Размножение

Стерильность.

Это увеличение числа клеток в популяции микроорганизмов. Размножение у бактерий осуществляется путем бинарного деления. У ветвящихся форм – путем дробления, почкования, кроме того, у бактерий обнаружен аналог полового размножения.

Для обеспечения процессов регуляции размножения у бактерий была предложена модель репликона - это модель деления клетки. Согласно этой модели

1. все процессы размножения контролируются соответствующими генами

2. эти процессы идут последовательно.

У бактерий процессу деления клетки всегда предшествует процесс репликации ее генов.

ДНК бактерий одной из 2-х нитей фиксируется на ЦПМ. Это место носит название репликатор и именно с этого места начинается процесс репликации ДНК бактерий. В месте репликатора действует фермент-инициатор, под влиянием которого идет деспирализация молекулы ДНК, вторая нить прикрепляется на противоположном участке ЦПМ, который получил название прорепликатор.

На каждой материнской цепочке достраивается комплементарная нить. После того, как этот процесс заканчивается, прорепликатор превращается в репликатор, а фермент-инициатор освобождается для нового цикла.

Параллельно с процессом репликации идет рост ЦПМ, в результате которого образующиеся нити ДНК растягиваются к полюсам клетки. ЦПМ образует септальные мезосомы. Они принимают участие в синтезе клеточной перегородки. По окончании этого процесса лишние мембраны выводятся в периплазматическое пространство.

И в результате, из одной образуются две совершенно одинаковые клетки. Время между 2-мя делениями - время генерации. Оно составляет от 20 до 40 минут. Считают, что за сутки образуется более 40 поколений. Некоторые бактерии размножаются медленнее (время генерации от 3 до 8 часов).

В результате размножения бактерий на плотных питательных средах формируются колонии.

Колонии разных видов могут существенно отличаться друг от друга (возбудитель дифтерии – цветок маргаритки, сибирская язва – львиная грива, возбудитель чумы – кружевной платок).

Поэтому, изучение культуральных свойств является необходимым этапом бак. исследования.

Культуральные свойства – это изучение характера роста бактерий на жидких и плотных питательных средах. На плотных питательных средах дается характеристика колоний. Па жидких питательных средах бактерии могут расти либо, давая равномерное помутнение, либо в виде пленки, либо в виде осадка (сама среда остается прозрачной).

При размножении бактерий, на жидких питательных средах, популяция бактерий проходит ряд последовательных фаз.

1. Lag фаза (фаза покоя). Продолжительность 3-4 часа. Начинается она с момента помещения бактерий в свежую питательную среду. За это время бактерии приспосабливаются, привыкают к новой питательной среде и растут. Затем наступает log-фаза.

2. log - фаза. Это фаза интенсивного размножения бактерий. Она продолжается 18-20 часов время генерации является величиной постоянной (время между делением 1 бакт. клетки) и составляет 20 минут.

3. Максимальная стационарная фаза. Начинается процесс отмирания бактерий, однако количество погибших бактерий равно количеству вновь появившихся. В эту фазу отмечается максимальная концентрация бактерий.

4. Фаза отмирания. Отмирание бактерий связано с истощением питательных веществ в среде и с накоплением токсических продуктов метаболизма. Ее продолжительность различна. У стрептококков - 1-2 суток. Эту фазу можно избежать, если создать условия проточного культивирования (из питательной среды постоянно удаляются продукты метаболизма и восполняются питательные вещества).

Таксономия- наука о методах и принципах распределения (классификации) организмов.

Номенклатура- название или обозначения микроорганизмов в соответствии с международными правилами. Основной таксономической единицей является вид.

Вид – это совокупность родственных микроорганизмов, генетически связанных друг с другом и имеющих общие биологические свойства. Для обозначения видов бактерий используют бинарную латинскую номенклатуру род/вид, состоящую из названия рода (пишется с заглавной буквы) и вида (со строчной буквы). Примеры- Shigella flexneri.

В настоящее время существует 3 основных подхода к классификации микроорганизмов:

1. филогенетическая классификация или рутинная

2.нумерическая таксономия

3.геносистематика

Нумерическая (численная) таксономия. Она основывается на использовании максимального количества сопоставляемых признаков и математическом учете степени соответствия. (У бактерий изучается как можно больше самых различных признаков, и эти данные закладываются в компьютер, где заложены свойства самых разных возбудителей и машина сравнивает и выдает на 80% - это кишечная палочка, на 50% - цитробактер.)

Недостатки:

- нельзя изучать меньше 50 признаков

- в разных лабораториях могут изучать разные признаки.