Secțiunea 2 fiziologia microorganismelor

Creșterea bacteriilor - o creștere a numărului de celule bacteriene în mărime fără creșterea numărului de indivizi din populație.

Reproducerea bacteriilor este un proces care asigură o creștere a numărului de indivizi dintr-o populație. Bacteriile se caracterizează printr-o rată ridicată de reproducere.







Creșterea întotdeauna precede reproducerea. Bacteriile se înmulțesc prin diviziunea binară transversală, în care două celule identice sunt formate dintr-o celulă mamă.

Procesul de divizare a unei celule bacteriene începe cu replicarea ADN-ului cromozomial. La punctul de atașare a cromozomului la proteina membranei plasmatice (punctul replicator) inițiator cu acțiune care provoacă decalaj inel de cromozomi, și în continuare este filamente despiralization. Filamentele sunt nerăsucite, iar al doilea filament este atașat la membrana citoplasmatică în proreplikatore-punct care este diametral opusă punctului replicator. Datorită ADN polimerazelor, o copie exactă a fiecărei fire este construită de-a lungul matricei fiecărui filament. Dublarea materialului genetic este un semnal pentru dublarea numărului de organeluri. În mezozomii septali se construiește o septa care împarte celula în jumătate.

ADN-ul dublu catenar este helicit, răsucite într-un inel la punctul de atașare la membrana citoplasmatică. Acesta este un semnal pentru discrepanța celulelor de pe sept. Se formează doi copii.

La cultura solida bacteriile media forma aglomerări de celule - .. Colonii diferite în mărime, formă, suprafață, culoare etc. În mediile lichide creșterea bacteriilor este caracterizată prin formarea unui film pe suprafața mediului nutritiv, turbiditatea uniform sau precipitat.

Multiplicarea bacteriilor este determinată de timpul de generare. Aceasta este perioada în care are loc diviziunea celulară. Durata generării depinde de tipul de bacterie, de vârstă, de compoziția mediului nutritiv, de temperatură etc.

Fazele de multiplicare a unei celule bacteriene pe un mediu nutritiv lichid:

faza staționară inițială. Acesta este numărul de bacterii care au intrat în mediul nutritiv și se află în acesta;

2) faza log (faza de repaus). Durata - 3-4 ore, există o adaptare a bacteriilor la mediul nutritiv, începe creșterea activă a celulelor, dar reproducerea activă încă nu există. În acest moment, cantitatea de proteină, ARN crește;

3) faza de reproducere logaritmică. Procesele de multiplicare a celulelor din populație sunt active, reproducerea predomină asupra morții;







4) faza staționară maximă; bacteriile ating o concentrație maximă, adică numărul maxim de indivizi viabili din populație. Numărul de bacterii moarte este egal cu numărul de bacterii formate, nu există o creștere suplimentară a numărului de indivizi;

5) faza de deces accelerat. Procesul de deces predomină asupra procesului de reproducere, deoarece substraturile nutritive din mediu sunt epuizate. Acumulați produse toxice, produse metabolice. Această fază poate fi evitată prin utilizarea metodei de cultură a fluxului: produsele metabolice sunt îndepărtate definitiv din mediul nutritiv și nutrienții sunt reumpleți.

Hrănirea bacteriilor

Nutriția este înțeleasă ca procesele de admisie și excreție a nutrienților în și din celulă. Nutriția asigură în primul rând înmulțirea și metabolizarea celulelor.

Printre substanțele nutritive necesare sunt: ​​carbon, oxigen, hidrogen, azot, fosfor, potasiu, magneziu, calciu. În plus față de organogeni, sunt necesare oligoelemente. Acestea asigură activitatea enzimelor. Acestea sunt zinc, mangan, molibden, cobalt, cupru, nichel, wolfram, sodiu, clor.

Pentru bacterii se caracterizează printr-o varietate de surse de nutrienți.

În funcție de sursa de carbon, bacteriile sunt împărțite în: 1) autotrofe (utilizarea substanțelor anorganice - CO2); 2) heterotrofe (utilizați C-hexoze organice, alcooli polihidrici, aminoacizi);

Procesele nutriționale trebuie să asigure nevoile energetice ale celulei bacteriene. Conform surselor de energie, microorganismele sunt împărțite în: 1) fototrofe - sursa energiei solare; 2) hemotrofii - primesc energie datorită reacțiilor de reducere a oxidării; 3) chimolitotrofe - utilizarea compușilor anorganici; 4) chemoorganotrofii - folosiți substanțe organice.

Medicina microbiologică studiază bacteriile, care sunt heterochromorganotrofe.

Prin gradul de heterotrofie, microorganismele sunt împărțite în: 1) saprofite - se hrănesc cu materii organice moarte; 2) paraziți - sunt hrăniți de un macroorganism. Parazitii obligatorii sunt complet lipsiți de capacitatea de a trăi în afara celulelor (rickettsia, chlamydia, viruses). Parazitii opționali pot trăi fără o gazdă, i. E. în afara corpului - pe suporturi nutritive simple.

Factorii de creștere bacteriană sunt bazele vitaminei, aminoacizilor, purinelor și pirimidinei, a căror prezență accelerează creșterea. Printre bacterii se numără: 1) prototrofii (capabili să sintetizeze singuri substanțele necesare); 2) auxotrofe (au nevoie de factori de creștere).

Microorganismele asimila substanțe nutritive sub formă de molecule mici, prin urmare, proteine, polizaharide și alte biopolimeri pot servi ca surse de hrană numai după clivarea exoenzymes la compuși mai simpli.

Modalitățile de introducere a metaboliților și a ionilor în celula microbiană: I. Transport pasiv (fără costuri energetice): difuzie simplă; 2) facilitarea difuziei (gradient de concentrare, cu ajutorul proteinelor purtătoare). II. Transportul activ (cu cheltuieli de energie, împotriva gradientului de concentrație, în timp ce substratul interacționează cu proteina purtătoare pe suprafața membranei citoplasmatice).

Există versiuni modificate ale transportului activ - transferul de grupuri chimice. Enzimele fosforilate acționează ca proteine ​​transportoare, astfel încât substratul este transportat într-o formă fosforilată. Un astfel de transfer al grupului chimic se numește translocație.







Trimiteți-le prietenilor: