferência direta de material genético de uma célula para outra através de uma estrutura especializada conhecida como "pili sexual".

Conjugação bacteriana (Fonte: Trabalho derivado: Francisp2 (Talk) bacterial_conjugation_in.PNG: Mike Jones [CC BY-SA 2.5 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/2.5)] via Wikimedia Commons)

Este último processo requer contato físico entre duas células e, de acordo com os estudos realizados no organismo modelo E. coli, Existem células "masculinas" e células receptoras "femininas".

Geralmente, o que é doado e recebido são moléculas de DNA plasmático que contêm informações genéticas muito úteis.