- 4 etapy wzrostu bakterii
- 1- Faza adaptacji
- 2- Faza wykładnicza
- 3- faza stacjonarna
- 4- Faza śmierci
- Bibliografia
Bakteryjne krzywa wzrostu jest graficznym przedstawieniem wzrostu populacji bakterii w czasie. Analiza wzrostu kultur bakteryjnych jest kluczowa, aby móc pracować z tymi mikroorganizmami.
Z tego powodu mikrobiolodzy opracowali narzędzia, które pozwalają im lepiej zrozumieć jego wzrost.
W latach sześćdziesiątych i osiemdziesiątych XX wieku określenie tempa wzrostu bakterii było ważnym narzędziem w różnych dyscyplinach, takich jak genetyka drobnoustrojów, biochemia, biologia molekularna i fizjologia drobnoustrojów.
W laboratorium bakterie są zwykle hodowane w pożywce umieszczonej w probówce lub na płytce agarowej.
Te uprawy są uważane za systemy zamknięte, ponieważ składniki odżywcze nie są odnawiane, a produkty odpadowe nie są usuwane.
W tych warunkach populacja komórek w przewidywalny sposób rośnie, a następnie maleje.
Wraz ze wzrostem populacji w systemie zamkniętym następuje wzór etapów zwany krzywą wzrostu.
4 etapy wzrostu bakterii
Dane dotyczące okresu wzrostu bakterii zazwyczaj tworzą krzywą z szeregiem dobrze zdefiniowanych faz: faza adaptacji (opóźnienie), wykładnicza faza wzrostu (log), faza stacjonarna i faza śmierci.
1- Faza adaptacji
Faza adaptacji, znana również jako faza opóźnienia, to stosunkowo płaski okres na wykresie, w którym populacja nie rośnie lub rośnie bardzo wolno.
Wzrost jest opóźniony głównie dlatego, że zaszczepione komórki bakteryjne potrzebują czasu, aby przystosować się do nowego środowiska.
W tym okresie komórki przygotowują się do rozmnażania; Oznacza to, że muszą syntetyzować cząsteczki niezbędne do przeprowadzenia tego procesu.
W tym okresie opóźnienia syntetyzowane są enzymy, rybosomy i kwasy nukleinowe niezbędne do wzrostu; energia jest również wytwarzana w postaci ATP. Długość okresu opóźnienia różni się nieco w zależności od populacji.
2- Faza wykładnicza
Na początku wykładniczej fazy wzrostu cała aktywność komórek bakteryjnych ukierunkowana jest na wzrost masy komórkowej.
W tym okresie komórki wytwarzają związki, takie jak aminokwasy i nukleotydy, odpowiednie elementy budulcowe białek i kwasów nukleinowych.
W fazie wykładniczej lub logarytmicznej komórki dzielą się ze stałą szybkością, a ich liczba zwiększa się o ten sam procent w każdym interwale.
Czas trwania tego okresu jest zmienny, będzie trwał tak długo, jak długo komórki będą miały składniki odżywcze, a środowisko będzie sprzyjające.
Ponieważ bakterie są bardziej podatne na antybiotyki i inne chemikalia w tym okresie aktywnego namnażania, faza wykładnicza jest bardzo ważna z medycznego punktu widzenia.
3- faza stacjonarna
W fazie stacjonarnej populacja wchodzi w tryb przetrwania, w którym komórki przestają rosnąć lub rosną powoli.
Krzywa wyrównuje się, ponieważ tempo śmierci komórek równoważy tempo namnażania komórek.
Spadek tempa wzrostu jest spowodowany wyczerpaniem się składników odżywczych i tlenu, wydalaniem kwasów organicznych i innych zanieczyszczeń biochemicznych w pożywce oraz większą gęstością komórek (konkurencja).
Długość czasu pozostawania komórek w fazie stacjonarnej jest różna w zależności od gatunku i warunków środowiskowych.
Niektóre populacje organizmów pozostają w fazie stacjonarnej przez kilka godzin, a inne przez kilka dni.
4- Faza śmierci
W miarę nasilania się czynników ograniczających komórki zaczynają umierać w stałym tempie, dosłownie ginąc we własnych odpadach. Krzywa opada teraz, aby wejść w fazę śmierci.
Szybkość, z jaką następuje śmierć, zależy od względnej odporności gatunku i toksyczności warunków, ale generalnie jest wolniejsza niż wykładnicza faza wzrostu.
W laboratorium stosuje się chłodzenie, aby opóźnić postęp fazy śmierci, tak aby kultury zachowały żywotność tak długo, jak to możliwe.
Bibliografia
- Hall, BG, Acar, H., Nandipati, A. i Barlow, M. (2013). Łatwe tempo wzrostu. Molecular Biology and Evolution, 31 (1), 232–238.
- Hogg, S. (2005). Podstawowa mikrobiologia.
- Nester, EW, Anderson, DG, Roberts, EC, Pearsall, NN i Nester, MT (2004). Microbiology: A Human Perspective (4 wyd.).
- Talaro, KP i Talaro, A. (2002). Foundations in Microbiology (4th ed.).
- Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F. i Van Riet, K. (1990). Modelowanie krzywej wzrostu bakterii. Applied and Enviromental Microbiology, 56 (6), 1875–1881.