Какво представлява кривата на бактериалния растеж? Основни характеристики

на кривата на бактериалния растеж това е графично представяне на растежа на бактериалната популация с течение на времето. Анализът на това как се развиват бактериалните култури е от решаващо значение, за да може да се работи с тези микроорганизми.

Поради тази причина микробиолозите са разработили инструменти, които им позволяват да разберат по-добре техния растеж.

Между 60-те и 80-те години, определянето на скоростите на растеж на бактериите е важен инструмент в различни дисциплини, като например микробната генетика, биохимията, молекулярната биология и микробната физиология..

В лабораторията бактериите обикновено се култивират в хранителен бульон, съдържащ се в епруветка или върху агарова плоча.

Тези култури се считат за затворени системи, тъй като хранителните вещества не се подновяват и отпадъчните продукти не се елиминират.

При тези условия клетъчната популация се увеличава с предсказуемо число и след това намалява.

Тъй като популацията в затворена система расте, тя следва модел на етапи, наречен крива на растежа.

Четирите етапа на бактериален растеж

Данните за периода на растеж на бактериите обикновено образуват крива с поредица от добре дефинирани фази: фаза на адаптация (лаг), експоненциална фаза на растеж (log), стационарна фаза и фаза на смъртта.

1- Фаза на адаптация

Етапът на адаптация, известен също като лаг фаза, е относително плосък период в графиката, в който населението изглежда не расте или расте с много бавни темпове.

Растежът се забавя главно защото инокулираните бактериални клетки изискват период от време, за да се адаптират към новата среда.

В този период клетките са готови да се размножават; това означава, че те трябва да синтезират молекулите, необходими за осъществяване на този процес.

През този период на забавяне се синтезират ензими, рибозоми и нуклеинови киселини, необходими за растежа; енергията се генерира и под формата на АТФ. Продължителността на периода на забавяне варира леко от една популация на друга.

2 - Експоненциална фаза

В началото на експоненциалната фаза на растеж, всички дейности на бактериалните клетки са насочени към увеличаване на клетъчната маса.

В този период клетките произвеждат съединения като аминокиселини и нуклеотиди, съответните блокове на протеини и нуклеинови киселини.

По време на експоненциална или логаритмична фаза клетките се делят с постоянна скорост и техните числа се увеличават със същия процент по време на всеки интервал.

Продължителността на този период е променлива, тя ще продължи, докато клетките имат хранителни вещества и околната среда е благоприятна.

Тъй като бактериите са по-податливи на антибиотици и други химикали по време на активното му размножаване, експоненциалната фаза е много важна от медицинска гледна точка..

3- Стационарна фаза

В стационарната фаза популацията влиза в режим на оцеляване, в който клетките спират да растат или бавно да растат.

Кривата се изравнява, тъй като смъртността на клетките балансира скоростта на размножаване на клетките.

Намаляването на скоростта на растежа се дължи на изчерпване на хранителните вещества и кислорода, отделянето на органични киселини и други биохимични замърсители в растежната среда и по-висока плътност на клетките (конкуренция)..

Времето, в което клетките остават в стационарната фаза, варира в зависимост от вида и условията на околната среда.

Някои популации от организми остават в стационарната фаза в продължение на няколко часа, докато други остават в продължение на дни.

4 - Фаза на смъртта

Тъй като ограничаващите фактори се засилват, клетките започват да умират с постоянна скорост, буквално погивайки в собствените си отпадъци. Кривата сега се накланя надолу, за да влезе във фазата на смъртта.

Скоростта, с която настъпва смъртта, зависи от относителната резистентност на вида и колко токсични са условията, но като цяло е по-бавен от експоненциалната фаза на растеж..

В лабораторията се използва охлаждане, за да се забави развитието на фазата на смъртта, така че културите да останат жизнеспособни възможно най-дълго..

препратки

1. Hall, B.G., Acar, Н., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Растежът стана лесно. Молекулярна биология и еволюция, 31(1), 232-238.
2. Hogg, S. (2005). Основна микробиология.
3. Nester, E.W., Anderson, D.G., Roberts, E.C., Pearsall, N.N., & Nester, M.T. (2004). Микробиология: човешка перспектива (4-то изд.).
4. Таларо, К. П., и Таларо, А. (2002). Основи в микробиологията (4-то изд.).
5. Zwietering, М., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Моделиране на кривата на бактериалния растеж. Приложна и екологична микробиология, 56(6), 1875-1881.