نمو وتكاثر البكتيريا. مراحل التكاثر
تتكاثر البكتيريا، مثلها مثل جميع الكائنات الحية. يحدث هذا غالبًا عن طريق التقسيم العرضي البسيط في مستويات مختلفة. في هذه الحالة، يتم تشكيل مجموعات مختلفة من الخلايا: مركبات مقترنة، وخلايا مفردة، ومجموعات، وسلاسل، وحزم، وما إلى ذلك.
تتكاثر بعض الكائنات الحية الدقيقة عن طريق التبويض (الشعيات والفطريات) والتبرعم (الخميرة) في بعض الكائنات الحية الدقيقة التكاثر الجنسيولكن معظمها يتكاثر لا جنسياً (نباتياً). في ظل ظروف مواتية، يستمر التكاثر بسرعة غير عادية - كل 20-30 دقيقة، تنقسم الخلية البكتيرية الأم إلى خليتين ابنتيتين. وفي النهاية تصبح الخلية البنت هي الخلية الأم وتنقسم أيضًا. وهكذا، فإن تقسيم البكتيريا يستمر في التقدم الهندسي. إذا استمر هذا الانقسام دون عوائق، فبعد 48 ساعة، يمكن أن تنتج بكتيريا واحدة ذرية مئات المليارات من الخلايا، وبعد خمسة أيام مثل هذه الكتلة التي من شأنها أن تملأ أحواض جميع البحار والمحيطات. ومع ذلك، فإن هذا لا يحدث، لأن الكائنات الحية الدقيقة تتأثر بعوامل مختلفة بيئة.
يسبق انقسام الخلايا زيادة موحدة في إجمالي النيتروجين والحمض النووي الريبي (RNA) والبروتين في السيتوبلازم. ثم يحدث تكرار الحمض النووي (المضاعفة). في الخلية المنقسمة، يتم كسر الروابط الهيدروجينية بين حلزونات الحمض النووي وتتشكل حلزونات الحمض النووي المفردة (الشكل 25).
أرز. 25. عملية الانشطار الثنائي لبدائيات النوى على شكل قضيب
1 - تشكيل حلزونات الحمض النووي المفردة؛
2 - مضاعفة (تكرار) الحمض النووي؛
3 - تمدد الخلية.
تشكيل الحاجز.
4 - الانتهاء من تكوين الحاجز وتكوين جدار الخلية المحدب.
5- فصل الخلايا.
مباشرة بعد تكرار الحمض النووي، تبدأ استطالة الخلية وتشكيل الحاجز المستعرض بسبب طبقتين من الغشاء السيتوبلازمي البارزين تجاه بعضهما البعض. في أغلب الأحيان، يتم تشكيل حاجز في منتصف الخلية الأم، ونتيجة لذلك تكون الخلايا الابنة بنفس الحجم تقريبًا. بين طبقات الحاجز، يتم تشكيل جدار الخلية.
يعمل حلزون الحمض النووي المنفرد في الخلايا الجديدة كقالب لإنشاء حلزون ثانٍ، مما يؤدي إلى ظهور حلزون مزدوج للحمض النووي مع روابط هيدروجينية مستعادة وتكوين نواة جديدة.
أثناء عملية التكاثر، يحتفظ أحد نصفي الخلية باستمرار بالسوط. وفي المرحلة الأخيرة من التكاثر البكتيري، تنمو الأسواط أيضًا في النصف الآخر.
يعتمد نمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة على عوامل مختلفةخصائص البيئة والأنواع. تظهر مراقبة تطور الكائنات الحية الدقيقة المزروعة في وسط غذائي سائل في خزانات مغلقة أنه بالنسبة لنمو الكتلة الحيوية، فإن وجود مصدر للطاقة، ووجود المكونات اللازمة لتخليق الكتلة الحيوية، وغياب مثبطات في الوسط الذي يثبط نمو الخلايا، والحفاظ على الظروف الفيزيائية والكيميائية اللازمة في الوسط ضرورية. في ظل هذه الظروف، يمكن تقسيم نمو الكائنات الحية الدقيقة إلى عدة مراحل أو فترات متتالية (الشكل 26):
أرز. 26. منحنى النمو السكاني الميكروبي النموذجي 1 - المرحلة المتأخرة؛
2 - مرحلة النمو المتسارع. 3 - مرحلة النمو اللوغاريتمي (الأسي)؛
4 - مرحلة تباطؤ النمو. 5 - مرحلة النمو الثابت. 6- مرحلة الشيخوخة والموت.
1. مرحلة التأخر (الإنجليزية lag - تأخير) - الفترة بين زرع البكتيريا وبداية التكاثر. خلال هذه الفترة، تتكيف الثقافة البكتيرية مع الوسط الغذائي. ويتجلى ذلك في تراكم الكمية المثلى من الإنزيمات الضرورية، وفي تعطيل بعض المثبطات الموجودة في الوسط، وفي إنبات الجراثيم، وما إلى ذلك. وفي ظل الظروف المواتية، يزداد حجم البكتيريا وتستعد للانقسام. يمكن أن تستمر مرحلة التأخر من 10 دقائق إلى عدة ساعات، ولكن في المتوسط \u200b\u200b4-5 ساعات.
2. يتم ملاحظة مرحلة النمو المتسارع بعد مرحلة التأخر وتتميز بزيادة معدل انقسام الكائنات الحية الدقيقة وتراكم الكتلة الحيوية.
3. مرحلة النمو اللوغاريتمي أو الأسي هي فترة الانقسام الأكثر كثافة للبكتيريا. تنقسم البكتيريا كل 20-40 دقيقة. خلال هذه المرحلة، تكون البكتيريا معرضة للخطر بشكل خاص، وهو ما يفسره الحساسية العالية للخلايا المتنامية للعوامل البيئية. تعتمد مدة النمو الأسي على تركيز العناصر الغذائية في الركيزة ويبلغ متوسطها 5-6 ساعات.
4. مرحلة تباطؤ النمو هي فترة انتقالية من النمو الأسي إلى مرحلة النمو الثابت. خلال هذه المرحلة هناك الإرهاق العناصر الغذائيةالركيزة وتراكم المنتجات الأيضية فيها، مما يقلل من شدة تكاثر الكائنات الحية الدقيقة.
5. تنتج مرحلة النمو الثابت عن الاستنزاف التدريجي للوسط وتراكم الإنزيمات التحللية فيه والتثبيط الكيميائي لنمو الخلايا الميكروبية بواسطة المنتجات الأيضية. وتختلف هذه المرحلة عن سابقتها في زيادة مقاومة البكتيريا للعديد من العوامل الكيميائية والفيزيائية. ومع بداية هذه المرحلة، يصل عدد الخلايا القابلة للحياة إلى الحد الأقصى ويظل عند هذا الحد الأقصى لعدة ساعات، اعتمادًا على نوع الكائنات الحية الدقيقة وخصائص زراعتها. في نهاية هذه المرحلة، تتعرض بعض الكائنات الحية الدقيقة لعملية التبويض.
6. تتميز المرحلة الأخيرة من عملية التكاثر - مرحلة الشيخوخة والموت - بموت البكتيريا بسبب استنفاد الوسط الغذائي وتراكم المنتجات الأيضية فيه. يُلاحظ التحلل الذاتي للكائنات الحية الدقيقة باعتباره مظهرًا شديدًا لعدم استقرار الخلية بعد توقف النمو. يمكن أن تتراوح مدة هذه المرحلة من عدة ساعات إلى عدة أسابيع.
تكاثر الكائنات الحية الدقيقة تكاثر الكائنات الحية الدقيقة
عملية تكاثر أفراد متشابهين (التكاثر الذاتي)، مما يضمن استمرار وجود النوع. الميزة الأكثر أهميةالكائنات الحية الدقيقة لديها معدلات عالية بشكل استثنائي من R. في ظروف مواتية (المتفجرات من النوع R.)وقدرتهم جدا لفترة طويلةالاستغناء عن R. في ظروف غير مواتية. يتم تحديد طرق وسرعة R. من خلال طبيعة (جينوم) الميكروب وتوافق الظروف المعيشية مع احتياجاته الجينية (مصادر الكربون والنيتروجين وعناصر الرماد وعوامل النمو والرطوبة الكافية للانتشار وقيم معينة للأس الهيدروجيني، الضغط الاسموزي، الضغط الجزئي للأكسجين، درجة الحرارة). إذا غاب شرط أو أكثر، يتوقف R. ويموت الميكروب أو يدخل في مرحلة سبات. طرق R. الميكروبات متنوعة. يمكن تقسيمها إلى جنسي- اقتران(سم.)، الجماع(سم.)؛ ثنائي الجنس- التوضيح(سم.)، تحويل(وسائل الإعلام الجماهيرية عديم الجنس.وهذا الأخير، بدوره، ينقسم إلى نباتي- الانشطار البسيط أو التبرعم أو الانشطار المتعدد الفصام(وسائل الإعلام الجماهيرية التجرثم.الطريقة الرئيسية لنمو البكتيريا والعديد من أنواع الفطريات والأوالي هي التقسيم البسيط (الثنائي، المتماثل). مع انقسام بسيط من بكتيريا واحدة. تتشكل الخلايا إلى خليتين ابنتيتين متكافئتين دون تبادل مسبق للمعلومات الوراثية. هذه العملية تسمى داء,يشمل المراحل نمو(انظر)، الحركية (مضاعفة النواة)، الحركية الخلوية (فصل الفرد) وتباعد الأفراد البنات. في مرحلة النمو، هناك زيادة ثابتة في محتوى بروتين RNA® DNA مع زيادة الأحجام العامةالخلايا. بعد الوصول إلى مرحلة نمو معينة، يحدث تنشيط منظم الجينات، والذي، بمساعدة البروتين البادئ الذي يتحكم فيه، يزيل القمع من جين النسخ المتماثل. والنتيجة هي تخليق بوليميراز الحمض النووي، وتفكيك وتباعد خيوط الحمض النووي، وإكمال الخيوط التكميلية بتكوين نوويتين. يحدث التحريك الخلوي من خلال انقباض (في بكتيريا الجرام) أو حاجز (في بكتيريا الجرام +) في وسط الخلية. بعد الانفصال، تتفرق الخلايا الوليدة أو تشكل كائنًا مستعمرًا على شكل سلاسل، وأكوام، وحزم، وما إلى ذلك. R.، مثل النمو، يخضع لسيطرة الجينوم، الذي ينظمه بمساعدة النفاذية، والأكسجين المختزل و نظام تخليق البروتين و NK. عادة، يكون النمو و R. متوازنين ومتسقين بشكل صارم. وفي ظل الظروف غير المواتية، قد تصبح هذه العمليات منفصلة، عندما يستمر النمو ولكن لا يحدث نمو (نمو غير متوازن). وهذا يؤدي إلى التكوين الأشكال اللاإرادية للكائنات الحية الدقيقة(سم.)
(المصدر: قاموس مصطلحات علم الأحياء الدقيقة)
انظر ما هو "استنساخ الكائنات الحية الدقيقة" في القواميس الأخرى:
بيولوجيا المواد الفعالة(عدد من الأحماض الأمينية، والفيتامينات، وقواعد البيورين والبيريميدين، والستيرول، وما إلى ذلك)، والتي في غيابها لا تنمو العديد من الكائنات الحية الدقيقة حتى على الوسائط المغذية التي تحتوي على مصادر الطاقة الضرورية،... ...
انحلالهم سببه لأسباب مختلفة. يمكن أن يحدث L. m نتيجة للتحلل الذاتي، حيث يتم فصل خلايا الكائنات الحية الدقيقة عن الوسط المغذي وتخزينها عند درجة حرارة 35-40 درجة مئوية، تحت تأثير... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى
الأشكال التكيفية أو التنكسية من البكتيريا والفطريات والأوالي التي تحدث مع الشيخوخة أو تغيير مفاجئالموطن، على سبيل المثال، عند ظهور منافس، العاثيات، المضادات الحيوية، المطهرات، المطهرات في البيئة، تراكم المنتجات... ... قاموس علم الأحياء الدقيقة
منذ العصور القديمة، بدأوا يفهمون الأهمية الكبيرة للمياه ليس فقط للناس وجميع أنواع الحيوانات و الكائنات النباتيةبل وأيضاً لجميع أشكال الحياة على الأرض. حتى أن بعض فلاسفة اليونان الأوائل وضعوا الماء في مقدمة أولويات فهم الأشياء في الطبيعة، و... ...
I Infection (العدوى intectio اللاتينية المتأخرة) هي عملية فيزيولوجية مرضية معقدة للتفاعل بين الكائنات الحية الدقيقة والكائنات الحية الدقيقة، والتي لها مجموعة واسعة من المظاهر بدءًا من النقل بدون أعراض إلى أشكال حادة الأمراض المعدية. مصطلح "العدوى"...... الموسوعة الطبية
محتويات المقال: I. جوهر د؛ ثانيا. الطرق د: فيزيائية، ب كيميائية، في الختام. 1. يتم تحديد المفهوم الصحيح للتطهير من خلال أصل هذه الكلمة. العدوى (infectio) تعني العدوى باللغة الروسية. د. (التطهير) يعني التطهير.… ... القاموس الموسوعي ف. بروكهاوس وآي. إيفرون
ركائز تتكون من المكونات التي توفر الشروط اللازمةلزراعة الكائنات الحية الدقيقة أو تراكم منتجاتها الأيضية. تختلف الوسائط المغذية في الغرض والاتساق والتكوين. على حسب هدفهم...... الموسوعة الطبية
تفتقر هذه المقالة إلى روابط لمصادر المعلومات. يجب أن تكون المعلومات قابلة للتحقق، وإلا فقد يتم التشكيك فيها وحذفها. يمكنك... ويكيبيديا
كوب حليب بقرالحليب هو سائل مغذي تنتجه الغدد الثديية لدى إناث الثدييات. الغرض الطبيعي من الحليب هو إطعام الأطفال الذين لم يتمكنوا بعد من هضم الأطعمة الأخرى. الحليب حاليا... ... ويكيبيديا
هناك نوعان من الانشطار الثنائي:
- انقباض - انقباض (لـ G-). في بداية الانقسام، يحدث غزو الغشاء في وسط الخلية وتكوين خليتين ابنتين.
- استخدام قسم عرضي (لـ G+).
أثناء عملية الانشطار الثنائي، يتم تشكيل خليتين متساويتين في الحجم (انشطار ثنائي متساوي الحجم). هناك تماثل بين المحاور الطولية والعرضية. نوع من الانشطار الثنائي متعدد، وهو من سمات البكتيريا الزرقاء. يحدث انشطار ثنائي متعدد تحت غشاء الخلية، وتتشكل الباسوسيتات (ما يصل إلى 1000)، وتنفجر القشرة الأم وتنطلق الباسوسيتات في البيئة الخارجية.
أحد أنواع الانشطار الثنائي هو التبرعم، والذي يمكن اعتباره انشطارًا ثنائيًا غير متكافئ. أولاً، تتشكل الكلية، وتنمو، ويتشكل الحاجز، ويمكن أن تخرج الكلية. ويلاحظ التماثل في المحور الطولي. بدائيات النوى الناشئة لها شخصية وتخضع للشيخوخة. جسد الأم لا يتغير.
يمكن أن يحدث الانشطار الثنائي في مستوى واحد أو أكثر، مما يؤدي إلى تكوين هياكل مورفولوجية مختلفة.
التكاثر عن طريق الجراثيم
من بين بدائيات النوى، هناك مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة (الشعيات) التي تتكاثر عن طريق الجراثيم (خارجية).تتشكل الأبواغ المفصلية نتيجة لتقسيم الواصلة إلى أجزاء. يمكنهم التكاثر باستخدام خيوط فطرية، ولكن يجب أن تحتوي على نووية. الفترة من الانقسام إلى الانقسام تسمى التطور. هناك عدة أنواع من الخضار دورة الخلية:
- دورة أحادية الشكل؛
ومن انقسام إلى انقسام، تبقى الخلية في نفس الحالة المورفولوجية.
- دورة ثنائية الشكل؛
2 تنشأ الأنواع المورفولوجيةالخلايا.
- نوع متعدد الأشكال؛
يشكل عدة أنواع (يتغير شكله أثناء النمو). على سبيل المثال، البكتيريا الوتدية، المتفطرات، المفصليات.
يُفهم نمو M / O على أنه زيادة في الكتلة الحيوية للخلية. ويجب أن يصاحبه زيادة في جميع مكونات الخلية. لو كائنات أعلىالزيادة في حجم الفرد تكون مصحوبة بزيادة في عدد الخلايا، ففي البكتيريا نوعان:
النمو الفردي
نمو البكتيريا في السكان.
النمو الفردي هو نمو الخلية أثناء تكوينها. يمكن تحديد أحجام الخلايا مباشرة باستخدام الميكرومتر المدمج في نظام المجهر. وأيضًا طريقة غير مباشرة تسمح لك بقياس الصور السلبية للصور المجهرية. الخطأ هو 10-15٪. هناك صيغ لقياس حجم الخلية الكروية:
للإهليلجي:
حيث a هو القطر الصغير (نصف عرض الخلية)، b هو القطر الأكبر (نصف طول الخلية).
بالنسبة للخلايا الأسطوانية: 
أشكال أسطوانية ذات نهايات مدورة:
يتم تحديد معدل نمو الخلايا إلى حد كبير من خلال البيانات الخارجية. كلما كانت البيئة مثالية، كلما ارتفع معدل النمو. في ظروف ثابتة- النمو ثابت .
حيث V هو حجم الخلية في الوقت t، V0 هو الحجم الأولي للخلية، C هو معدل النمو الثابت، e هو القاعدة اللوغاريتم الطبيعي، ر - وقت المراقبة.
نمو البكتيريا في السكان البكتيرية
السكان عبارة عن مجموعة من البكتيريا من نوع واحد أو عدة أنواع (ارتباط مختلط) تتطور في مساحة محدودة في نظام مغلق أو مغلق. زراعة م / س في نظام مغلق – زراعة الدفعات. عند التطور في نظام مغلق، يتصرف السكان بهذه الطريقة متعددة الخلاياوجود محدودية في النمو الجيني.يمكن تمثيل نمو البكتيريا في مجتمع بكتيري على شكل رسم بياني يمكن من خلاله إظهار عدد الخلايا كدالة للوقت (منحنى النمو).
يمكن تمييز عدة مراحل في المنحنى.
1. مرحلة التأخر (الأولي). عدد الخلايا لا يتغير. خلال هذه الفترة، تتكيف الخلايا مع الظروف التي وُضعت فيها. تقوم الخلايا بتصنيع الإنزيمات المحفزة، والتي تستخدم الخلايا من خلالها مصادر الغذاء. تعتمد مدة المرحلة على العمر (تنمو الخلايا الشابة بشكل أسرع)، السمات البيولوجيةالثقافة ، اكتمال الوسط الغذائي.
2. مرحلة تأخير التكاثر. معدل التكاثر ليس مرتفعا.
3. مرحلة النمو اللوغاريتمي. أعلى سرعة للتكاثر. عدد الخلايا يزيد بشكل كبير.
بمعرفة n وt، يمكنك معرفة وقت جيل واحد:
معدل التكاثر ثابت:
في بعض الأحيان يكون هناك مرحلتان من التأخر والتسجيل (ثنائي الأكسجين، والذي يرجع إلى حقيقة أنه قد يكون هناك مصدران للطاقة في PS، على سبيل المثال، الجلوكوز والسوربيتول وm/o سوف يستخدم الجلوكوز أولاً).
4. مرحلة التسارع السلبي. تباطؤ تكاثر الخلايا.
5. مرحلة النمو الثابت. معدل النمو يساوي معدل موت الخلايا، أي أن عدد الخلايا لا يزيد.
سبب الوفاة هو استنفاد المكونات الغذائية، والتغيرات في درجة الحموضة، وتراكم المنتجات الأيضية، وما إلى ذلك. عدد الخلايا التي تصل إليها الثقافة في المرحلة الثابتة هو الحد الأقصى. ويسمى هذا العدد من الخلايا العائد. 
يتحدد بالحجم المتوسط، وكثافة الخلية أو عددها، وظروف الثقافة.
مرحلة الموت المتسارع.
معدل الوفيات أكبر من معدل التكاثر، لكنه لا يصل إلى الحد الأقصى.
7. مرحلة الموت اللوغاريتمي. الثقافة إما تموت أو تدخل في حالة من الرسوم المتحركة المعلقة.
على المستوى الصناعي، يتم استخدام الزراعة المستمرة مع الحفاظ على العقم الكامل ويتم جعل النظام مفتوحًا. يضيفون العناصر الغذائية ويزيلون المنتجات الأيضية. يعد ذلك ضروريًا للحفاظ على الثقافة في مرحلة معينة من النمو.
على سبيل المثال: مكيف الهواء الذي يتم إنتاجه بواسطة m/o في مرحلة النمو اللوغاريتمي. ويمكن تنظيم الحالة عن طريق التحكم في كثافة الخلايا، وعن طريق استهلاك المصادر الأساسية للكربون والنيتروجين. إذا تم التحكم في تطور الثقافة بالكثافة، فسيتم زراعتها في تربة عكرة؛ وإذا تم زراعتها بواسطة مصدر غذائي، يتم زراعتها في ناظم كيميائي.
الحصول على الثقافات متزامن
الثقافات المتزامنة هي مجموعة من الخلايا التي تنقسم في وقت واحد بسبب نفس الاستعداد للنمو والانقسام لجميع الخلايا.طرق مزامنة الثقافة.
يمكن استخدام الطرد المركزي للفصل خلايا كبيرةمن الصغيرة. تتمثل الطريقة الكيميائية البيولوجية في تجويع الخلايا على الوسائط السفلية مع نقلها لاحقًا إلى PS الكامل. تبدأ الثقافة في الانقسام بشكل متزامن. يستخدم في البحث العلمي .
يحدث نمو البكتيريا نتيجة للعديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية المترابطة التي تقوم بتركيب المواد الخلوية. في البكتيريا، يتم التمييز بين النمو الفردي للخلية البكتيرية ونمو البكتيريا في مجتمع ما.
يتم الحكم على النمو الفردي من خلال الزيادة في حجم الأفراد. يعتمد معدل النمو على الظروف الخارجيةو الحالة الفسيولوجيةالخلية نفسها. في ظل ظروف ثابتة، يحدث النمو بمعدل ثابت. تنمو البكتيريا على شكل قضيب في الغالب في اتجاه المحور الطويل؛ وتنمو المكورات بشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات. ما بين أثنين انقسامات الخلاياالبكتيريا لديها أحجام كبيرةمن مباشرة بعد التقسيم.
تكاثر البكتيريا
في أغلب الأحيان، تتكاثر البكتيريا عن طريق الانشطار الثنائي، عندما تتشكل خلية واحدة إلى خليتين، تنقسم كل منهما مرة أخرى. يسبق عملية الانقسام دائمًا تكرار الحمض النووي (مضاعفة). هناك نوعان من التقسيم - التقسيم بالانقباض (الجلد) واستخدام القسم العرضي (الشكل أ.7).
التقسيم حسب الانقباض(الانقباض) يصاحبه تضييق الخلية في موقع انقسامها، وتشارك جميع الطبقات في هذه العملية أغشية الخلايا. يؤدي بروز الأغشية داخل الخلية إلى تضييقها أكثر فأكثر، وفي النهاية يقسمها إلى قسمين. هذا الانقسام هو سمة من سمات البكتيريا سالبة الجرام. الانقسام لتشكيل الحاجز المستعرضسمة من البكتيريا إيجابية الجرام. ومع ذلك، في بعض مجموعات البكتيريا لوحظ تغير في طرق التقسيم (البكتيريا الثيونية، المتفطرات). في البكتيريا الكروية، يمكن أن تتشكل عدة حواجز عرضية (tetracocci، sarcina). في مهدها Ubacteria هو نوع من الانشطار الثنائي. تعتبر طريقة التكاثر هذه من سمات البكتيريا التي لها دورات خلايا ثنائية الشكل أو متعددة الأشكال. تتميز البكتيريا الناشئة بقطبية الخلية. تتكاثر بعض البكتيريا باستخدام الأبواغ الخارجية (ولكن ليس الأبواغ الداخلية!) ، وبعضها - عن طريق شظايا الواصلة (الفطريات الشعاعية). تحتوي بعض البكتيريا على زغابات تناسلية، أو F- شربت.
تسمى الفترة من القسمة إلى القسمة دورة الخلية. هناك عدة أنواع من دورة الخلية الخضرية: أحادي الشكل- يتم تكوين نوع مورفولوجي واحد فقط من الخلايا (مثل العصيات) ثنائي الشكل- نوعان مورفولوجيان من الخلايا، متعدد الأشكال- عدة (شعيات). في الدورات ثنائية الشكل ومتعددة الأشكال، يتم التمييز بين الخلايا الابنة والأم.
تتميز البكتيريا بمعدل تكاثر مرتفع. على سبيل المثال، في ظل ظروف مواتية، تنقسم الإشريكية القولونية كل 20-30 دقيقة، وهذا يعطي 2 72 يوميًا، أي. 72 جيلا. وفي ظل الظروف التي تستبعد الوفاة، ستكون هذه الكتلة الحيوية 4720 طنًا. ويعتمد معدل التكاثر على العوامل بيئة خارجية(درجات الحرارة، والظروف الغذائية، والرطوبة، والتفاعل البيئي، وما إلى ذلك) وعلى خصائص أنواع البكتيريا. السرعه العاليهإن تكاثر البكتيريا يضمن الحفاظ عليها على الأرض حتى في الظروف الموت الجماعي. تتكاثر الخلايا الفردية الباقية وتلد مرة أخرى.
نمو البكتيريا في السكان.السكان (الاب. سكان- السكان) عبارة عن مجموعة من البكتيريا من نوع واحد (ثقافة نقية) أو أنواع مختلفة(ارتباط مختلط)، يتطور في مساحة محدودة (على سبيل المثال، في وسط غذائي). في التجمعات البكتيرية، تنمو الخلايا وتتكاثر وتموت باستمرار. يمكن أن تكون زراعة الكائنات الحية الدقيقة في الظروف الاصطناعية دورية ومستمرة ومتزامنة.
زراعة الدفعة (الثابتة).يحدث دون تدفق وتدفق وسط المغذيات. ويتميز بالكلاسيكية منحنى نمو الكائنات الحية الدقيقة,حيث يتم التمييز بين مراحل نمو منفصلة للمجموعات البكتيرية، مما يعكس النمط العامنمو الخلايا وتكاثرها.
مرحلة التأخر(إنجليزي) بطئ- تأخر) يبدأ من لحظة تلقيح البكتيريا في وسط غذائي جديد. تتكيف الخلايا مع ظروف الاستنبات هذه، وتنمو، لكنها لا تتكاثر؛ فهي تصل إلى الحد الأقصى لمعدل النمو. وترتفع معدلات النمو المطلقة والخاصة من الصفر إلى أقصى القيم الممكنة.
معدل النمو المطلقيتم تحديده من خلال العلاقة:
الخامس = دس/دت , (1.1)
أين الخامس - زيادة الكتلة الحيوية أو عدد الخلايا، معبرا عنها بوحدات الكتلة، أو عدد الخلايا أو الوحدات التقليديةلكل وحدة زمنية.
X- الكتلة الحيوية أو عدد الخلايا؛
ر- وقت.
معدل نمو محددتحددها الصيغة:
μ = (دكس/دت) ؟ 1/س, (1.2)
أين µ - نمو الكتلة الحيوية لكل وحدة زمنية لكل وحدة من الكتلة الحيوية،
X- الكتلة الحيوية الأولية.
تعتمد مدة المرحلة المتأخرة على الخصائص البيولوجية للبكتيريا، وعمر المزرعة، وكمية اللقاح، وتكوين الوسط المغذي، ودرجة الحرارة، والتهوية، ودرجة الحموضة، وما إلى ذلك. بعض البكتيريا لديها فترة قصيرة من تأخر النمو والبعض الآخر طويل. كلما كانت الثقافة أصغر سنا، كانت الفترة أقصر. كلما كانت تركيبة الوسط المغذي أقرب إلى تلك التي نمت فيها الكائنات الحية الدقيقة، كلما كانت مرحلة التأخر أقصر. تؤدي التغييرات في الوسط الغذائي إلى تغيير في مرحلة التأخر، حيث أن الوقت ضروري لتجميع الإنزيمات أو زيادة نشاطها. وبالتالي، يمكن تقسيم عوامل تأخر النمو إلى خارجية (التركيبة المتوسطة، ودرجة الحموضة، ودرجة الحرارة، وما إلى ذلك) وداخلية (عمر الثقافة). يمكن أن تكون مدة المرحلة من عدة دقائق إلى عدة ساعات وحتى أيام. في هذه المرحلة μ = 0 .
تسجيل المرحلة (لوغاريتمي، أو متسارع) يتميز بأقصى معدل للانقسام البكتيري. يتم تحديد العدد الإجمالي للبكتيريا بالصيغة:
ن = ن 0 ?2 ن, (1.3)
أين ن و ن 0 - المجموعالخلايا في نهاية المرحلة وفي بداية المرحلة، على التوالي؛
ن- عدد الأجيال، أو الأجيال.
في الممارسة الميكروبيولوجية للتعبير الرقم الإجماليلا تستخدم الخلايا الميكروبية في أغلب الأحيان الأرقام المطلقة (لأنها تصل إلى قيم هائلة)، ولكن اللوغاريتمات الخاصة بها. بعد أخذ لوغاريتم المعادلة (1.3): log N = log N 0 + n?lg2, n?lg2 = log N - log N 0، وبالتالي يكون عدد الأجيال هو: n = (log N - log N 0)/ سجل2
معدل تكاثر الخلية الواحدة، أو فترة التوليد:
ز = ر / ن , (1.4)
أين ر - وقت؛
ن - عدد الأجيال
ز- فترة الجيل.
وسائل: ز = ر ؟لج 2 / (سجل N - سجل N 0) (1.5)
تستند المعادلات المذكورة أعلاه على افتراض أنه في مرحلة السجل، تكون 100% من الخلايا قابلة للحياة. ومع ذلك، فقد ثبت تجريبيا أن حوالي 20٪ من الخلايا تموت حتى في هذه المرحلة، لذلك تم إجراء تعديل على الصيغ المحددة - بدلا من 2، يتم أخذ 1.6.
يتم وصف النمو السكاني الأسي بالمعادلة:
س = س 0؟ ه ميكروماكس؟ ر , (1.6)
أين X و × 0 - عدد الخلايا (أو الكتلة الحيوية) في نهاية وبداية التجربة، على التوالي؛
ر- وقت الخبرة؛
ه- قاعدة اللوغاريتم الطبيعي.
μ ماكس -أقصى معدل نمو محدد.
خلال المرحلة اللوغاريتمية، تكون معظم الخلايا شابة من الناحية الفسيولوجية، ونشطة كيميائيًا، وأيضًا أكثر حساسية للعوامل البيئية غير المواتية. في هذه المرحلة μ = الحد الأقصى .
مرحلة النمو البطيء. فهو يجمع بين مرحلتين - مرحلة النمو الخطي(μ = ثابت) و مرحلة التسارع السلبي. تتميز المرحلة خلال فترة النمو الخطي بمعدل ثابت للزيادة في الكتلة الحيوية (عدد الخلايا). ثم، عند الانتقال إلى مرحلة التسارع السلبي، يتناقص عدد الخلايا المنقسمة. يتم تفسير بداية المرحلة من خلال التغيرات الكمية في تكوين الوسط الغذائي (استهلاك العناصر الغذائية، وتراكم المنتجات الأيضية).
مرحلة ثابتةتتميز بالتوازن بين الخلايا الميتة والخلايا المشكلة حديثًا. العوامل التي تحد من نمو البكتيريا في المرحلة السابقة هي سبب المرحلة الثابتة. لا توجد زيادة في الكتلة الحيوية (μ = 0 ) . في هذه المرحلة، يتم ملاحظة الحد الأقصى للكتلة الحيوية والحد الأقصى لإجمالي عدد الخلايا. تسمى هذه القيم القصوى محصول، أو مخرج.
مرحلة الموت الرجعي (موت الخلايا الأسي) يتميز بانخفاض عدد الخلايا الحية، وزيادة في عدم تجانس السكان (تظهر الخلايا التي لا ترى الصبغة، مع ضعف تطور طبقة المورين، وما إلى ذلك). تسود عملية الموت على الانقسام (μ< 0).
مرحلة البقاءتتميز بالحضور الخلايا الفردية، والاحتفاظ بالقدرة على البقاء لفترة طويلة في ظروف موت غالبية الخلايا في السكان. تتميز الخلايا الباقية بانخفاض نشاط العمليات الأيضية، والتغيرات في البنية التحتية للخلية (السيتوبلازم الدقيق الحبيبات، وغياب البوليريبوسومات، وما إلى ذلك). الخلايا أكثر مقاومة ظروف غير مواتيةبيئة.
وهكذا، أثناء الزراعة الثابتة، تكون الخلايا الميكروبية في ظروف متغيرة باستمرار: في البداية تكون جميع العناصر الغذائية زائدة، ثم يحدث نقصها تدريجيًا، ثم يتم تسمم الخلايا بمنتجات التمثيل الغذائي.
تأثير العوامل المحددة على معدل النمو. للنمو والتطور الطبيعي للكائنات الحية الدقيقة، يجب أن تحتوي البيئة على العناصر الغذائية الضرورية، وأن يكون لها درجة الحموضة المناسبة، ودرجة الحرارة، وما إلى ذلك. تسمى العوامل التي تحد من نمو المحصول الحد. ميزةالنمو السكاني الميكروبي - اعتماد معدل النمو المحدد على تركيز الركيزة. يتم التعبير عن هذا الاعتماد معادلة مونود، وهي دالة زائدية:
μ = μ ماكس ؟ ق/(س + ك ق), (1.7)
أين μ - معدل نمو محدد ;
μ كحد أقصى- الحد الأقصى لمعدل النمو المحدد؛
س- تركيز الركيزة؛
ك س- ثابت التشبع، يساوي عدديًا تركيز الركيزة الذي يوفر معدل نمو يقابل نصف قيمة μ max.
ومع استهلاك العناصر الغذائية، يتم إثراء البيئة بالمنتجات الأيضية، والتي تحد أيضًا من نمو المحصول. معظم الحالة العامةينعكس تأثير تركيز الركيزة والمنتجات الأيضية على معدل نمو الكائنات الحية الدقيقة في نموذج N.D. بيت المقدس:
μ = μ ماكس ؟ ق/(س + ك ق) ؟ ك ر / (ك ر + ر), (1.8)
أين ر- تركيز المنتجات الأيضية.
ك ر- ثابت يساوي عدديًا تركيز المنتجات الأيضية التي يتباطأ فيها معدل النمو بمقدار النصف.
يوضح تحليل هذه المعادلة أنه في ظل الشرط K P >> P، عندما يمكن إهمال قيمة P. يقتصر معدل النمو فقط على تركيز الركيزة. إذا كان S >> K S , ثم يقتصر معدل النمو على تراكم المنتجات الأيضية.
زراعة مستمرة. إذا تم توفير وسط غذائي جديد بشكل مستمر إلى الحاوية التي يوجد بها التجمع البكتيري وفي نفس الوقت تتم إزالة سائل الاستنبات الذي يحتوي على الخلايا البكتيرية والمنتجات الأيضية بنفس المعدل، عندها يتم الحصول على زراعة مستمرة. من خلال ضبط سرعة وسط التدفق، يمكنك التحكم في نمو التجمعات البكتيرية، على سبيل المثال، تمديد الطور اللوغاريتمي أو الثابت بأي الوقت اللازم. تتم الزراعة المستمرة في أجهزة خاصة- منظمات كيميائية و turbidostats. يتم استخدام الزراعة المستمرة للكائنات الحية الدقيقة لدراسة علم وظائف الأعضاء، والكيمياء الحيوية، وعلم الوراثة، وما إلى ذلك، كما أنها تستخدم على نطاق واسع في الصناعة الميكروبيولوجية.
الثقافات المتزامنة- هذه هي الثقافات التي تنقسم فيها جميع الخلايا لبعض الوقت في وقت واحد (بشكل متزامن) بسبب الاستعداد المتساوي للانقسام لجميع الأفراد. يتم تحقيق التزامن بالطرق الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. ل الطرق الفيزيائيةيشير إلى التعرض لدرجة الحرارة، أو الطرد المركزي التفاضلي أو الترشيح التفاضلي، أو التجويع القسري للبكتيريا كيميائيًا-بيولوجيًا، أو نمو البكتيريا على الوسائط السفلية مع نقلها لاحقًا إلى الوسائط الكاملة. تستخدم الثقافات المتزامنة في الجينات و الدراسات الخلوية، لدراسة التوليف الفردي المكونات الخلويةأثناء عملية الانقسام البكتيري.
نمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة
النمو هو زيادة في عدد المكونات الكيميائية للخلية الميكروبية. لتوصيف نمو الكائنات الحية الدقيقة، يتم استخدام مفهوم الكتلة البكتيرية، والتي يتم التعبير عنها بكثافة البكتيريا (الكتلة الجافة لكل 1 مل). يتم وصف تكاثر الميكروبات من خلال عدد البكتيريا، مما يعكس تركيز الخلايا في 1 مل. لا يوجد تناسب صارم بين الزيادة في عدد البكتيريا والكتلة البكتيرية. ويفسر ذلك حقيقة أنه في مجتمع البكتيريا، ليست كل الخلايا قابلة للحياة - بعضها ميت، وبعضها في مراحل مختلفة من التدمير. أثناء المشاركة في إنشاء الكتلة البكتيرية، لا تشارك هذه الخلايا في مزيد من تكاثر البكتيريا. تتكاثر البكتيريا بالانقسام المباشر. في هذه الحالة، يتم تشكيل انقباض أو يبدأ الغشاء السيتوبلازمي في النمو إلى الداخل، بشكل عمودي على المحور الطولي للخلية مع تشكيل لوحة خلية القرص.
يمكن أن تكون هذه اللوحة في بعض الأحيان غير مكتملة ولها ثقب في وسطها يربط بين الخليتين الشقيقتين. بعد ذلك، ينمو جدار جانبي داخل صفيحة الخلية، والذي يشكل قسمًا عرضيًا يقسم صفيحة الخلية إلى قسمين، يذهب كل منهما إلى إحدى الخلايا الناتجة. يُطلق على الثقب المركزي، غير المقسم بقسم أو لوحة عرضية، اسم plasmodesmos. يلعب Plasmodesmos دورًا في ربط بعض الخلايا البكتيرية معًا في سلاسل أو مجموعات طويلة. بالإضافة إلى ما لوحظ، يمكن أن تتم عملية انقسام الخلايا البكتيرية عن طريق الربط. يزداد عدد الخلايا البكتيرية بشكل كبير أثناء التكاثر. بالنسبة لمعظم البكتيريا، وقت التوليد هو 20 - 30 دقيقة.
يظهر نمو وتكاثر البكتيريا بشكل مختلف اعتمادًا على ظروف الزراعة. على الوسائط المغذية الصلبة، فإن مظهر نمو البكتيريا وتكاثرها هو ظهور المستعمرات، وهي مجموعات من الخلايا البكتيرية يمكن تمييزها بصريًا. وتتميز المستعمرات بمجموعة من الخصائص المحددة، والتي يمكن على أساسها التعرف على المزارع البكتيرية النقية. وتشمل هذه الخصائص: الأحجام (كبيرة، متوسطة، صغيرة، مجهرية)؛ الشكل (دائري، منتشر، وما إلى ذلك)؛ التلوين اعتمادا على إنتاج البكتيريا للأصباغ. السطح (محدب، مسطح، غير لامع، لامع، إلخ)؛ طبيعة الحواف (ناعمة، خشنة، إلخ)؛ الاتساق (متجانس، فطيرة، غروي، وما إلى ذلك)؛ الشفافية (شفافة، غائمة).
تبدأ عملية النمو بمرحلة تأخر النمو، أو مرحلة التأخر. خلال هذه الفترة، هناك نشاط استقلابي مكثف للبكتيريا، والنتيجة هي إعداد الخلية للتكاثر السريع. تبدأ المرحلة من لحظة دخول البكتيريا إلى البيئة. تعتمد مدتها على عمر المحصول المزروع (يستغرق وقتًا أطول عند إدخال محصول قديم)، وتكوين الوسط ودرجة الحرارة وعوامل أخرى.
نمو الخلية البكتيرية. وتسمى الزيادة في الكتلة الحيوية للبروتوبلازم الخلوي، الناتجة عن تخليق المواد البلاستيكية أثناء التغذية، بالنمو. تنمو الميكروبات بسرعة، وتصل إلى حد نضجها الفسيولوجي خلال فترة زمنية قصيرة.
رسم بياني 1. دورة تطوير العصوية الرقيقة
1 - العصوية الصغيرة الرقيقة. 2 - العصوية الرقيقة التي تساقطت سوطها؛ 3 - انقسام سلسلة الخلايا. 4 - تشكيل السوط بالسلاسل. 5- تشكيل النزاع
انقسام الخلية. خلية وصلت إلى حد معين سن النضج، يبدأ بالانقسام، وفي الوسط المغذي، يُلاحظ في نفس الوقت نمو السكان البكتيريين - الثقافة -. يسبق انقسام الخلايا تكوين الغشاء السيتوبلازمي، والذي يتشكل عادة في منتصف الخلية البكتيرية. أثناء انقسام الخلايا، يحدث تكرار الحمض النووي (مضاعفة). في هذه الحالة، تنكسر الروابط الهيدروجينية وتتكون سلسلتين (حلزونية) من الحمض النووي، كل واحدة منها موجودة في الخلايا الوليدة. ثم يتم ربط الحمض النووي المفرد الذي تقطعت به السبل بواسطة روابط هيدروجينية ويظهر الحمض النووي المزدوج الذي تقطعت به السبل مع المعلومات الوراثية مرة أخرى. يعتبر انقسام الخلايا كاملاً عندما يتم فصل الخلايا المتكونة حديثًا بواسطة حاجز السيتوبلازم.
الصورة 2. أنماط حيود الإلكترون لمقاطع سامسونج من البكتيريا المنقسمة
أ - تقسيم المكورات العنقودية عن طريق تشكيل حاجز الانقسام (المشار إليه بالسهام)، × 32000؛ ب - الإشريكية القولونية - نتيجة لتشكيل انقباض الانقسام (المشار إليه بالسهام)؛ 1 - جدار الخلية، 2 - الغشاء السيتوبلازمي، 3 - النواة. × 22,000.
التكاثر هو انشطار ثنائي للبكتيريا، والريكتسيا، والأوالي، وما إلى ذلك. وفي هذه الحالة، يتم تشكيل فردين جديدين، يتمتعان بالمعلومات الوراثية للخلية الأم. تسمى طريقة التكاثر هذه بالتكامل، وتتكاثر الفيروسات بطريقة منفصلة، أي من خلال التوليف المنفصل لمكوناتها - الحمض النووي والبروتين في الخلية المضيفة.
تنقسم الخلايا البكتيرية بشكل أسرع المراحل الأوليةالنمو السكاني. وفي المراحل اللاحقة، يستمر الانقسام بشكل أبطأ، وتموت بعض الخلايا الأم، وتظهر شوائب مختلفة في أنواع معينة من البكتيريا.
في ظل ظروف مواتية، يكون معدل نمو البكتيريا مرتفعًا جدًا. كل 15-20 دقيقة، يتحول فرد واحد إلى فردين. وفقًا لحسابات بعض الباحثين ، إذا أنتج الميكروب فردين خلال ساعة واحدة فقط ، فإن عدد الخلايا الميكروبية يصل إلى 16.5 مليونًا في غضون يوم واحد. وفقًا للتعريف المجازي لـ V. L. Omelyansky ، يمكن لنسل بكتيريا واحدة أن ينتج مثل هذا عدد الميكروبات خلال 5 أيام والتي يمكنها ملء أحواض جميع البحار والمحيطات.
وبهذا التكاثر، يمكن للخلايا الميكروبية أن تغطي كامل سطح البحار والمحيطات، بل والقارات أيضًا. وبالتالي فإن الحياة البشرية على كوكبنا ستكون مستحيلة. ومع ذلك، لا يوجد قانون مطلق للتقدم الهندسي في التكاثر الميكروبي. يتأثر نموها وتكاثرها سلبًا بالعلاقات العدائية بين الكائنات الحية الدقيقة ونضوب الوسط الغذائي ونقص الأكسجين والتراكم المنتجات السامةالنشاط الحيوي للميكروبات. هذه العوامل تمنع الانقسام المستمر للخلايا.
أثبتت سنوات بايل من الأبحاث والملاحظات أنه في وسط غذائي سائل، إلى حد ما، أقصى قدر من التطويرالخلايا ذات العدد الأقصى. في غضون 24 ساعة، وفي ظل نفس الظروف، يتم تحديد تركيز الخلايا في 1 مل من الوسط السائل: بالنسبة لبكتيريا الإشريكية القولونية وبكتيريا نظيرة التيفية ب - 1.5 مليار، وبكتيريا الزحار غريغورييف-شيغا والمكورات العنقودية - 300 مليار، والعصيات حمى التيفود- 800 مليار التعبير الرقمييطلق عليه عادةً تركيز M (M هو الحد الأقصى) للميكروبات. في ظل ظروف النمو الطبيعية، يكون تركيز الخلايا M هو الحد الأقصى لتراكم الميكروبات. ومن المثير للاهتمام ملاحظة أنه إذا تم تلقيح عدد من الميكروبات في وسط غذائي طازج يساوي تركيز M، فإن عدد الخلايا لا يزيد، وإذا تجاوز عدد الميكروبات المزروعة تركيز M، فإن الزائد يموت .
تكاثر البكتيريا في السكان
لفهم أنماط التكاثر الميكروبي لدى السكان، تتم دراسة الثقافات النقية. ومع ذلك، فإن الميكروبات في الظروف الطبيعية والاصطناعية تحدث في الجمعيات. المجموعة البكتيرية هي مجموعة من البكتيريا التي تتكاثر في حجم معين من الوسط السائل في أنبوب اختبار أو دورق وما إلى ذلك. عندما تنمو البكتيريا بشكل مستمر على سطح وسط مغذي كثيف في أنبوب اختبار، فإن إجمالي جميع الخلايا فيه عادة ما تعتبر مجموعة سكانية واحدة. وفي حالة نمو المستعمرات المعزولة، يمكن اعتبار كل واحدة منها مجموعة سكانية منفصلة، لأنها لا تتواصل مع بعضها البعض.
عندما تنمو الميكروبات على أوساط مغذية صلبة، تظهر بعض سمات نموها، أي ظهور مستعمرات تمثل نسل خلية واحدة أو عدة خلايا. مظهرالمستعمرات وشكلها ولونها وشفافيتها وحجمها وخصائصها الأخرى السمات المميزةلكل نوع من البكتيريا. ينتج عدد من أنواع البكتيريا ذات الأسواط نموًا مستمرًا على الأجار، ويغطي كامل سطح اللوحة (Proteus vulgaris). تختلف الأنواع البوغية في طبيعة مستعمراتها، فتشكل مستعمرات غير شفافة ذات سطح غير لامع.
يتميز نمو الخلايا البكتيرية في الوسائط المغذية السائلة بالتجانس، وهو ما لا يحدث في الوسائط المغذية الصلبة. ومع ذلك، حتى مع هذا الأسلوب، يمكن ملاحظة بعض ملامح نمو البكتيريا. الأنواع التي تشكل مستعمرات جافة على الوسائط الصلبة تنتج مجموعة متنوعة من الرواسب في مرق واضح. تنتج الأنواع التي تشكل مستعمرات ناعمة ورطبة عمومًا نموًا متجانسًا، مما يؤدي إلى تشويش وسط النمو بشكل موحد.
للمحصول الذي ينمو في وسط سائل، التهوية لديها أهمية عظيمة. من المعروف أنه في أنابيب الاختبار أو القوارير، تتلامس الطبقات العليا من السائل فقط الهواء الجويوبسبب هذا، تتراكم بعض الكائنات الهوائية الإلزامية، على سبيل المثال، المتفطرة السلية، ضمة الكوليرا، وما إلى ذلك، على السطح، وتشكل طبقة رقيقة.
مراحل نمو السكان البكتيرية
في عام 1918 اقترح بوكانان، الذي يدرس خصائص التكاثر البكتيري، منحنى يشير إلى عدد الخلايا في كل فترة زمنية. تتميز ديناميات التكاثر البكتيري بالمراحل التالية، المشار إليها بالأرقام الرومانية.
في المرحلة الأولية (الجزء الأول)، تتكيف البكتيريا مع الظروف المعيشية الجديدة منذ لحظة زرعها في وسط غذائي. في هذه المرحلة، لا تتكاثر البكتيريا. مدة المرحلة الأولية هي 1-2 ساعات.
تتميز المرحلة الأولية من التكاثر (الجزء الثاني) بزيادة العمليات الأيضيةومعدل النمو وانقسام الخلايا. ومع ذلك، تتكاثر البكتيريا ببطء. مدة هذه المرحلة ساعتان.
في المرحلة اللوغاريتمية (الجزء الثالث) لوحظت النمو المتسارعوانقسام الخلايا. في هذه المرحلة من التكاثر الأقصى، تتشكل الخصائص المورفولوجية والثقافية والكيميائية الحيوية والمستضدية والخبيثة النموذجية لكل نوع من أنواع البكتيريا. مدة المرحلة 5-6 ساعات.
تحدث مرحلة التباطؤ (الجزء الرابع) بعد النمو النشط وتكاثر الخلايا البكتيرية. بحلول هذا الوقت، تغيرت الظروف البيئية. تتراكم المنتجات الأيضية السامة، وينخفض إمداد العناصر الغذائية، ولا يتوافق الرقم الهيدروجيني للبيئة مع الاحتياجات الفردية للميكروبات الفردية، ويتم استهلاك مستقبلات الهيدروجين، ويتباطأ إطلاق الطاقة ومعدل انقسام الخلايا، وينخفض وقت التوليد، و يزداد عدد الخلايا الميتة. مدة المرحلة ساعتان.
تتميز المرحلة الثابتة (الجزء الخامس) بالتركيز المستمر للخلايا الحية في الوسط المغذي. تكاثر الخلايا المعتدل لا يؤدي إلى زيادة في الكتلة الميكروبية. في هذه المرحلة، يتم تحقيق التوازن بين عدد الخلايا الميتة والخلايا الناشئة. مدة المرحلة ساعتان.
تتميز مرحلة الموت المتسارع (الجزء السادس) بعدم التوازن بين التكاثر وموت الخلايا المتسارع. تستمر هذه المرحلة من 4 إلى 5 ساعات.
في مرحلة الموت اللوغاريتمي (الجزء السابع)، يحدث موت الخلايا الهائل بمعدل ثابت. مدة المرحلة حوالي 5 ساعات.
تتميز مرحلة انخفاض معدل الوفاة (الجزء الثامن) بحقيقة أن البكتيريا الحية المتبقية تدخل في حالة سبات.
تعتمد مراحل التكاثر البكتيري بمرور الوقت على نوع البكتيريا وجودة الوسط المغذي وتركيزه ودرجة حرارته وتهويته. ولذلك، يشار إلى مدة كل مرحلة تقريبا. في الظروف المثلىيحدث انقسام الخلايا لدى بعض الأفراد وقت مختلف، على سبيل المثال، القولونيةتنقسم إلى 15-20 دقيقة، بكتيريا التيفوئيد - 20-25 دقيقة، العقديات - 25-30 دقيقة، المتفطرة السلية - 18-20 ساعة.
ترتبط مدة مرحلة موت الخلية بخصائص أنواع البكتيريا. تستمر فترة وفاة المكورات الرئوية 2―
3 أيام والإشريكية القولونية أشهر. في مرحلة الموت، تكون الخلايا ملطخة بشكل ضعيف، وبعضها لا يرى الطلاء. بالإضافة إلى ذلك، تتغير أشكال البكتيريا ونشاطها الكيميائي الحيوي وخصائصها المستضدية.
تحميل...
