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Fissão binária

Última atualização em 20 de agosto de 2022

Definição de fissão binária

A fissão binária é o processo pelo qual a reprodução assexual ocorre nas bactérias. Durante a fissão binária, um único organismo se torna dois organismos independentes. A fissão binária também descreve a duplicação de organelas nos eucariotos. As mitocôndrias e outras organelas devem se reproduzir por fissão binária antes da mitose, para que cada célula tenha amplas organelas.

Visão geral da fissão binária

A fissão binária é um processo relativamente simples, em comparação com a mitose, porque a fissão binária não envolve reprodução de organelas ou cromossomos complexos. O processo começa com a replicação do DNA dentro da célula. As mitocôndrias também devem replicar seu DNA antes da fissão binária, embora outras organelas não tenham DNA.

Em seguida, o DNA é separado em extremidades alternativas da célula única. A membrana plasmática aperta a célula e uma célula se torna dois. Com uma molécula de DNA totalmente funcional, cada célula é capaz de todas as funções da vida. Portanto, as células se tornam organismos independentes.

As organelas, embora não sejam organismos independentes, também separam dessa maneira. A teoria endossimbiótica diz que mitocôndrias e cloroplastos já foram organismos independentes que evoluíram para viver dentro de outras células. Como tal, eles ainda se replicam via fissão binária.

Etapas de fissão binária

Antes da fissão binária de um procarioto, como visto na etapa 1 do gráfico acima, o DNA de um procarionte é fortemente enrolado. Às vezes, o procarioto carrega pequenos plasmídeos, que são pequenos anéis de DNA que carregam informações genéticas extras. Durante o segundo passo da fissão binária, o DNA é desvendado. À medida que é desvendado, as proteínas especializadas ganham acesso ao DNA, que então trabalha para replicar o anel do DNA. As mesmas proteínas funcionam nos plasmídeos da célula, duplicando -os também. Na etapa 3, o DNA e os plasmídeos foram duplicados. As cópias individuais do DNA se ligam a diferentes partes da membrana celular. À medida que as células se alonge em preparação para a divisão, as moléculas de DNA são puxadas para diferentes lados da célula.

Na etapa 4, um sulco de clivagem aparece na membrana celular, à medida que a parede celular e a membrana começam a beliscar e criar duas novas células. Finalmente, como visto na etapa 5, as células se separam completamente uma da outra como uma nova parede celular bacteriana. A etapa final inclui quebrar proteínas adicionais ou outras moléculas que ainda conectam as duas células. Cada célula agora tem tudo o que precisa para continuar as funções da vida de forma independente.

Exemplos de fissão binária

Fissão binária em bactérias

Todos os organismos nos domínios Archaea e bactérias se reproduzem assexuadamente através da fissão binária. De longe, as bactérias representam os organismos mais populosos do planeta. O processo de fissão binária é muito estável e, como as bactérias têm um genoma muito simples, existem relativamente poucas mutações nos procariontes em comparação com os eucariotos. Os eucariotos devem passar por muitas divisões celulares antes que os gametas possam ser produzidos para reprodução sexual; portanto, muitas outras mutações podem ser introduzidas antes da criação dos filhos.

As bactérias passarão pelas etapas listadas acima à medida que prosseguem através da fissão binária. No entanto, existem muitas variações desse esquema que evoluíram nas diferentes linhas de bactérias. Por exemplo, a bactéria bacillus subtilis é uma bactéria que existe no solo e no intestino de alguns mamíferos, incluindo seres humanos. Essas bactérias podem se dividir igualmente, criando duas células relativamente idênticas, ou pode criar uma divisão muito menor, que atua como um esporo.

Esse endospore é muito mais resiliente que sua contraparte maior e pode viajar por um animal ou pelo meio ambiente para novos locais ou simplesmente sobreviver até que as condições favoráveis retornem. As bactérias também exibem variações nas maneiras pelas quais se alongam para se dividir. Algumas bactérias se estendem no extremo, enquanto outras crescem do meio para fora. Até o momento com que as bactérias dividem difere e é direcionado pela genética. Algumas bactérias podem se dividir em menos de 20 minutos, enquanto outros levam muitas horas.

Fissão binária em organelas

Embora o processo de mitose nos eucariotos seja semelhante à fissão binária, é muito mais complexo porque os eucariotos têm genomas maiores e muitas organelas para duplicar. No entanto, as organelas dos eucariotos replicam usando a fissão binária. Muitas organelas até abrigam seu próprio DNA, que dirige suas funções e crescimento. As mitocôndrias, por exemplo, o centro de energia da célula, devem fazer muitas cópias de si mesmos para fornecer uma célula divisória com energia suficiente. O DNA mitocondrial é replicado e a organela se divide na mesma sequência descrita acima.

Em toda a célula, cada organela deve ser replicada pelo menos uma vez, para que as células resultantes tenham a quantidade adequada de organelas. À medida que as organelas passam por fissão binária, elas também são movidas pelas direções do aparelho e microtúbulos do fuso para extremidades opostas das células. Assim, quando a célula se divide através da citocinese após a mitose, cada célula está pronta para operar de forma independente imediatamente.

Questionário

1. Certas espécies de minhocas planas passam por um processo conhecido como fissão, na qual um verme se divide em dois. As minhocas são uma espécie multi-celular eucariótica. Que tipo de divisão celular as células estão submetidas quando o worm se divide?

2. Um cientista está testando produtos químicos em bactérias, para tentar descobrir o que fazem. O cientista encontra uma substância que causa apenas uma das duas células filhas feitas durante a fissão binária. Quando o cientista mancha as células para procurar DNA, ele não encontra DNA na célula filha morta. Qual das alternativas a seguir não é um efeito possível da substância desconhecida?

3. Um cientista está tentando medir a taxa na qual certos organismos passam por fissão binária. O cientista pega uma colônia de bactérias do solo e uma colônia de bactérias de uma lagoa. Ele coloca ambos em soluções aquosas fracas e mede a taxa na qual elas aumentam. As bactérias da lagoa se multiplicam muito mais rapidamente na condição, e o cientista os declara as espécies que passam por fissão binária com mais frequência. Por que isso é um teste ruim de taxa reprodutiva?

4. Um jardineiro descobre que, depois de moldar um recorte de sua planta favorita em um pouco de água, ela cresce novas raízes e ela é capaz de plantá -la em seu jardim. Esta planta deve se reproduzir por fissão binária, pois era tão fácil para ela cultivar uma segunda planta.

5. Selecione cada um dos seguintes organismos cujas células se reproduzem por fissão binária.

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