Bakteri bereproduksi terutama dengan jalur aseksual seperti pembelahan biner, yang merupakan proses di mana sel membelah menjadi dua sel yang lebih kecil dan identik. Namun, mikroorganisme ini juga menunjukkan jenis reproduksi seksual melalui proses yang disebut “konjugasi.”
Mengenai reproduksi aseksual, pembelahan biner lebih dominan, tetapi ada laporan tentang pola pembelahan “tidak biasa” atau “alternatif” dalam kelompok organisme uniseluler ini, seperti tunas, pembelahan ganda, dan pembentukan keturunan “intraseluler”. .
Skema sel prokarion (Sumber: Gambar vektor ini sepenuhnya dibuat oleh Ali Zifan [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Sebelum mempelajari mekanisme reproduksi yang berbeda pada bakteri, penting untuk mengingat informasi kunci untuk memahami beberapa aspek dari proses biologis ini.
Indeks artikel
Ciri-ciri umum bakteri
Bakteri adalah organisme prokariotik, yaitu, materi genetik mereka tidak tertutup dalam struktur membran yang dikenal sebagai “inti”, yang memang ada pada eukariota.
Ini adalah kelompok yang sangat sukses dan beragam, terutama terdiri dari organisme bersel tunggal, meskipun beberapa dapat membentuk koloni dan filamen. Mereka ditemukan di hampir semua ekosistem di atas biosfer dan sangat penting bagi banyak proses biologis yang melekat pada makhluk hidup multiseluler.
Sel bakteri adalah sel kecil (berdiameter tidak lebih dari beberapa mikron) terutama dibandingkan dengan sel eukariotik. Sitosolnya jauh lebih “sederhana” daripada sel hewan atau tumbuhan, misalnya, karena tidak ada organel bermembran.
Di dalamnya ada sejumlah besar ribosom , butiran penyimpanan zat yang berbeda, protein dari berbagai jenis dan kromosom besar, melingkar dan superkoil, serta molekul DNA ekstra-kromosom kecil yang dikenal sebagai “plasmid”.
Lapisan sel bakteri cukup khusus, karena terdiri dari polimer kompleks yang disebut “peptidoglikan”, yang terdiri dari gula amino yang dihubungkan dengan polipeptida. Karakteristik dinding dan membran plasma organisme ini digunakan untuk klasifikasi mereka.
Beberapa bakteri juga ditutupi oleh “kapsul” yang mengelilingi dinding sel mereka dan memiliki fungsi pelindung. Bakteri lain bergerak dan memiliki struktur khusus yang menonjol dari permukaannya, seperti silia dan flagela.
Karena tidak semua bakteri dapat ditumbuhkan secara in vitro di laboratorium, informasi yang dikelola komunitas ilmiah mengenai metabolisme, reproduksi, morfologi, dan karakteristik umumnya sangat bergantung pada data yang diperoleh dari studi yang dilakukan dengan spesies caral.
Reproduksi bakteri secara aseksual
Reproduksi aseksual terdiri dari pembentukan klon dari individu yang berfungsi sebagai “ibu”. Tidak seperti reproduksi seksual, proses ini hanya membutuhkan satu sel untuk menduplikasi komponen internalnya dan membelah menjadi dua sel anak yang sama, misalnya.
Pembelahan biner
Juga dikenal sebagai “bipartisi”, pembelahan biner adalah bentuk utama reproduksi sebagian besar bakteri di alam. Dalam proses ini, sel yang membelah melakukannya sedemikian rupa sehingga menghasilkan dua sel yang lebih kecil yang secara genetik identik, dan sel awal “menghilang”.
Sebuah sel yang membelah pasti telah mengalami proses “persiapan” sebelumnya, di mana ia menggandakan kandungan internalnya (kromosom, protein, ribosom, dll.) dan meningkatkan kandungan sitosolnya menjadi hanya di bawah dua kali lipat.
Pembelahan biner (Sumber: Binary_fission.svg: Digambar oleh w: Pengguna: JWSchmidt (w: Gambar: Binary fission.png); divektorkan oleh w: Pengguna: JTojnarderivative work: Ortisa [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org / lisensi/oleh/3.0)] melalui Wikimedia Commons)
Dua salinan kromosom bakteri disekresikan ke kedua kutub sel yang membelah, serta beberapa bahan internal yang telah diduplikasi. Setelah ini “septum” terbentuk di tempat tertentu di dalam sel yang disebut “situs pembelahan”.
Septum terdiri dari invaginasi “sentripetal” dari membran sitoplasma, yang mendahului sintesis dinding sel baru dan pemisahan dua sel anak.
Reproduksi aseksual “tidak biasa”
Proses reproduksi aseksual tidak sama pada semua kelompok bakteri. Seperti disebutkan di awal, beberapa spesies dicirikan oleh tunas, yang lain dengan pembelahan ganda, dengan pembentukan keturunan intraseluler, dll.
Pembentukan beberapa keturunan intraseluler
Banyak garis keturunan bakteri yang termasuk dalam kelompok bakteri gram positif dengan kandungan GC rendah (Firmicutes) bereproduksi secara aseksual melalui proses yang menyiratkan bahwa banyak endospora (juga tidak aktif) atau sejumlah besar keturunan aktif.
Untuk banyak garis keturunan, pembentukan “keturunan multisel intraseluler” ini adalah cara utama reproduksi, sehingga pembelahan biner dapat terjadi jarang atau sama sekali.
Hal berkuntum
Tunas pada bakteri telah diamati di cyanobacteria, firmicutes, dan planctomycetes, serta di beberapa proteobacteria.
Representasi skematis dari proses ini (sedikit dipelajari dan diketahui di antara bakteri) menggambarkan bagaimana bakteri yang bereproduksi secara aseksual dengan cara ini melepaskan “fraksi” atau “kuning telur” dari badan sel mereka, sebuah fraksi yang jauh lebih kecil daripada sel “induk”. berasal mereka dan yang mungkin tidak mengandung semua komponen sitosol yang terakhir.
Produksi baeocyte di beberapa cyanobacteria
Beberapa cyanobacteria, seperti genus Stanieria , tidak pernah berkembang biak dengan pembelahan biner; sebaliknya, mereka membelah dengan proses yang dimulai dengan sel kecil yang dikenal sebagai baeosit.
Baeosit secara progresif bertambah besar ukurannya dan, saat itu terjadi, DNA kromosom bereplikasi berkali-kali berturut-turut. Ketika baeosit memasuki fase pembelahan sitoplasma, ia menghasilkan sejumlah besar baeosit kecil baru, yang dilepaskan dengan memecahkan penutup luar baeosit “induk”.
Proses ini juga dikenal pada spesies lain sebagai fragmentasi.
Reproduksi bakteri secara “seksual”
Reproduksi seksual, seperti yang kita ketahui, terdiri dari peleburan dua sel kelamin khusus yang disebut “gamet”, di mana dua individu bertukar informasi genetik dan menghasilkan keturunan dengan gen yang dihasilkan dari kombinasi keduanya.
Meskipun gamet dan sel kelamin khusus tidak diproduksi pada bakteri, terkadang dua sel yang berbeda bertukar materi genetik satu sama lain, yang dapat terjadi melalui tiga proses berbeda:
- Transformasi.
- transduksi.
- Konjugasi.
Meskipun tidak melibatkan produksi sel baru atau sel yang berbeda, transformasi adalah peristiwa di mana bakteri dapat memperoleh fragmen DNA dari bakteri lain yang telah melepaskannya ke lingkungan tempat mereka hidup atau yang telah mati dan hancur.
Transduksi, di sisi lain, berkaitan dengan kombinasi DNA bakteri (dari bakteri yang berbeda) berkat partisipasi fag, yaitu virus yang menyerang bakteri.
Terakhir, konjugasi, yang juga tidak ditandai dengan produksi individu baru, adalah transfer langsung materi genetik dari satu sel ke sel lain melalui struktur khusus yang dikenal sebagai “pili seksual”.
Konjugasi bakteri (Sumber: karya turunan: Franciscosp2 (bicara) Bakteri_Konjugasi_en.png: Mike Jones [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)] melalui Wikimedia Commons)
Proses terakhir ini memerlukan kontak fisik antara dua sel dan, menurut penelitian yang dilakukan pada caral organisme E. coli , ada sel donor “pria” dan sel reseptor “wanita”.
Secara umum, yang disumbangkan dan diterima adalah molekul DNA plasmid yang mengandung informasi genetik yang berguna.
