Mikä on bakteerikasvukäyrä? Tärkeimmät ominaisuudet



bakteerikasvukäyrä se on graafinen esitys bakteeripopulaation kasvusta ajan mittaan. Analysoidaan, miten bakteeriviljelmät kasvavat, jotta näiden mikro-organismien kanssa voidaan työskennellä.

Tästä syystä mikrobiologit ovat kehittäneet työkaluja, joiden avulla he voivat ymmärtää paremmin niiden kasvua.

1960-80-luvulla bakteerikasvun määritys oli tärkeä väline eri aloilla, kuten mikrobien genetiikassa, biokemiassa, molekyylibiologiassa ja mikrobifysiologiassa.

Laboratoriossa bakteereita viljellään yleensä ravintoaineessa, joka on putkessa tai agar-levyllä.

Näitä viljelykasveja pidetään suljetuina järjestelminä, koska ravinteita ei uusita ja jätetuotteita ei poisteta.

Näissä olosuhteissa solupopulaatio kasvaa ennustettavasti ja pienenee sitten.

Kun väestö suljetussa järjestelmässä kasvaa, se seuraa vaiheita, joita kutsutaan kasvukäyräksi.

Bakteerikasvun neljä vaihetta

Bakteerikasvun jakson tiedot tuottavat tyypillisesti käyrän, jossa on joukko hyvin määriteltyjä vaiheita: sopeutumisvaihe (viive), eksponentiaalinen kasvuvaihe (log), kiinteä faasi ja kuolema-vaihe.

1 - Mukautusvaihe

Sopeutumisvaihe, joka tunnetaan myös nimellä lag-vaihe, on suhteellisen tasainen aika kaaviossa, jossa väestö ei näytä kasvavan tai kasvavan hyvin hitaasti.

Kasvu viivästyy pääasiassa siksi, että inokuloidut bakteerisolut edellyttävät aikaa sopeutua uuteen ympäristöön.

Tänä aikana solut ovat valmiita lisääntymään; tämä tarkoittaa, että niiden on syntetisoitava tämän prosessin toteuttamiseksi tarvittavat molekyylit.

Tämän viiveentsyymien aikana syntetisoidaan kasvuun tarvittavat ribosomit ja nukleiinihapot; energia syntyy myös ATP: n muodossa. Viiveajan pituus vaihtelee hieman väestöstä toiseen.

2 - eksponentiaalinen vaihe

Eksponentiaalisen kasvufaasin alussa kaikki bakteerisolujen aktiivisuudet pyrkivät lisäämään solumassaa.

Tässä jaksossa solut tuottavat yhdisteitä, kuten aminohappoja ja nukleotideja, proteiinien vastaavia rakennuspalikoita ja nukleiinihappoja.

Eksponentiaalisen tai logaritmisen vaiheen aikana solut jakautuvat vakionopeudella ja niiden lukumäärät kasvavat samalla prosenttiosuudella jokaisen aikavälin aikana.

Tämän ajanjakson kesto on vaihteleva, se jatkuu niin kauan kuin soluissa on ravinteita ja ympäristö on suotuisa.

Koska bakteerit ovat alttiimpia antibiooteille ja muille kemikaaleille tämän aktiivisen lisääntymisen aikana, eksponentiaalivaihe on erittäin tärkeä lääketieteellisestä näkökulmasta.

3 - Kiinteä vaihe

Paikallisvaiheessa populaatio siirtyy eloonjäämismoodiin, jossa solut lopettavat kasvun tai kasvavat hitaasti.

Käyrä tasaantuu, koska solukuolemantapahtuma tasapainottaa solujen kertomisnopeuden.

Kasvuvauhdin lasku johtuu ravinteiden ja hapen vähenemisestä, orgaanisten happojen ja muiden biokemiallisten epäpuhtauksien erittymisestä kasvualustaan ​​ja solujen suuremmasta tiheydestä (kilpailu).

Aika, jonka solut pysyvät paikallaan, vaihtelee lajin ja ympäristöolosuhteiden mukaan.

Jotkut organismien populaatiot pysyvät kiinteässä faasissa muutaman tunnin ajan, kun taas toiset pysyvät päivinä.

4. Kuoleman vaihe

Koska rajoittavat tekijät tehostuvat, solut alkavat kuolla vakionopeudella, joka kirjaimellisesti häviää omassa jätteessään. Käyrä kallistuu nyt alas kuolemaan.

Nopeus, jolla kuolema tapahtuu, riippuu lajin suhteellisesta resistenssistä ja myrkyllisistä olosuhteista, mutta se on yleensä hitaampaa kuin eksponentiaalinen kasvuvaihe.

Laboratoriossa jäähdytystä käytetään viivästämään kuoleman vaiheen etenemistä, jotta viljelmät pysyvät elinkelpoisina niin kauan kuin mahdollista.

viittaukset

  1. Hall, B. G., Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Kasvunopeudet helpottuivat. Molekyylibiologia ja evoluutio, 31(1), 232-238.
  2. Hogg, S. (2005). Essential Microbiology.
  3. Nester, E.W., Anderson, D. G., Roberts, E.C., Pearsall, N. N., ja Nester, M.T.. Mikrobiologia: ihmisen näkökulma (4. painos).
  4. Talaro, K. P. ja Talaro, A. (2002). Mikrobiologian perusteet (4. painos).
  5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Bakteerikasvukäyrän mallinnus. Sovellettu ja ympäristöä koskeva mikrobiologia, 56(6), 1875 - 1881.