begrepet mikrobiell vekst refererer til vekst av apopulation (eller en økning i antall celler), ikke til en økning i størrelsen av theindividual celle. Celledeling som fører til thegrowth av celler i befolkningen.
To Typer AsexualReproduction i Mikrober:
1.) Binær Fisjon – Bakteriell reproduksjon occursthrough fisjon, en primitiv form av celldivision som ikke benytter en spindel fiberapparatus., Den bakterielle celle dobler insize og replikater sitt kromosom. FollowingDNA replikering, de to kromosomene koble til separate områder på plasma membran, andthe celleveggen er lagt ned mellom dem, produsere to dattercellene.
2.) Spirende – noen bakterier og noen eukaryotes(inkludert gjær) kan også gjenskape av spirende,danner en boble-lignende vekst som forstørrer og skiller seg fra den overordnede celle.
I. Mikrobiell Vekst
A., Phasesof Vekst – Amicrobial lab kultur vanligvis går gjennom 4 forskjellige, sekvensielle faser av growththat form standard bakteriell vekst kurve: (Ikke allgrowth faser forekommer i alle kulturer). Se grafen; beable å trekke & merk.
1. LagPhase – I lag-fase, antall celler øker ikke. Imidlertid betydelig metabolsk aktivitet er oppstått som cellene forberede seg til å vokse., (Denne fasen kan ikke forekomme, hvis thecells brukes til å inoculate en ny kultur er i loggen fase & betingelser arethe samme).
2. LogPhase(logaritmisk eller eksponentielle fasen) – celle tall øker eksponentielt, og under eachgeneration tid, antall celler i befolkningen øker med en faktor to). Antall mikrober i en exponentiallyincreasing befolkningen øker sakte først, deretter svært raskt., Organismer i et rør til kultur medium kan maintainlog vekst for bare en begrenset tid, som næringsstoffer er brukt opp, metabolsk avfall akkumuleres,microobes lider av oksygen forbruk.
3. StationaryPhase – antall celler øker ikke, men endringer i celler oppstå: celle bli smallerand syntetisere komponenter for å hjelpe dem å overleve lengre perioder uten å bli (litt mayeven produsere endospores); signal å gå inn i denne fasen kan ha å gjøre med overbefolkning(opphopning av metabolske biprodukter, nedbryting av næringsstoffer, etc.).
4., DeathPhase – I denne fasen, cellene begynner å dø ut. Deathoccurs eksponentielt, men til en lav pris. Deathoccurs fordi cellen har utarmet intracellulære ATP reserver. Ikke alle celler nødvendigvis dø i løpet av denne fasen!
B. ContinuousCulture av Mikrober
I laboratoriet, kulturer vanligvis passere throughall vekst faser – ikke i naturen. I naturen,næringsstoffer kontinuerlig inn i cellen miljøet i lave konsentrasjoner, og populationsgrow kontinuerlig på et lavt, men jevn pris., Thegrowth pris er satt av konsentrasjonen av de knappeste eller begrensende næringsstoff, ikke av theaccumulation av metabolske biprodukter – i naturen, det er alltid noen andre mikrobe thatcan bruke disse metabolske biprodukter for sin egen metabolisme. I lab, vi må stadig skifte themedia.
II. Måler antall Mikrober
A., Indirekte Målinger(måle en egenskap av massen av celler og deretter BEREGNE antall mikrober)
1. Turbiditet Kan holde røret opp til lampe, og ser etter uklarhet som bevis på vekst(vanskelig å oppdage svak vekst). Aspectrophotometer kan måle hvor mye lys som en løsning av mikrobiell celle overfører; thegreater massen av celler i kultur, jo større sin turbiditet (uklarhet) og theless lys som vil bli overført., Ulemper: Ikke sensitive i forhold til antall bacterialcells & ikke nyttig for å oppdage mindre forurensning.
2. MetabolicActivity – 3ways:
– en. Therate av dannelsen av metabolske produkter, slik som gasser eller syrer, som en kultur produserer.
b. Therate av utnyttelse av en underlaget, slik som oksygen eller glukose.
c. Therate av reduksjon av visse fargestoffer. Ex.methylene blå blir fargeløs da redusert.,
B. Direkte Målinger – Givemore nøyaktige målinger av antall mikrober.
1. DirectCounts – Coulter Counter – elektronisk teller; rask & nøyaktige bare hvis bakteriell celler arethe bare partikler til stede i løsningen. .
3. PlateCount Bakteriell koloniene er sett gjennom forstørrelsesglasset mot acolony-telling grid; kalles et Quebec kolonien teller (vi har dette i laboratoriet).
4., Filtrering – Et kjent volum av væske eller luft suges gjennom en membran filter av vakuum. Porene i filteret er for små formicrobial cellene til å passere gjennom. Deretter thefilter er plassert på en hensiktsmessig solid medium og inkubert. Antall kolonier som utvikler er det numberof levedyktig mikrobiell celle i volumet av væske som ble filtrert. Denne teknikken isgreat for å konsentrere deg et eksempel, ex. et svømmebasseng, hvor små befolkningsgrupper kan goundetected å bruke noen andre metoder.
III., Vekstfaktorer – Microbescan finnes i svært mange miljøer fordi de er små, lett spredt, må onlysmall mengder av næringsstoffer, er forskjellige i deres ernæringsmessige behov.
A. PhysicalFactors
1. pH bacteriacan klassifisert som:
– en. acidophiles(syre-elskende) vokser best ved en pH-verdi på 1to 5.4; Ex. Lactobacilllus (ferments melk)
b. neutrophilesfinnes fra pH 5.4 8.,5; de fleste bakterier som forårsaker human sykdom er i denne kategorien.
c. alkaliphiles(base kjærlig) finnes fra pH 7.0 11,5; ex. Vibrio cholerae (årsaker kolera)
2. Temperatur bakterier kan bli klassifisert som:
– en. psychrophiles(kald-elskende)15oC til 20oC, og noen kan vokse på 0 oc.
b. mesophiles – vokser best mellom 25oC og 40 C; humanbody temp er 37oC.
c., thermophiles(varme-elskende) 50oC til 60oC; funnet i kompost hauger og i kokende hotsprings.
3. Fukt bare sporer av sport-forming bakterier kan finnes i en sovende tilstand i en dryenvironment.
4. Hydrostaticpressure pressureexerted av stående vann (ex. innsjøer, hav etc.): noen bakterier kan bare overleve inhigh hydrostatisk trykk miljøer (ex., ocean daler i overkant av 7000 meter), thehigh press er nødvendig for å holde deres enzymer i riktig 3-D form; uten det, theenzymes mister sin form og denaturering og cellen dør.
5. Tonicity(hypoton,hyperton, isotoniske) bruk av salt som konserveringsmiddel i herding kjøtt og useof sukker i å lage gelé er basert på det faktum at en hyperton miljø dreper orinhibits mikrobiell vekst. Halophiles (salt elskere) lever i havet.
6., Radiation UV rays and gamma rays can causemutations in DNA and even kill microorganisms. Somebacteria have enzyme systems that can repair some mutations.
B. OxygenRequirements
1. strictor obligate anaerobes oxygenkills the bacteria; ex. Clostridium tetani
2. strict or obligate aerobes lackof oxygen kills the bacteria; ex. Pserdomonas
3., facultative anaerobes canshift their metabolism (anaerobic if oxygen is absent or aerobic if oxygen is present); ex. E. coli,Staphylococcus
4. aerotolerant thebacteria dont use oxygen, but oxygendoesnt harm them; ex. Lactobacillus
5. microaerophiles likelow oxygen concentrations and higher carbon dioxide concentrations; ex. Campylobacter
C., Næringsinnhold(Biokjemiske) Faktorer Nutrientsneeded av mikroorganismer inkluderer:
karbon Karbon inneholder forbindelser som er nødvendig som energikilde (ex. glukose) og forbuilding blokker.
Nitrogen – behov for aminosyrer og nukleotider, og noen kan syntetisere alle 20 aminosyrer, othershave å ha noen som ble gitt i deres medium.,
Svovel behov for aminosyrer, enzymer,
Fosforsom er nødvendig for ATP, fosfolipider, og nukleotider
a-Vitamin et vitamin er et organisk stoff som en organisme krever i små mengder andthat er vanligvis brukt som et koenzym, mange bakterier lage sin egen, men noen er requiredin medium; mikrober som lever i den menneskelige tarmen produserer vitamin K, nødvendig forblood clotting, og noen av B-vitaminer, og dermed nyter godt vertskap.
Certaintrace elementer ex., kobber, jern, sink, natrium, klorid, kalium, kalsium, etc.; ofte fungere ascofactors i enzymatisk reaksjoner.
A. Methodsof å Få Rene Kulturer (aculture som inneholder kun 1 arter av organismen)
1. TheStreak Plate Metode Bacteriaare plukket opp på et sterilt wire loop, og ledningen er flyttet lett langs agarsurface, innskudds-striper av bakterier på overflaten., Loop er flammet og noen bakterier er plukket opp fra regionen alreadydeposited og streker på et nytt område. Fewerand færre bakterier er avsatt som streker fortsetter, og loop er flammet aftereach streker. Enkelte organismer(individuelle celler) er avsatt i regionen stripete siste. Etter at platen er inkubert ved en passende growthtemperature for organismen, små kolonier (hver avledet fra en enkelt bakterie celle)vises. Loop er brukt til å plukke opp en portionof en isolert koloni og overføre det til et annet medium for studien., Bruk av aseptisk teknikk sikrer at newmedium vil inneholde organismer av en enkelt art. Vi’lldo dette i lab.
IV. CULTUREMEDIA
A. Typer Media
1. Syntheticmedium preparedin laboratoriet fra materialer av presise eller rimelig godt definert sammensetning.
2. Complexmedium inneholder visse forholdsvis kjent materialer, men varierer litt i kjemiske compositionfrom batch til batch (inneholder ekstrakter fra biff, gjær, blod); ex., nærings-agar,nærings buljong
B. Selektiv & DifferentialMedia (vi vil finne ut mer om disse i detalj i lab!)
1. Selektiv onethat stimulerer veksten av enkelte bakterier, men undertrykker vekst av andre.
2. Differensialhar en ingrediens som fører til en observerbar endring i medium når en particularbiochemical reaksjon (ex. en farge eller pH-endring).
C., Kontrollere Innhold av Oksygen ofMedia
1. Candlejars theinoculated rør eller platen er plassert i en krukke; et lys er tent før glasset er forseglet; theburning stearinlys bruker oksygen i glasset og legger til karbondioksid til det; når karbondioksid slukker flammen, tilstand er optimal for vekst av microorganismsthat trenger små mengder av karbondioksid (ex. Neisseriagonorrhoeae)
2., Thioglycollatemedium oksygen-bindende agent lagt til medium for å hindre luft i å utøve toxiceffects på anaerober; media er vanligvis fordelt i forseglet skrue-cap-rør.
3. AnaerobicChamber (Brewer Jar) Acatalyst er lagt til et reservoar i lokket på glasset. Vann er lagt til gass-pak. Wateris konverteres til hydrogen gass og karbondioksid. Thehydrogen gass kan deretter bindes med oksygen i glasset for å danne vann. En methylene blå teststrimmelen er inkludert i thejar for å sikre at anaerobe forhold er nådd., Når oksidert (oksygen er til stede) stripen er blå; da redusert (uten oksygen), thestrip er klart.
