Buet bakteriell vekst, faser, faktorer

Han Bakteriell vekst Det er en kompleks prosess som innebærer mange biokjemiske reaksjoner som resulterer i bakteriell celledeling. Hvis vi måtte definere det mer presist, vil vi si at det er en økning i antall bakterier i en populasjon, ikke størrelsen på hver enkelt bakterie.

Bakterier er prokaryote organismer, mangler kjerner eller andre intracellulære membranerom. De er encellede, mikroskopiske organismer, naturlig fordelt i alle økosystemer på biosfæren: i jordsmonn, vannmasser, dyr, planter, sopp, etc.

Klebsiella pneumoniae kultur i MacConkey Agar

Sammenlignet med mange eukaryoter, sprer bakterier seg generelt mye raskere, noe som kan oppstå både i den naturlige konteksten til hver art og i kontrollerte eksperimentelle miljøer (In vitro).

[TOC]

Hvordan oppstår celledeling i bakterier?

Som i resten av celleorganismer, er celledeling i bakterier en prosess som oppstår under streng kontroll, både romlig og tidsmessig, som inkluderer:

- DNA -replikasjon eller duplisering (genetisk materiale)

- Destribusjonen mellom de to fremtidige dattercellene (motsatte poler av cellen som er delt)

- Separasjonen av de to resulterende cellene takket være dannelsen av en "septa" eller en gjennomsnittlig vegg i cellen som er delt

I disse organismer er slik celledeling kjent som binær fisjon og er prosessen som fører til økningen i antall bakterielle individer i en populasjon, det vil si til bakterievekst.

Ettersom hver celle under divisjonen må doble det genetiske materialet og følgelig øke størrelsen, innebærer dette at binær fisjon er en biokjemisk aktiv hendelse, som fortjener energiinvestering, det vil si reaksjoner av syntese og nedbrytningsreaksjoner.

Veksten av en bakteriepopulasjon kan være grafisk ettersom økningen i antall celler avhengig av tid og at grafen trekker en kurve som kalles "bakteriell vekstkurve", der flere faser skilles ut der forskjellige karakteristiske prosesser blir gitt.

Bakteriell vekstkurve

Illustrasjon av en bakterie

Mange forfattere har beskrevet veksten av en bakteriepopulasjon som en eksponentiell eller geometrisk prosess, siden hver divisjonssyklus (også kjent som generasjon) gjør den av 1 innledende celle oppstår 2, etter at disse to oppstår 4, deretter 8, senere 16 og så videre.

Kan tjene deg: Listeria monocytogenes

Den nødvendige tiden for hver av disse generasjonene som skal dannes, er derfor kjent som generasjonstid eller dupliseringstid, som lett kan beregnes, som generelt er konstant og nesten alltid artsspesifikk.

Til OG. coli, For eksempel er en av modellorganismene blant prokaryoter, dupliseringstiden er omtrent 20 minutter, mens andre arter som for eksempel som Clostridium perfringens enten Mycobacterium tuberculosis De har henholdsvis dupliseringstid på 10 minutter og mer enn 12 timer.

Elektroniske bakterier mikrografi Escherichia coli

Det er viktig å nevne at generasjonstid og derfor bakterievekst kan endres avhengighet av forskjellige faktorer, som vi vil snakke om senere.

Hva er bakterievekstkurven?

Illustrasjon av en typisk bakteriell vekstkurve der fasene av latens, eksponentiell, stasjonær og død blir observert i den rekkefølgen

Gjennom årene har forskere klart å beskrive fenomenet bakterievekst ved bruk av grafiske metoder, og det er slik det så lyset det vi vet i dag som bakterievekstkurven.

Denne kurven er ikke annet enn et grafshow.

Generelt sett alle eksperimentelt dyrkede bakterier In vitro Som alle nødvendige næringsstoffer er gitt for å vokse viser et lignende vekstmønster, som lett kan observeres når vekstkurven er grafikk.

I denne vekstkurven skiller flere stadier eller faser seg, som er veldig karakteristiske og som mikrobiologer har oppnådd plausible biologiske forklaringer.

Bakteriell vekstfaser

Fotografering av to petriske plater med et beslaglagt medium og en solid bakteriekultur (wikiimage -bilde på www.Pixabay.com)

Som vi allerede har nevnt, vokser en populasjon av bakterier eksponentielt, så vekstkurvene for graf i logaritmisk skala.

Siden atferden under bakterievekst ikke er ensartet, det vil si at den ikke beskriver en rett linje som alltid er på vei opp, i en typisk vekstkurve blir fire faser observert, som er kjent som:

Kan tjene deg: Fjerning

- lagfase (Lag)

- Eksponentiell eller logaritmisk fase (Logg)

- Stasjoner fase

- Avgang eller dødsfase

Latens eller fasefase Lag

For å starte en bakteriekultur, starter den fra en liten celleinokulum. Når dette inokulumet introduseres i et fullt friskt kulturmedium, det vil si med alle nødvendige næringsstoffer for å vokse til den gitte bakteriearten, blir det i utgangspunktet ingen endringer i antall individer observert.

Det er vist at i denne fasen av "latens", der det ser ut til å være noen cellevekst, øker bakteriene størrelsen og er metabolsk veldig aktive, ettersom de syntetiserer nukleinsyrer, proteiner og enzymer, etc.

Varigheten av denne fasen i tid avhenger av noen iboende faktorer i befolkningen og noen miljøfaktorer. For eksempel:

- Opprinnelig inokulumstørrelse

- av de tidligere miljøforholdene i inokulatet

- av tid til å syntetisere de nødvendige elementene for divisjon

Eksponentiell eller logaritmisk fase (Logg)

Når bakterier er klare til å begynne å dele en eksponentiell økning i antall celler per volum enhet per tidsenhet. Er da i den eksponentielle eller logaritmiske fasen av kurven.

I løpet av denne fasen anses det at de fleste av bakteriene går gjennom binære fisjonshendelser med konstant hastighet, og det er i denne fasen forskere beregner dupliseringstid.

Som alle faser av bakterievekst, avhenger den eksponentielle eller logaritmiske fasen og dupliseringstiden for en populasjon ikke bare av arten, men også at bakterier i kulturmediet finner alle nødvendige næringsstoffer og de passende forholdene for dens vekst.

Stasjoner fase

Den eksponentielle veksten av bakterier er ikke uendelig, og dette er fordi kulturmediet, som er et lukket vekstsystem, før eller siden går tom for næringsstoffer (bakterier bruker alt).

I tillegg til næringsstoffer, er en økning i antall celler i et konstant volum (økt cellekonsentrasjon) også synonymt med en økning i konsentrasjonen av metabolitter eller avfallsprodukter som kan ha hemmende effekter på vekst.

Det kan tjene deg: Agaricus Campestris: Kjennetegn, habitat, reproduksjon, ernæring

Et større antall celler i et endelig rom innebærer også at det til slutt ikke vil være nok plass til flere celler, noe som oversettes til vekstinhibering.

I denne fasen, kalt stasjonær fase, fortsetter noen celler å dele seg, men andre begynner å dø i lignende hastighet, så kurven blir flatet ut.

Avgang eller dødsfase

Etter den stasjonære fasen, som blir observert som en rett I vekstkurven fortsetter døds- eller tilbakegangsfasen, der bakterier begynner å dø og kurven lider av en nedgang.

I løpet av dødsfasen dør bakteriene eksponentielt, så det regnes som et "omvendt" trinn som den eksponentielle fasen.

Faktorer som påvirker bakterievekst

Det er mange faktorer som påvirker bakterievekst, mange av dem relatert til miljøet der de vokser.

Som alle levende organismer, trenger bakterier visse "grunnleggende" forhold for å overleve, som går utover mat. Dermed kan vi liste opp noen av hovedfaktorene som kan endre eller påvirke utseendet til en bakteriell vekstkurve:

- Sammensetningen av kulturmediet: Når det gjelder karbonkilder og når det gjelder essensielle elementer

- PH

- middels temperatur

- Konsentrasjonen av ioner og mineraler

- Gasekonsentrasjonen

- Vanntilgjengelighet

- Mengden celler

- Tilstedeværelsen av metabolitter

- Tilstedeværelsen av antibiotika og andre potensielt bakteriedrepende stoffer

Referanser

1. Bramhill, d. (1997). Bakteriell celledeling. Årlig gjennomgang av celle- og utviklingsbiologi, 13 (1), 395-424.
2. Monod, J. (1949). Veksten av bakteriekulturer. Årlig gjennomgang av mikrobiologi, 3 (1), 371-394.
3. Pepper, i. L., Gerba, ca. P., Gentry, t. J., & Maier, r. M. (Eds.). (2011). Mikrobiologimiljø. Akademisk presse.
4. Vedyaykin, a. D., Ponomareva, e. V., Khodorkovskii, m. TIL., Borchsenius, s. N., & Vishnyakov, jeg. OG. (2019). Mekanismer for bakteriell celledeling. Mikrobiologi, 88 (3), 245-260.
5. Widdel, f. (2007). Teori og måling av bakterievekst. Di Dalam Grundpraktika Mikrobiologie, 4 (11), 1-11.
6. Willey, J. M., Sherwood, l., & Wouretton, C. J. (2011). Prescotts mikrobiologi (Vol. 7). New York: McGraw-Hill.