termin wzrost drobnoustrojów odnosi się do wzrostu apopulacji (lub wzrostu liczby komórek), a nie do wzrostu wielkości pojedynczej komórki. Podział komórek prowadzi dorozrost komórek w populacji.
dwa rodzaje aseksualnej produkcji w mikrobach:
1.) Rozszczepienie binarne-rozmnażanie bakteryjne zachodzi poprzez rozszczepienie, prymitywną formę rozszczepienia komórkowego, która nie wykorzystuje włókna wrzecionowatego., Komórka bakteryjna podwaja wielkość i replikuje swój chromosom. Po replikacji DNA, dwa chromosomy przywiązują się do oddzielnych miejsc na błonie plazmatycznej, iściana komórkowa jest ułożona między nimi, produkując dwie komórki potomne.
2.) Pączkowanie – kilka bakterii i niektóre eukarioty (w tym drożdże) mogą również replikować przez pączkowanie, tworząc wzrost podobny do pęcherzyka, który powiększa się i oddziela od komórki macierzystej.
I. wzrost mikrobiologiczny
A., Fazy wzrostu-Kultura laboratoryjna mikrobiologiczna zazwyczaj przechodzi przez 4 odrębne, sekwencyjne fazy wzrostu, które tworzą standardową krzywą wzrostu bakterii: (nie wszystkie fazy wzrostu występują we wszystkich kulturach). Patrz wykres; można narysować& Etykieta.
1. Lagfaza – w fazie lagowania liczba komórek nie wzrasta. Jednak znaczna aktywność metaboliczna zachodzi, gdy komórki przygotowują się do wzrostu., (Ta faza może nie wystąpić, jeśli komórki użyte do zaszczepienia nowej kultury znajdują się w fazie log & pod warunkiem, że warunki są takie same).
2. Logfaza (Faza logarytmiczna lub wykładnicza) – liczba komórek rośnie wykładniczo; w każdym czasie generacji liczba komórek w populacji wzrasta o współczynnik dwa). Liczba drobnoustrojów w wykładniczo zwiększającej się populacji rośnie powoli na początku, a następnie bardzo szybko., Organizmy w tubie pożywki hodowlanej mogą utrzymywać wzrost tylko przez ograniczony czas, ponieważ zużywane są składniki odżywcze, gromadzą się odpady metaboliczne,mikroby cierpią na wyczerpanie tlenu.
3. Stationaryfaza-liczba komórek nie zwiększa się, ale zachodzą zmiany w komórkach: komórki stają się mniejsze i syntetyzują składniki, aby pomóc im przetrwać dłuższe okresy bez wzrostu (niektóre mogą produkować endospory); sygnał do wejścia w tę fazę może mieć związek z przeludnieniem (akumulacja metabolicznych produktów ubocznych, wyczerpanie składników odżywczych, itp.).
4., DeathPhase-w tej fazie komórki zaczynają obumierać. Śmierć występuje wykładniczo, ale w niskim tempie. Śmierć następuje z powodu wyczerpania przez komórki wewnątrzkomórkowych rezerw ATP. Nie wszystkie komórki muszą umierać w tej fazie!
B. ciągła Hodowla drobnoustrojów
w laboratorium Kultury zwykle przechodzą przez wszystkie fazy wzrostu – nie w naturze. W przyrodzie składniki odżywcze w sposób ciągły przedostają się do środowiska komórki w niskich stężeniach, a populacje rosną stale w niskim, ale stałym tempie., Tempo wzrostu jest ustalane przez koncentrację niedoboru lub ograniczającego składnika odżywczego, a nie przezkumulację metabolicznych produktów ubocznych – w przyrodzie zawsze jest jakiś inny mikrob, który może używać tych metabolicznych produktów ubocznych do własnego metabolizmu. W laboratorium musimy stale je wymieniać.
II. pomiar liczby drobnoustrojów
A., Pomiary pośrednie (zmierz właściwość masy komórek, a następnie oszacuj liczbę drobnoustrojów)
1. Mętność – może trzymać rurkę do światła i szukać zachmurzenia jako dowodów wzrostu (trudny do wykrycia niewielki wzrost). Aspektrofotometr może zmierzyć, ile światła przepuszcza roztwór komórki drobnoustrojów; im większa jest masa komórek w hodowli, tym większa jest jej mętność (zachmurzenie) i bez światła, które będzie transmitowane., Wady: nieczuły pod względem liczby komórek bakteryjnych & Nie przydatny do wykrywania drobnych zanieczyszczeń.
2. MetabolicActivity-3ways:
a. Therat powstawania produktów przemiany materii, takich jak gazy lub kwasy, które wytwarza kultura.
c. redukcja niektórych barwników. Ex.błękit metylenowy staje się Bezbarwny po redukcji.,
B. pomiary bezpośrednie – podaj więcej dokładnych pomiarów liczby drobnoustrojów.
1. DirectCounts-Counter-licznik Elektroniczny; szybki & dokładny tylko wtedy, gdy komórki bakteryjne są jedynymi cząstkami obecnymi w roztworze. .
3. PlateCount kolonie bakteryjne oglądane są przez lupę na siatce zliczającej akolony; nazywane licznikiem Kolonii Quebec (mamy to w laboratorium).
4., Filtracja-znana objętość cieczy lub powietrza jest pobierana przez filtr membranowy podciśnieniem. Pory w filtrze są zbyt małe, aby przez nie przejść. Następnie filtr umieszcza się na odpowiednim stałym podłożu i inkubuje. Liczba kolonii, które rozwijają się, jest liczbażywych komórek drobnoustrojów w objętości cieczy, która została przefiltrowana. Technika ta służy do koncentracji próbki, np. basen, w którym małe populacje mogą pływać za pomocą innych metod.
III., Czynniki wzrostu-Microbescan istnieją w bardzo wielu środowiskach, ponieważ są małe, łatwo rozproszone, potrzebują tylko małych ilości składników odżywczych, są zróżnicowane w swoich potrzebach żywieniowych.
A. PhysicalFactors
1. pH-bakteriakan klasyfikowany jako:
a. acydofile(kochające kwasy)-najlepiej rosną przy pH 1 do 5,4; Ex. Lactobacillus (fermentuje mleko)
B. neutrofilewystępują od pH do 5,4 do 8.,5; większość bakterii, które powodują choroby człowieka są w tej kategorii.
C. alkalifile (zasadowe) występują od pH do 7,0 do 11,5; ex. Vibrio cholerae (przyczyny cholery)
2. Temperatura-bakterie mogą być klasyfikowane jako:
a. psychrofile(kochające zimno)15oC do 20oC; niektóre mogą rosnąć w temperaturze 0oC.
B. mezofile – najlepiej rosną między 25oC a 40 C; temperatura ciała ludzkiego wynosi 37oC.
c., termofile (ciepłolubne) – od 50oC do 60oC; spotykane w stosach kompostowych i w gorących źródłach.
3. Wilgoć tylko zarodniki bakterii formujących sport mogą istnieć w stanie uśpienia w suchym środowisku.
4. Ciśnienie hydrostatyczne-ciśnienie wywierane przez wodę stojącą (np. jeziora, oceany itp.); niektóre bakterie mogą przetrwać tylko w środowisku o wysokim ciśnieniu hydrostatycznym (np., oceaniczne doliny przekraczające 7000 metrów); wysokie ciśnienie jest konieczne, aby utrzymać ich enzymy w odpowiednim kształcie 3D; bez niego enzymy tracą swój kształt i denaturę, a komórka umiera.
5. Toniczność (hipotoniczna, hipertoniczna, izotoniczna) – zastosowanie soli jako środka konserwującego w utwardzaniu mięs i wykorzystanie cukru w produkcji galaretek opiera się na fakcie, że hipertoniczne środowisko zabija lub hamuje wzrost drobnoustrojów. Halofile (miłośnicy soli) zamieszkują oceany.
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., Czynniki odżywcze (biochemiczne) składniki odżywcze potrzebne mikroorganizmom to:
węgiel-związki zawierające węgiel są potrzebne jako źródło energii (np. glukoza) oraz blokami budulcowymi.
azot-potrzebny do aminokwasów i nukleotydów; niektóre mogą syntetyzować wszystkie 20 aminokwasów; inne mają pewne zawarte w pożywce.,
Siarka potrzebna do aminokwasów, koenzymów,
fosforpotrzebna do ATP, fosfolipidów i nukleotydów
witaminy witamina jest substancją organiczną, której organizm wymaga w niewielkich ilościach i która jest zwykle stosowana jako składnik koenzym; wiele bakterii tworzy własne, ale niektóre są wymagane w pożywce; drobnoustroje żyjące w jelitach ludzkich wytwarzają witaminę K, potrzebną do krzepnięcia krwi, a niektóre witaminy z grupy B, przynosząc korzyści gospodarzowi.
Certaintrace elements ex., miedź, żelazo, cynk, sód, chlorek, potas, wapń itp.; często służą ascofaktorom w reakcjach enzymatycznych.
A. metody uzyskiwania czystych kultur (hodowla, która zawiera tylko 1 gatunek organizmu)
1. Metoda płytkowa-bakterie są zbierane na sterylnej pętli drutu, a drut jest przesuwany lekko wzdłuż agarface, osadzając smugi bakterii na powierzchni., Pętla jest podpalana, a kilka bakterii jest już zbieranych z regionu i przesyłanych na nowy region. Kilka i mniej bakterii osadza się w miarę ciągnięcia się smug, a pętla jest podpalana po każdym smugowaniu. Poszczególne organizmy (pojedyncze komórki) są osadzane w regionie, który jest ostatnim. Po inkubacji płytki w odpowiednim przyrościetemperatura dla organizmu, małe kolonie (każda pochodzi z pojedynczej komórki bakteryjnej)pojawiają się. Pętla służy do odebrania porcji izolowanej Kolonii i przeniesienia jej do innego medium do badań., Zastosowanie techniki aseptycznej zapewnia, że nowemedium będzie zawierać organizmy jednego gatunku. Zrobimy to w laboratorium.
IV. CULTUREMEDIA
A. rodzaje mediów
1. Materiał syntetyczny-przygotowany w laboratorium z materiałów o precyzyjnym lub w miarę dobrze zdefiniowanym składzie.
2. Complexmedium-zawiera pewne rozsądnie znane materiały, ale różni się nieznacznie składem chemicznym od partii do partii( zawiera ekstrakty z wołowiny, drożdży, krwi); ex., składniki odżywcze agar, składniki odżywcze bulion
B. Selective & DifferentialMedia (dowiemy się o nich szczegółowo w laboratorium!)
1. Selektywny-onethat sprzyja wzrostowi niektórych bakterii, ale hamuje wzrost innych.
2. Różniczkowy-ma składnik, który powoduje obserwowalną zmianę w ośrodku, gdy zachodzi reakcja partykularbiochemiczna (np. zmiana koloru lub pH).
C., Kontrolowanie zawartości tlenu
1. Świeczniki rurka lub płytka jest umieszczana w słoiku; świeca jest zapalana przed zamknięciem słoika; świeca paląca wykorzystuje tlen w słoiku i dodaje do niego dwutlenek węgla; gdy węgltlenek ugasi płomień, stan jest optymalny dla wzrostu mikroorganizmów, które wymagają niewielkich ilości dwutlenku węgla(np. Neisseriagonorrhoeae)
2., Thioglycollatemedium-środek wiążący tlen dodawany do pożywki, aby zapobiec wywieraniu toksycznych skutków przez tlen na beztlenowce; media są zwykle dozowane w zamkniętych rurkach z zakrętką.
3. AnaerobicChamber (słoik piwny) – Akatalyst dodaje się do zbiornika w pokrywie słoika. Woda jest dodawana do gaz-pak. Woda jest przekształcana w gaz wodorowy i dwutlenek węgla. Gaz wodorowy może następnie wiązać się z dowolnym tlenem w słoiku, tworząc wodę. Taśma testowa z błękitem metylenowym jest dołączona do próbki, aby zapewnić osiągnięcie warunków beztlenowych., Po utlenieniu (tlen jest obecny) pasek jest niebieski; po zredukowaniu (brak tlenu) pasek jest przezroczysty.
