Зростання і розмноження бактерій

Життєдіяльність бактерій характеризується зростанням - фор-мування структурно-функціональних компонентів клітини і збільшенням самої бактеріальної клітини, а також розмножити-ням - самовідтворенням, що призводить до збільшення ко-лічества бактеріальних клітин в популяції.







Бактерії розмножуються шляхом бінарного поділу навпіл, рідше шляхом брунькування. Актиноміцети, як і гриби, можуть раз-множаться спорами. Актиноміцети, будучи розгалуженим бактеріями, розмножуються шляхом фрагментації ниткоподібних клітин. Грампозитивні бактерії діляться шляхом вростання синтези-ючий перегородок поділу всередину клітини, а грамнегативні - шляхом перетяжки, в результаті освіти гантелевід-них фігур, з яких утворюються дві однакові клітки.

Поділу клітин передує реплікація бактеріальної хро-мосом по напівконсервативним типу (двуспіральная ланцюг ДНК розкривається і кожна нитка добудовується комплементарної ні-ма), що призводить до подвоєння молекул ДНК бактеріального ядра - нуклеоида.

Реплікація ДНК відбувається в три етапи: ініціація, Елон-гація, або зростання ланцюга, і термінація.

Розмноження бактерій в рідкому поживному середовищі. Бактерії, засіяні в певний, що не змінюється обсяг живильного середовища, розмножуючись, споживають поживні елементи, що призводить в подальшому до виснаження живильного середовища і пре-кращения зростання бактерій. Культивування бактерій в такій си-стем називають періодичним культивуванням, а культуру - періодичної. Якщо ж умови культивування підтримуються шляхом безперервної подачі свіжої живильного середовища і відтоку такого ж обсягу культуральної рідини, то таке культивується-вання називається безперервним, а культура - безперервною.

При вирощуванні бактерій на рідкому поживному середовищі спостерігається придонний, дифузний або поверхневий (у вигляді плівки) зростання культури. Зростання періодичної культури бактерій, вирощуваних на рідкому поживному середовищі, підрозділяють на кілька фаз, або періодів:







2. фаза логарифмічного росту;

3. фаза стаціонарного зростання, або максимальної концентрації

4. фаза загибелі бактерій.

Ці фази можна зобразити графічно у вигляді відрізків кри-вої розмноження бактерій, що відбиває залежність логаріф-ма числа живих клітин від часу їх культивування.

Лаг-фаза - період між по-сівбою бактерій і початком розмноження. Тривалість лаг-фази в середньому 4-5 ч. Бактерії при цьому збільшуються в раз-заходи і готуються до поділу; наростає кількість нуклєїнах-вих кислот, білка та інших компонентів.

Фаза логарифмічного (експоненціального) зростання є періодом ін-інтенсивного поділу бактерій. Тривалість її близько 5 6 ч. При оптимальних умовах зростання бактерії можуть ділитися кожні 20-40 хв. Під час цієї фази бактерії найбільш ра-Німи, що пояснюється високою чутливістю компонен-тів метаболізму інтенсивно зростаючої клітини до інгібіторів синтезу білка, нуклеїнових кислот і ін.

Потім настає фаза стаціонарного зростання. при якій кількість жит-нездатних клітин залишається без змін, складаючи максі-мінімальний рівень (М-концентрація). Її тривалість ви-ражается в часі і коливається в залежності від виду бактерій, їх особливостей і культивування.

Завершує процес зростання бактерій фаза загибелі. характеризується відмиранням бактерій в умовах виснаження джерел живильного середовища і накопичення в ній продуктів метаболізму бактерій. Продовж-ність її коливається від 10 год до декількох тижнів. Интен-ність зростання і розмноження бактерій залежить від багатьох фак-торів, в тому числі оптимального складу живильного середовища, окислювально-відновного потенціалу, рН, температури і ін.

Розмноження бактерій на щільному живильному середовищі. Бактерії, що ростуть на щільних поживних середовищах, утворюють ізольований-ні колонії округлої форми з рівними або нерівними кра-ями (S- і R-форми), різної консистенції і коль-та, що залежить від пігменту бактерій.

Пігменти, розчинні у воді, дифундують в живильник-ву середу і забарвлюють її. Дру-гаю група пігментів нерастворима в воді, але розчинна в орга-нічних розчинниках. І, нако-нец, існують пігменти, не розчинні ні в воді, ні в органічних сполуках.

Найбільш поширені серед мікроорганізмів такі піг-менти, як каротини, ксантофилл і меланіни. Меланіни яв-ляють нерозчинними пігментами чорного, коричневого або червоного кольору, синтезуються з фенольних сполук. Меланіни поряд з каталазой, супероксідцісмутазой і пероксидазами захищають мікроорганізми від впливу токсичних перекисних радикалів кисню. Багато пігменти мають ан-тімікробним, антібіотікоподобних дією.







Схожі статті