Vad är bakteriell tillväxtkurva? Huvudegenskaper

den bakteriell tillväxtkurva Det är en grafisk representation av tillväxten av en bakteriepopulation över tiden. Att analysera hur bakteriekulturer växer är avgörande för att kunna arbeta med dessa mikroorganismer.

Därför har mikrobiologer utvecklat verktyg som gör det möjligt för dem att bättre förstå deras tillväxt.

Mellan 1960- och 1980-talet var bestämningen av bakteriella tillväxten ett viktigt verktyg i olika discipliner, såsom mikrobiell genetik, biokemi, molekylärbiologi och mikrobiell fysiologi.

I laboratoriet odlas vanligen bakterier i en näringsbuljong som finns i ett rör eller på en agarplatta.

Dessa grödor betraktas som slutna system eftersom näringsämnena inte förnyas och avfallsprodukterna inte elimineras.

Under dessa förhållanden ökar cellpopulationen i antal förutsägbart och minskar därefter.

När befolkningen i ett slutet system växer följer det ett scenmönster som kallas tillväxtkurvan.

De fyra stadierna av bakteriell tillväxt

Bakteriell tillväxtperioddata producerar typiskt en kurva med en rad väldefinierade faser: anpassningsfas (fördröjning), exponentiell tillväxtfas (log), stationär fas och dödsfas.

1- Anpassningsfas

Anpassningsfasen, även känd som lagfasen, är en relativt platt period i grafen, där befolkningen verkar inte växa eller växer i mycket långsam takt.

Tillväxten fördröjs främst på grund av att de inokulerade bakteriecellerna kräver en tidsperiod för att anpassa sig till den nya miljön.

Under denna period bereds cellerna att multiplicera; detta innebär att de måste syntetisera de molekyler som är nödvändiga för att utföra denna process.

Under denna period av fördröjningsenzymer syntetiseras ribosomer och nukleinsyror som är nödvändiga för tillväxt; energi genereras också i form av ATP. Längden på förseningsperioden varierar något från en befolkning till en annan.

2- Exponentiell fas

Vid början av den exponentiella tillväxtfasen riktar sig alla bakteriens celler till att öka cellmassan.

Under denna period producerar cellerna föreningar såsom aminosyror och nukleotider, respektive byggstenar av proteiner och nukleinsyror.

Under exponentiell eller logaritmisk fas delar cellerna i en konstant takt och deras antal ökar med samma procentandel under varje intervall.

Varaktigheten av denna period är variabel, den fortsätter så länge cellerna har näringsämnen och miljön är gynnsam.

Eftersom bakterier är mer mottagliga för antibiotika och andra kemikalier under den aktiva multiplikationsperioden är exponentiell fas väldigt viktig ur medicinsk synvinkel.

3- Stationär fas

I den stationära fasen går befolkningen över i ett överlevnadsläge där cellerna slutar växa eller växer långsamt.

Kurvan nivåeras på grund av att celldödshastigheten balanserar frekvensen av cellmultiplikation.

Minskningen i tillväxthastigheten orsakas av uttömning av näringsämnen och syre, utsöndring av organiska syror och andra biokemiska föroreningar i tillväxtmediet och en högre celldensitet (tävling).

Den tid då cellerna förblir i stationär fas varierar beroende på arten och miljöförhållandena.

Vissa populationer av organismer förblir i stationär fas i några timmar, medan andra förblir i dagar.

4- dödsfas

När begränsningsfaktorerna intensifieras börjar cellerna att dö i en konstant takt, som omedelbart förgås i sitt eget avfall. Kurvan kantar nu ner för att komma in i dödsfasen.

Den hastighet med vilken döden uppstår beror på artens relativa motstånd och hur toxiska förhållandena är, men det är generellt långsammare än den exponentiella tillväxtfasen.

I laboratoriet används kylning för att fördröja utvecklingen av dödsfasen, så att grödorna förblir hållbara så länge som möjligt.

referenser

1. Hall, B.G., Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Tillväxten gjorde det enkelt. Molekylärbiologi och evolution, 31(1), 232-238.
2. Hogg, S. (2005). Väsentlig mikrobiologi.
3. Nester, E.W., Anderson, D.G., Roberts, E.C., Pearsall, N.N., & Nester, M.T. (2004). Mikrobiologi: Ett mänskligt perspektiv (4: e upplagan).
4. Talaro, K. P., & Talaro, A. (2002). Grunderna i mikrobiologi (4: e upplagan).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Modellering av den bakteriella tillväxtkurvan. Tillämpad och miljö mikrobiologi, 56(6), 1875-1881.