De Bacteriële groei het is een complex proces waarbij veel biochemische reacties betrokken zijn en dat resulteert in bacteriële celdeling. Als we het nauwkeuriger zouden moeten definiëren, zouden we zeggen dat het een toename is van het aantal bacteriën in een populatie, niet de grootte van elke individuele bacterie..
Bacteriën zijn prokaryote organismen, zonder een kern of een ander intracellulair membraancompartiment. Het zijn eencellige, microscopisch kleine organismen, van nature verspreid in alle ecosystemen van de biosfeer: in bodems, watermassa's, dieren, planten, schimmels, enz..
In vergelijking met veel eukaryoten verspreiden bacteriën zich over het algemeen veel sneller, wat zowel in de natuurlijke context van elke soort als in gecontroleerde experimentele omgevingen kan voorkomen (in vitro.
Artikel index
Net als bij de rest van cellulaire organismen, is celdeling in bacteriën een proces dat plaatsvindt onder strikte controle, zowel ruimtelijk als tijdelijk, en omvat:
- de replicatie of duplicatie van DNA (het genetisch materiaal)
- de verdeling tussen de twee toekomstige dochtercellen (tegengestelde polen van de delende cel)
- de scheiding van de twee resulterende cellen dankzij de vorming van een "septum" of middenwand in de deelcel
In deze organismen staat een dergelijke celdeling bekend als binaire splitsing en is het proces dat leidt tot een toename van het aantal bacteriële individuen in een populatie, dat wil zeggen bacteriegroei..
Aangezien elke cel tijdens de deling zijn genetisch materiaal moet dupliceren en bijgevolg zijn omvang moet vergroten, impliceert dit dat binaire splitsing een biochemisch actieve gebeurtenis is, die energie-investeringen vereist, dat wil zeggen synthesereacties en afbraakreacties..
De groei van een bacteriële populatie kan worden uitgezet als de toename van het aantal cellen als functie van de tijd en deze grafiek tekent een curve genaamd de "bacteriële groeicurve", waarin verschillende fasen worden onderscheiden waarin verschillende karakteristieke processen plaatsvinden..
Veel auteurs hebben de groei van een bacteriepopulatie beschreven als een exponentieel of geometrisch proces, aangezien elke delingscyclus (ook bekend als generatie) ervoor zorgt dat er 2 uit de eerste cel tevoorschijn komen, dan komen er 4 uit deze twee, dan 8, dan 16 enzovoort. Aan.
De tijd die nodig is om elk van deze generaties te vormen, staat daarom bekend als de generatietijd of verdubbelingstijd, die gemakkelijk kan worden berekend, die over het algemeen constant is en bijna altijd soortspecifiek..
Om zo te E coli, Bijvoorbeeld, een van de modelorganismen onder prokaryoten, de verdubbelingstijd is plus of min 20 minuten, terwijl andere soorten zoals Clostridium perfringens of Mycobacterium tuberculosis hebben een verdubbelingstijd van respectievelijk 10 minuten en meer dan 12 uur.
Het is belangrijk om te vermelden dat de generatietijd en dus de bacteriegroei kan worden gewijzigd afhankelijk van verschillende factoren, waarover we later zullen praten..
Door de jaren heen zijn wetenschappers erin geslaagd om het fenomeen bacteriegroei met grafische methoden te beschrijven, en zo kennen we vandaag de dag toen de bacteriegroei-curve aan het licht kwam..
Deze curve is niets meer dan een grafiek die de toename van het aantal cellen in een cultuur (uitgezet op een logaritmische schaal) per tijdseenheid laat zien, waaruit waardevolle informatie wordt verkregen..
Over het algemeen zijn alle experimenteel gekweekte bacteriën in vitro die zijn voorzien van alle noodzakelijke voedingsstoffen om te groeien vertonen een vergelijkbaar groeipatroon, dat gemakkelijk kan worden waargenomen wanneer de groeicurve wordt uitgezet.
In deze groeicurve worden meerdere stadia of fasen onderscheiden, die zeer karakteristiek zijn en waarvoor microbiologen aan plausibele biologische verklaringen hebben kunnen komen..
Zoals we al zeiden, groeit een populatie bacteriën exponentieel, dus worden de groeicurves op een logaritmische schaal uitgezet..
Omdat het gedrag tijdens bacteriegroei niet uniform is, dat wil zeggen dat het geen rechte lijn beschrijft die altijd stijgt, worden in een typische groeicurve vier fasen waargenomen, die bekend staan als:
- vertragingsfase (vertraging
- exponentiële of logaritmische fase (logboek
- Stationaire fase
- verval of overlijden
Om een bacteriecultuur te starten, wordt een kleincellig inoculum gestart. Wanneer dit inoculum wordt ingebracht in een volledig vers kweekmedium, dat wil zeggen met alle noodzakelijke voedingsstoffen om de gegeven bacteriesoort te laten groeien, worden aanvankelijk geen veranderingen waargenomen in het aantal individuen..
Het is aangetoond dat tijdens deze "latentiefase", waarin er geen celgroei lijkt te zijn, bacteriën in omvang toenemen en metabolisch zeer actief zijn, aangezien ze nucleïnezuren, eiwitten en enzymen enz. Synthetiseren..
De duur van deze fase in de tijd hangt af van enkele intrinsieke factoren van de bevolking en enkele omgevingsfactoren. Bijvoorbeeld:
- van de initiële inoculatiegrootte
- van de vorige omgevingscondities van het inoculum
- tijd om de elementen te synthetiseren die nodig zijn voor de divisie
Wanneer bacteriën klaar zijn om te beginnen met delen, wordt een exponentiële toename van het aantal cellen per volume-eenheid per tijdseenheid waargenomen. Ze bevinden zich dan in de exponentiële of logaritmische fase van de curve.
Tijdens deze fase wordt aangenomen dat de meeste bacteriën binaire splijtingsgebeurtenissen ondergaan met een constante snelheid en in deze fase berekenen wetenschappers de verdubbelingstijd..
Zoals alle fasen van bacteriegroei, hangt de exponentiële of logaritmische fase en de verdubbelingstijd van een populatie niet alleen af van de soort, maar ook van de vraag of de bacteriën in het kweekmedium alle noodzakelijke voedingsstoffen en de juiste voorwaarden voor de groei vinden..
De exponentiële groei van bacteriën is niet oneindig en dit komt doordat het kweekmedium, dat een gesloten groeisysteem is, vroeg of laat zonder voedingsstoffen komt te zitten (bacteriën consumeren alles).
Naast voedingsstoffen staat een toename van het aantal cellen in een constant volume (toename van de celconcentratie) ook synoniem met een toename van de concentratie van metabolieten of afvalproducten die een remmende werking kunnen hebben op de groei..
Een groter aantal cellen in een eindige ruimte betekent ook dat er uiteindelijk niet genoeg ruimte zal zijn voor meer cellen, wat resulteert in een remming van de groei..
In deze fase, de stationaire fase genaamd, gaan sommige cellen door met delen, maar andere beginnen met een vergelijkbare snelheid af te sterven, zodat de curve afvlakt..
Na de stationaire fase wordt het waargenomen als een schotel Op de groeicurve gaat de fase van afsterven of achteruitgang door, waar de bacteriën beginnen af te sterven en de curve afneemt.
Tijdens de doodsfase sterven de bacteriën exponentieel af, dus wordt het beschouwd als een "omgekeerde" fase dan de exponentiële fase.
Er zijn tal van factoren die de groei van bacteriën beïnvloeden, waarvan er vele verband houden met de omgeving waarin ze groeien.
Zoals alle levende organismen hebben bacteriën bepaalde 'basis'-voorwaarden nodig om te overleven, die verder gaan dan voedsel. We kunnen dus enkele van de belangrijkste factoren noemen die het uiterlijk van een bacteriële groeicurve kunnen veranderen of beïnvloeden:
- de samenstelling van het groeimedium: in termen van koolstofbronnen en in termen van essentiële elementen
- de pH
- de temperatuur van het medium
- de concentratie van ionen en mineralen
- gasconcentratie
- de beschikbaarheid van water
- het aantal cellen
- de aanwezigheid van metabolieten
- de aanwezigheid van antibiotica en andere potentieel bacteriedodende stoffen
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.