Рост бактерии в бактериальной полуляции

РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ

Бактерии размножаются путем бинарного деления, когда из одной клетки образуется две, каждая из которых вновь делится. Процессу деления всегда предшествует удвоение (репликация) ДНК. Для одной группы цианобактерий описано размножение путем множественного деления с образованием баеоцитов.

Типы деления: деление перетяжкой – перешнуровывание или констрикция – (миксобактерии, многие Г^– бактерии) и с помощью поперечной перегородки (Г⁺ бактерии).

Период от деления до деления бактериальной клетки – клеточный цикл (онтогенез бактерий). Типы клеточного цикла:

1) мономорфный – образуется только один морфологический тип клеток (бациллы, кишечная палочка), деление происходит в плоскости, перпендикулярной длинной оси клетки, но у бактерий рода Ре1оdiction поперечные деления чередуются с продольными.

2) диморфный – возникают два морфологических типа клеток (Саulobacter),

3) полиморфный – образование нескольких морфологически различных типов клеток (актиномицеты, Аrthrobacter).

У кокков может образовываться несколько поперечных перегородок (диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины). Деление у кокков связано с действием ферментов:

1) литические, надрезающие клеточную стенку,

2) слущивающие, отделяющие внешний старый слой стенки от внутреннего молодого,

3) дезинтегрирующие, растворяющие слущенный слой,

4) расщепляющие перегородку.

Микробы могут размножаться почкованием (Нурhomicrobium, Nitrobacter), спорами (но не эндоспорами), фрагментами гиф (актиномицеты).

Бактерии характеризуются высокой скоростью размножения.

Популяция – это совокупность бактерий одного или разных видов, развивающихся в ограниченном пространстве.

Фазы роста бактериальной популяции:

1-я фаза – лаг-фаза (лаг-период).

Абсолютная скорость роста: V = dх/dt,

где V – прирост биомассы или числа клеток, х – биомасса или число клеток, t – время. V выражается в весовых единицах, числе клеток или в условных единицах в единицу времени.

Удельная скорость роста: μ = (dх/dt · 1/х), где μ – прирост биомассы в единицу времени на единицу биомассы, х – начальная биомасса.

Наличие в культуре двух лаг-фаз – диауксия.

Экономический коэффициент (Y) – отношение выросшей биомассы (X, в г сухой массы либо количество клеток) к количеству потребленного субстрата (S₁): Y = Х/S₁.

2-я фаза – экспоненциальная, или логарифмическая, или лог-фаза.

3-я фаза – линейный рост и фаза отрицательного ускорения роста (их часто объединяют в фазу замедленного роста).

4-я фаза – стационарная фаза роста. В стационарной фазе – максимальная величина биомассы и максимальная суммарная численность клеток (урожай, или выход).

5-я фаза – фаза отмирания.

6-я фаза – фаза выживания.

Кривая роста имеет S-образный характер для статической культуры.