- Bakteerien kasvun 4 vaihetta
- 1- Sopeutusvaihe
- 2 - eksponentiaalinen vaihe
- 3 - kiinteä vaihe
- 4 - Kuolemavaihe
- Viitteet
Bakteerien kasvua käyrä on graafinen esitys kasvun bakteerikantojen ajan. Bakteeriviljelmien kasvun analysointi on tärkeää, jotta pystymme työskentelemään näiden mikro-organismien kanssa.
Tästä syystä mikrobiologit ovat kehittäneet työkaluja, joiden avulla he ymmärtävät paremmin kasvun.
1960-80-luvuilla bakteerien kasvunopeuden määrittäminen oli tärkeä työkalu useilla tieteenaloilla, mukaan lukien mikrobigenetiikka, biokemia, molekyylibiologia ja mikrobiofysiologia.
Laboratoriossa bakteereja kasvatetaan yleensä ravinneliemessä, joka sisältyy putkeen tai agarmaljalle.
Näitä kasveja pidetään suljettuina järjestelminä, koska ravinteita ei uusita eikä jätetuotteita poisteta.
Näissä olosuhteissa solupopulaation lukumäärä kasvaa ennustettavasti ja sitten vähenee.
Kun väestö suljetussa järjestelmässä kasvaa, se noudattaa vaihekäyrää, jota kutsutaan kasvukäyräksi.
Bakteerien kasvun 4 vaihetta
Bakteerien kasvujaksotiedot tuottavat tyypillisesti käyrän, jossa on sarja hyvin määriteltyjä vaiheita: sopeutumisvaihe (viive), eksponentiaalinen kasvuvaihe (log), paikallaan oleva vaihe ja kuolemavaihe.
1- Sopeutusvaihe
Adaptiovaihe, joka tunnetaan myös nimellä viivefaasi, on suhteellisen tasainen ajanjakso kuvaajassa, jossa populaatio näyttää kasvavan tai kasvaa erittäin hitaasti.
Kasvu viivästyy pääasiassa siksi, että inokuloidut bakteerisolut vaativat tietyn ajan sopeutua uuteen ympäristöön.
Tänä aikana solut valmistautuvat lisääntymään; Tämä tarkoittaa, että heidän on syntetisoitava tämän prosessin suorittamiseen tarvittavat molekyylit.
Tämän viivejakson aikana syntetisoidaan kasvuksi tarvittavat entsyymit, ribosomit ja nukleiinihapot; energiaa syntyy myös ATP: n muodossa. Viivejakson pituus vaihtelee jonkin verran väestöstä toiseen.
2 - eksponentiaalinen vaihe
Eksponentiaalisen kasvuvaiheen alussa kaikki bakteerisolujen aktiviteetit kohdistuvat solumassan kasvattamiseen.
Tänä aikana solut tuottavat yhdisteitä, kuten aminohappoja ja nukleotideja, vastaavia proteiinien ja nukleiinihappojen rakennuspalikoita.
Eksponentiaalisen tai logaritmisen vaiheen aikana solut jakautuvat vakiona ja niiden lukumäärä kasvaa samalla prosentilla kunkin ajanjakson aikana.
Tämän jakson kesto on vaihteleva, se jatkuu niin kauan kuin soluissa on ravintoaineita ja ympäristö on suotuisa.
Koska bakteerit ovat alttiimpia antibiooteille ja muille kemikaaleille aktiivisen lisääntymisen aikana, eksponentiaalivaihe on erittäin tärkeä lääketieteelliseltä kannalta.
3 - kiinteä vaihe
Kiinteässä vaiheessa populaatio siirtyy selviytymismoodiin, jossa solut lopettaa kasvun tai kasvaa hitaasti.
Käyrä tasoittuu, koska solukuoleman nopeus tasapainottaa solujen lisääntymisnopeutta.
Kasvunopeuden lasku johtuu ravinteiden ja hapen ehtymisestä, orgaanisten happojen ja muiden biokemiallisten epäpuhtauksien erittymisestä kasvualustaan ja solujen suuremmasta tiheydestä (kilpailu).
Solujen, jotka pysyvät liikkumattomassa vaiheessa, pituus vaihtelee lajeista ja ympäristöolosuhteista riippuen.
Jotkut organismipopulaatiot pysyvät paikallaan muutamassa tunnissa, kun taas toiset pysyvät päivinä.
4 - Kuolemavaihe
Rajoittavien tekijöiden lisääntyessä solut alkavat kuolla vakionopeudella, kirjaimellisesti tuhoutuessaan omaan jätteensä. Käyrä kallistuu nyt alaspäin siirtyäkseen kuoleman vaiheeseen.
Kuoleman tapahtuu nopeudella, joka riippuu lajin suhteellisesta kovuudesta ja kuinka toksiset olosuhteet ovat, mutta on yleensä hitaampaa kuin eksponentiaalinen kasvuvaihe.
Laboratoriossa käytetään jäähdytystä viivästyttämään kuolemavaiheen etenemistä, jotta viljelmät pysyisivät elinkelpoisina niin kauan kuin mahdollista.
Viitteet
- Hall, BG, Acar, H., Nandipati, A., ja Barlow, M. (2013). Kasvuvauhti on helppoa. Molekyylibiologia ja evoluutio, 31 (1), 232–238.
- Hogg, S. (2005). Olennainen mikrobiologia.
- Nester, EW, Anderson, DG, Roberts, EC, Pearsall, NN, ja Nester, MT (2004). Mikrobiologia: ihmisen näkökulma (4. painos).
- Talaro, KP, ja Talaro, A. (2002). Mikrobiologian perusteet (4. painos).
- Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., ja Van Riet, K. (1990). Bakteerien kasvukäyrän mallintaminen. Applied and Enviromental Microbiology, 56 (6), 1875–1881.