Ukrivljena rast bakterij, faze, dejavniki

On Rast bakterij To je zapleten postopek, ki pomeni številne biokemične reakcije, ki imajo za posledico delitev bakterijskih celic. Če bi ga morali natančneje opredeliti, bi rekli, da gre za povečanje števila bakterij populacije, ne pa velikosti vsake posamezne bakterije.

Bakterije so prokariontski organizmi, ki jim primanjkuje jedra ali katerega koli drugega znotrajceličnega membranskega predelka. So enocelični, mikroskopski organizmi, naravno razporejeni v vseh ekosistemih na biosferi: v tleh, vodnih telesih, živalih, rastlinah, glivah itd.

Klebsiella pneumoniae kultura v MacConkey agarju

V primerjavi z mnogimi evkarioti se bakterije na splošno širijo veliko hitreje, kar se lahko pojavi tako v naravnem kontekstu vsake vrste kot v nadzorovanih eksperimentalnih okoljih (In vitro).

[TOC]

Kako se pojavlja delitev celic v bakterijah?

Tako kot v preostalih celičnih organizmih je tudi celična delitev v bakterijah proces, ki se pojavlja pod strogim nadzorom, tako prostorskim kot časovnim, kar vključuje:

- Podvajanje ali podvajanje DNK (genetski material)

- njegova porazdelitev med dvema hčerinskima celicama (nasproti polov celice, ki je razdeljena)

- Ločitev obeh nastalih celic zahvaljujoč nastanitvi "septe" ali povprečne stene v celici, ki je razdeljena

V teh organizmih je takšna celična delitev znana kot binarna cepitev in je proces, ki vodi do povečanja števila bakterijskih posameznikov v populaciji, to je do rasti bakterij.

Ker mora vsaka celica med delitvijo podvojiti svoj genetski material in posledično povečati svojo velikost, to pomeni, da je binarna cesija biokemično aktiven dogodek, ki zasluži naložbe v energijo, torej reakcije sinteze in razgradnje reakcij.

Rast bakterijske populacije je lahko grafična, saj je povečanje števila celic, odvisno od časa, in ta graf črpa krivuljo, imenovano "krivulja bakterijske rasti", v kateri se razlikujejo več faz, kjer se podajo različni značilni procesi.

Krivulja rasti bakterij

Ilustracija bakterije

Številni avtorji so rast bakterijske populacije označili.

Vam lahko služi: listeria monocytogenes

Potreben čas za oblikovanje vsake od teh generacij je torej znan kot čas generacije ali čas podvajanja, ki ga je mogoče enostavno izračunati, ki je na splošno konstanten in skoraj vedno specifičen za vrste.

Za In. coli, Na primer, eden od modelnih organizmov med prokarioti, čas podvajanja je približno 20 minut, druge vrste, kot so Clostridium perfringens tudi Mycobacterium tuberculosis Imajo čase podvajanja 10 minut oziroma več kot 12 ur.

Elektronska bakterijska mikrografija Escherichia coli

Pomembno je omeniti, da je čas generacije in torej rast bakterij mogoče spremeniti odvisnost od različnih dejavnikov, o katerih bomo govorili kasneje.

Kakšna je krivulja rasti bakterij?

V tem vrstnem redu opazimo ponazoritev značilne krivulje bakterijske rasti, kjer faze zamud, eksponentnih, stacionarnih in smrti opazimo

Z leti je znanstvenikom uspelo opisati pojav bakterijske rasti z grafičnimi metodami, in tako je videl svetlobo, kar danes poznamo kot krivuljo rasti bakterije.

Ta krivulja ni nič drugega kot graf.

Na splošno so vse eksperimentalno gojene bakterije In vitro Na kar so na voljo vsa potrebna hranila za rast, ima podoben vzorec rasti, ki ga je enostavno opaziti, ko je krivulja rasti grafika.

V tej krivulji rasti se razlikujejo več stopenj ali faz, ki so zelo značilne in za katere so mikrobiologi dosegli verodostojne biološke razlage.

Faze rasti bakterij

Fotografija dveh petrijevih plošč z zaseženim medijem in trdno bakterijsko kulturo (Wikiimage slika na www.Pixabay.CO)

Kot smo že omenili, populacija bakterij raste eksponentno, zato rastne krivulje grafa na logaritmični lestvici.

Ker vedenje med rastjo bakterij ni enakomerno, to pomeni, da ne opisuje ravne črte, ki je vedno v porastu, v značilni rastni krivulji opazimo štiri faze, ki so znane kot:

Vam lahko služi: odstranitev

- faza zaostajanja (Zaostajanje)

- eksponentna ali logaritmična faza (dnevnik)

- Stacionarna faza

- Faza upada ali smrti

Zakasnitev ali fazna faza Zaostajanje

Za začetek bakterijske kulture se začne iz majhnega celičnega inokuluma. Ko je ta inokulum uveden v polnem svežem kulturnem mediju, torej z vsemi potrebnimi hranilnimi snovmi, ki jih lahko rastejo na dane bakterijske vrste.

Pokazalo se je, da v tej fazi "zakasnitve", v kateri se zdi, da ne obstaja rast celic, bakterije povečajo svojo velikost in so presnovno zelo aktivne, saj sintetizirajo nukleinske kisline, beljakovine in encime itd.

Trajanje te faze je odvisno od nekaterih lastnih dejavnikov populacije in nekaterih okoljskih dejavnikov. Na primer:

- Začetna velikost inokuluma

- prejšnjih okoljskih pogojev inokuluma

- časa za sintezo potrebnih elementov za delitev

Eksponentna ali logaritmična faza (dnevnik)

Ko so bakterije pripravljene za začetek delitve eksponentnega povečanja števila celic na enoto prostornine na enoto časa. So torej v eksponentni ali logaritmični fazi krivulje.

V tej fazi se šteje, da večina bakterij skozi binarno cepitve doživlja konstantno hitrost in v tej fazi znanstveniki izračunajo čas podvajanja.

Tako kot vse faze rasti bakterije tudi eksponentna ali logaritmična faza in čas podvajanja populacije nista odvisna samo od vrst, ampak tudi, da bakterije v kulturnem mediju najdejo vsa potrebna hranila in ustrezne pogoje za njegovo rast.

Stacionarna faza

Eksponentna rast bakterij ni neskončna in to je zato, ker kulturni medij, ki je zaprti sistem rasti, prej ali slej zmanjka hranil (bakterije vse porabijo).

Poleg hranil je povečanje števila celic v konstantnem volumnu (povečana koncentracija celic) sinonim tudi za povečanje koncentracije presnovkov ali odpadnih proizvodov, ki lahko zavirajo učinke na rast.

Lahko vam služi: agaricus campestris: značilnosti, habitat, razmnoževanje, prehrana

Večje število celic v končnem prostoru pomeni tudi, da sčasoma ne bo dovolj prostora za več celic, kar pomeni zaviranje rasti.

V tej fazi, imenovani stacionarna faza, se nekatere celice še naprej delijo, druge pa začnejo umreti s podobno hitrostjo, zato je krivulja sploščena.

Faza upada ali smrti

Po stacionarni fazi, ki jo opazimo kot a jed V krivulji rasti se faza smrti ali upada nadaljuje, kjer začnejo bakterije, in krivulja trpi.

Med fazo smrti bakterije umrejo eksponentno, zato se šteje za "obratno" fazo, da eksponentna faza.

Dejavniki, ki vplivajo na rast bakterij

Obstajajo številni dejavniki, ki vplivajo na rast bakterij, mnogi pa so povezani z okoljem, kjer rastejo.

Kot vsi živi organizmi tudi za preživetje bakterije potrebujejo določene "osnovne" pogoje, ki presegajo hrano. Tako lahko navajamo nekaj glavnih dejavnikov, ki lahko spremenijo ali vplivajo na videz krivulje rasti bakterije:

- Sestava gojišča: v smislu virov ogljika in v smislu bistvenih elementov

- PH

- srednja temperatura

- Koncentracija ionov in mineralov

- Koncentracija gaze

- Razpoložljivost vode

- Količina celic

- Prisotnost presnovkov

- prisotnost antibiotikov in drugih potencialno baktericidnih snovi

Reference

1. Bramhill, d. (1997). Delitev bakterijskih celic. Letni pregled celične in razvojne biologije, 13 (1), 395–424.
2. Monod, j. (1949). Rast bakterijskih kultur. Letni pregled mikrobiologije, 3 (1), 371–394.
3. Poper, i. L., Gerba, c. Str., Gentry, t. J., & Maier, r. M. (Eds.). (2011). Mikrobiološko okolje. Akademski tisk.
4. Vedykin, a. D., Ponomareva, e. V., Khodorkovskii, m. Do., Borchsenius, s. N., & Vishnyakov, jaz. In. (2019). Mehanizmi delitve bakterijskih celic. Mikrobiologija, 88 (3), 245-260.
5. Widdel, f. (2007). Teorija in merjenje rasti bakterij. Di dalam grundpraktikum mikrobiologie, 4 (11), 1-11.
6. Willey, J. M., Sherwood, l., & Wouretton, c. J. (2011). Prescottova mikrobiologija (vol. 7). New York: McGraw-Hill.