Creșterea și reproducerea microorganismelor - creșterea și reproducerea microorganismelor

Creșterea este creșterea în cantități de componente chimice ale celulelor microbiene. Pentru caracterizarea dezvoltării microorganismelor utilizează conceptul de masă bacteriană care este exprimată prin densitatea bacteriilor (greutate uscată per 1 ml). Propagarea bacteriilor este descrisă o serie de bacterii, care reflectă concentrația de celule în 1 ml. proporționalitate strictă între creșterea numărului de bacterii și masa bacteriană nu este prezentă. Acest lucru se datorează faptului că într-o populație de bacterii, nu toate celulele sunt viabile - unele dintre ele sunt morți, unele sunt în diferite stadii de distrugere. Participarea la crearea masei bacteriene, astfel de celule nu participă la propagarea ulterioară a bacteriilor. Cresterea bacteriilor are loc prin divizare directă. Aceasta formează o gâtuire sau o membrană citoplasmatică începe incarnarea spre interior, perpendicular pe axa longitudinală a celulei pentru a forma o placă -kletochnoy disc.

Această placă poate fi uneori incompletă și are o deschidere în centrul care leagă ambele celule surori. Ulterior placa de celule crește peretele lateral, care formează o placă despărțitoare laterală divizarea unei celule în două părți, fiecare dintre acestea extinzându-se la una dintre celulele formate. Gaura centrală nu este împărțit de un perete despărțitor transversal sau placă, a fost numit plazmodesmosa. Plazmodesmos joacă un rol în conectarea celulelor anumitor bacterii în lanțuri lungi sau grupuri. În plus față de procesul de diviziune celulară bacteriană marcată poate să apară prin gâtuirea. Numărul de celule bacteriene în procesul de reproducere crește exponențial. Pentru cele mai multe bacterii timpul de generare este de 20 - 30 de minute.

Creșterea și reproducerea bacteriilor sunt prezentate în mod diferit în funcție de condițiile de cultură. La solid manifestare medii de cultură de creștere și reproducere a bacteriilor este apariția coloniilor, ceea ce reprezintă un cluster vizual recunoscut celule bacteriene. Coloniile sunt caracterizate printr-un set de caracteristici definite, pe baza cărora pot fi identificate culturi pure de bacterii. Aceste caracteristici includ: dimensiunea lor (mari, mijlocii, mici, microscopice); forma (rotunde, aplatizate și colab.); coloranți, în funcție de formarea de pigmenți de bacterii; suprafață (convexe, plană, mată, lucioasă și colab.); margini de caractere (netede, pietricele, etc.); consistență (omogenă, sub formă de pastă, vîscoasă și colab.); transparent (clar, tulbure).

La cultivarea periodica a bacteriilor observate o succesiune de faze de creștere, ceea ce reflectă curba de creștere (Fig. 54).

procesul de creștere începe cu faza lag de creștere sau lag faza. În această perioadă există o activitate metabolică intensă a bacteriilor, ceea ce duce la prepararea celulelor de a prolifera. Faza începe cu introducerea de bacterii în mediu. Durata sa depinde de vârsta de cultură inoculat (este mai durabil atunci când se face vechea cultura), compoziția mediului, temperatura și alți factori.

cresterea celulelor bacteriene. Crescută a biomasei protoplasma celulară rezultată din sinteza materialului plastic în timpul creșterii puterii este numită. Microbii cresc rapid, ajungând într-un termen scurt de maturitate fiziologică.

diviziunea celulara. Celula, care a atins o anumită maturitate, începe să se împartă și în mediul de cultură, în același timp, există o creștere a culturii bacteriene a populației ¯.

diviziunea celulară este precedată de formarea unei membrane citoplasmatice care este de obicei format în mijlocul celulei bacteriene. În procesul de diviziune celulară este replicat ADN (dublare). Astfel, legăturile de hidrogen sunt rupte și cele două lanțuri se formează ADN (spirală), fiecare dintre ele are în celule fiice. Apoi, ADN-ul mono-catenar sunt unite prin legături de hidrogen și reapar dvutsepochechiye ADN având informații genetice.

Diviziunea celulară este considerată completă atunci când celulele nou formate sunt separate printr-o partiție citoplasmatică.

Reproducere ¯ binare diviziunea bacteriilor, rickettsia, protozoare, și altele. In aceasta forma doi noi indivizi înzestrați cu informație genetică a celulei mamă. Această metodă se numește multiplicarea integrală și virusurile reproduse disyunktivnym mod, adică. E. prin sinteză separat a componentelor acizilor nucleici și proteinelor din ۞ celula gazdă.

Celulele bacteriene se divid mai rapid în primele stadii de creștere a populației. In etapele ulterioare ale diviziunii este mai lent, unele celule materne mor, iar în unele specii de bacterii apar diferite la rândul său.

În condiții favorabile, rata de creștere bacteriană este foarte mare. La fiecare 15Ї20 minute de unul randamentele individuale două. Conform calculelor unor cercetători, dacă numai o microb oră va da doi osobi-, apoi o zi numărul de celule microbiene ajunge la 16.5 milioane. Conform definiției figurative V. L. Omelyanskogo, puii de o singură bacterie, timp de 5 zile, se poate da un număr de microbi care pot umple piscinele tuturor mărilor și oceanelor.

Cu această creștere celule microbiene ar putea acoperi întreaga suprafață, nu numai a mărilor, oceanelor, dar, de asemenea, continente. Prin urmare, viața umană pe planeta noastră ar fi imposibil. Cu toate acestea, reproducerea microbilor, nu există nici o lege absolut de progresie geometrică. La creșterea și reproducerea microorganismelor antagoniste relație influențează negativ, epuizarea mediului de cultură, hipoxie, acumularea de produse metabolice toxice de microbi. Acești factori împiedică diviziunea celulară continuă.

studii și observații pe termen lung Bilă a constatat că într-un mediu nutritiv lichid, într-o anumită cantitate, în dezvoltarea maximă a unui număr de celule de limitare. În decurs de 24 de ore în aceleași condiții, se stabilește concentrația de celule în 1 ml de mediu lichid: ... Pentru bacterii coliforme și S. paratyphi B · 1,5 miliarde de bacterii de dizenterie GrigorevaЇ Shiga stafilokokkovЇ300 miliarde și bastoane tifoide 800 de miliarde de ¯ Expresia numerică de mai sus se numește M -k el centrarea (M ¯ maxim) microbi. În condiții obișnuite de M-celulele lor koitsentratsiya cultivare este limita acumulării de microbi. Este interesant de observat că, în cazul în care inoculată în mediu nutritiv proaspăt o cantitate de microbi, care este egală cu concentrația de M, numărul de celule nu crește, iar în cazul în care suma depășește culturi de microbi M kontsentratstsyu, ¯ die suplimentar.

Reproducerea bacteriilor din populație. Pentru a înțelege modelele de creștere microbiene a culturilor pure studiate în populație. Cu toate acestea, microbi in conditii naturale si artificiale se produce în asociere. Populația bacteriană este o colecție de bacterii de reproducție într-un anumit volum de mediu lichid într-un tub de testare, balon, și t. D. Când creșterea continuă a bacteriilor pe suprafața unui mediu nutritiv dens într-un tub de testare totalitatea tuturor celulelor acestea sunt considerate ca fiind o singură populație. În cazul creșterii colonii izolate de fiecare dintre ele poate fi considerată ca o populație separată, deoarece acestea nu comunică unul cu celălalt.

Când microbii cresc pe medii de cultură solide a relevat câteva caracteristici ale creșterii lor, adică. E. colonie Acolo reprezentând descendentul uneia sau mai multor celule. Aspectul coloniilor, forma lor, culoarea, transparența, dimensiunea și alte proprietăți sunt semnele distinctive pentru fiecare tip de bacterii. Mai multe specii de bacterii cu flageli, pentru a da o creștere de agar solid care să acopere întreaga suprafață a vasului interior (Proteus vulgaris). Tipuri de sporogene diferă în natura coloniilor pentru a forma colonii opace, cu o suprafață mată.

Creșterea celulelor bacteriene în medii lichide caracterizate de uniformitate care nu exista pe medii dense de nutrienți. Cu toate acestea, această metodă se poate observa o crestere bacteriana particular. Tipuri de formare colonii uscate pe medii solide, oferă o varietate de precipitații într-un bulion limpede. Formulare, formează un colonii moi și umede, produc în principal o creștere omogenă uniform mediu nutritiv Mutya.

Pentru cultura de creștere în mediu lichid, aerare este important. Este cunoscut faptul că, în eprubete sau flacoane numai straturile superioare ale fluidului în contact cu atmosfera, deci și unele aerobi, de exemplu, obligatorii ai tuberculozei mikobaktorii, Vibrio cholerae, și altele. Acumulează la suprafață, formând o peliculă moale.

Faza de creștere a populației bacteriene. In anul 1918. Byukenen studierea particular creșterea bacteriană, a sugerat curba, indicând numărul de celule în fiecare interval de timp. dinamica creșterii bacteriene caracterizate prin următoarele faze, desemnate cu cifre romane.

În faza inițială (segmentul I) are loc adaptarea bacteriilor la noul mediu după inoculare lor pe un mediu nutritiv. În această fază, bacteriile nu se multiplica. Durata primelor ore fazyЇ 1Ї2.

Pornind de fază de propagare (segment II) se caracterizează prin metabolism crescut, rata de creștere și diviziunea celulară. Cu toate acestea, creșterea bacteriană este lentă. Durata acestei faze ¯ 2 oră.

Faza log (segmentul III) au observat o creștere mai rapidă și diviziunea celulară. In aceasta faza, multiplicare maximă tipic generat pentru fiecare specie bacteriană proprietăți morfologice, culturale, biochimice, antigenice și virulență. Faza de Durată · 5Ї6 ore.

Faza de decelerare (segmentul IV) are loc după o creștere activă și reproducerea celulelor bacteriene. Prin acest timp, condițiile în schimbarea mediului; acumula produse metabolice toxice, furnizarea de nutrienți scade, pH-ul mediului nu se potrivește cu nevoile specifice ale microbi individuali acceptori de hidrogen consumate; - eliberarea de energie și rata de diviziune celulară încetinită, timpul de generare este redusă, numărul de celule moarte a crescut. Durata Faza - 2 ore.

Faza staționară (segmentul V) caracterizat printr-o concentrație constantă de celule vii intr-un mediu nutritiv. multiplicare celulară moderată nu crește masa microbiană. În această fază, un echilibru se stabilește între numărul de celule moarte și emergente. Durata fazei 2 ¯ oră.

Faza a accelera moartea (segmentul VI) se caracterizează printr-un dezechilibru între reproducerea și moartea celulară rapidă. Această fază durează 4Ї5 ore.

Faza morții, logaritmica (segment VII) moarte celulară masivă are loc la o viteză constantă. Durata fazei de aproximativ 5 ore.

Reducerea Faza moarte (VIII linia) viteza caracteristică în care bacteriile supraviețuiesc trec în stare de repaus.

Faza de creștere bacteriilor în timp depinde de tipul de bacterii, calitate mediu nutritiv, concentrația sa, temperatura si aerare. Prin urmare, durata fiecărei faze a unei valori de referință. În condiții optime, diviziunea celulară a unui număr de indivizi are loc la momente diferite, de exemplu, E. coli sunt divizate prin 15Ї20 minute, bacteria tifoidă · 20Ї25 minute streptococi · 25Ї30 minute mikobaktorii tuberkulezaЇ18Ї 20 ore.

Durata fazei de moarte celulară este asociată cu caracteristicile speciilor bacteriene. Perioada de pneumococ moarte dureaza 2Ї

3 zile, și E. coli. · Luni Sub dispariția treptată a celulelor slab colorate, iar unele dintre ele nu percep culorile. In plus, formele de bacterii, activitatea lor biochimice și proprietăți antigenice modificate.