Рост и размножение бактерий

Рост бактерий подразумевает увеличение размера их клеток, но также увеличение их количества после пролиферации , что приводит к образованию колоний. Существуют видовые и метаболические различия, связанные с ростом и размножением бактерий. На эти процессы влияют наследственные факторы. Бактерии начинают размножаться, когда их клетки вырастают до размеров, характерных для определенного вида. Это происходит при благоприятных пищевых, энергетических, атмосферных и температурных условиях . Большинство видов бактерий размножаются путем простого бинарного деления , при котором две новые клетки образуются из одной бактериальной клетки бесполым путем. Плазимиды чаще всего передаются конъюгацией который происходит при прикосновении к двум бактериям через секс-пилу. Другие формы переноса генов в бактериях включают трансформацию , трансдукцию и транспозицию, которые чаще всего выполняются искусственными методами в генной инженерии .

Бактерии размножаются несколькими способами:

простое деление,
подающий надежды
экзоспоры (внешние споры),
фрагментация (разделение на несколько частей) и
особые способы полного воспроизводства.

Простое деление (бинарное деление или амитоз) — это тип размножения, при котором одна клетка делится на две новые клетки — бактерии. Скорость и интенсивность размножения огромны, о чем свидетельствует тот факт, что в благоприятных условиях некоторые бактерии делятся каждые 20-30 минут. Перед делением ДНК прикрепляется к клеточной мембране, а затем осуществляется ее репликация . Бактерии содержат 1 молекулу ДНК в виде кольца ( кольцевая ДНК ). Вновь образованная молекула прикрепляется к клеточной мембране рядом со старой молекулой. Затем бактерия делится на две равные или неравные части с одной молекулой ДНК в каждой части.

Бактерии иногда выполняют своего рода половой процесс, потому что тогда между бактериями происходит обмен генетическим материалом . При этом одна бактерия разными способами получила часть ДНК другой бактерии.

Обмен генетическим материалом может осуществляться тремя способами:

конъюгации ,
трансформация и
трансдукция .
Во время конъюгации две бактерии соединяются белковым мостиком, через который часть или вся ДНК одной бактерии (называемой донором) переходит в другую бактерию (реципиент). При дальнейшем размножении бактерий-реципиентов потомство будет содержать генетический материал обоих «родителей» (как реципиента, так и донора).

Трансформация — это процесс, при котором ДНК, которая высвобождается в результате разложения или распада одной бактерии, поглощается (проглатывается) другой бактерией.

Трансдукция — это процесс, при котором ДНК передается от одной бактерии к другой с помощью определенного бактериофага . Когда профаг по ошибке извлекается из хромосомы бактерии, он также может нести соседнюю часть бактериальной ДНК и передавать ее другой бактерии.

Конъюгация и трансформация происходят в лабораторных условиях только у десятка видов бактерий. Трансдукция происходит у всех изученных видов бактерий и, по-видимому, является наиболее распространенным процессом обмена генетическим материалом в естественных условиях.