termen mikrobiell tillväxt innebär att tillväxten av apopulation (eller en ökning i antalet celler), inte till en ökning i storlek theindividual cell. Celldelning leder tilltillväxt av celler i befolkningen.
två typer av Asexualreproduktion i mikrober:
1.) Binär Fission – Bakteriell reproduktion occursthrough fission, en primitiv form av celldivision att inte anställa en spindel fiberapparatus., Bakteriecellen fördubblar insize och replikerar sin kromosom. Följandenareplikation, de två kromosomerna fäster vid separata platser på plasmamembranet, ochcellväggen läggs ner mellan dem och producerar två dotterceller.
2.) Spirande-några bakterier och vissa eukaryoter(inklusive jäst) kan också replikera genom spirande,bildar en bubbla-liknande tillväxt som förstorar och skiljer sig från modercellen.
I. mikrobiell tillväxt
A., Faserna av tillväxt-Amicrobial labbkultur passerar typiskt genom 4 distinkta, sekventiella faser av tillväxt som bildar standardbakterietillväxtkurvan 🙁 inte alla tillväxtfaser förekommer i alla kulturer). Se diagram; beable att rita& etikett.
1. Lagfas – i lagfasen ökar inte antalet celler. Emellertid förekommer betydande metabolisk aktivitet när cellerna förbereder sig för att växa., (Denna fas kan inte inträffa, om deceller som används för att ympa en ny kultur är i loggfasen & förutsatt att villkoren är desamma).
2. Logfas ( logaritmisk eller exponentiell fas) – cellnummer ökar exponentiellt; under varjegenerationstid ökar antalet celler i befolkningen med en faktor två). Antalet mikrober i en exponentiellökande befolkning ökar långsamt först, då extremt snabbt., Organismer i ett rör av odlingsmedium kan behållalog tillväxt under en begränsad tid, eftersom näringsämnen används upp, metaboliskt avfall ackumuleras, mikroober lider av syrebrist.
3. StationaryPhase – antalet celler ökar inte, men förändringar i celler förekomma: cell blivit smallerand syntetisera komponenter för att hjälpa dem att överleva längre perioder utan växer (vissa mayeven producera endosporer); signal att gå in i denna fas kan ha att göra med överbeläggning(ansamling av metaboliska biprodukter, utarmning av näringsämnen, etc.).
4., DeathPhase – i denna fas börjar cellerna dö ut. Dödenförekommer exponentiellt, men i låg takt. Deathoccurs eftersom cellen har utarmat intracellulära ATP reserver. Inte alla celler dör nödvändigtvis under denna fas!
B. kontinuerlig odling av mikrober
I labbet passerar kulturer vanligtvis genomalla tillväxtfaser – inte i naturen. I naturen kommer näringsämnen kontinuerligt in i cellens miljö vid låga koncentrationer och befolkningarväxa kontinuerligt i låg men stadig takt., Tillväxtfrekvensen bestäms av koncentrationen av det skarpaste eller begränsande näringsämnet, inte genomackumulering av metaboliska biprodukter – i naturen finns det alltid någon annan mikrobe somkan använda dessa metaboliska biprodukter för sin egen metabolism. I labbet måste vi ständigt ersätta themedia.
II. mätning av antal mikrober
A., Indirekta mätningar (mäta en egenskap hos cellens massa och uppskatta sedan antalet mikrober)
1. Grumlighet – kan hålla röret upp till ljuset och leta efter grumlighet som bevis på tillväxt(svårt att upptäcka liten tillväxt). Aspektrofotometer kan mäta hur mycket ljus en lösning av mikrobiella celler sänder; denstörre massan av celler i kulturen, desto större är dess grumlighet (grumlighet) och detlösa ljuset som kommer att överföras., Nackdelar: inte känslig när det gäller antal bakterierceller & inte användbar för att upptäcka mindre föroreningar.
2. MetabolicActivity – 3ways:
en. Therate av bildandet av metaboliska produkter, såsom gaser eller syror, som en kultur producerar.
b. Therate av utnyttjande av ett substrat, såsom syre eller glukos.
C. Therate av reduktion av vissa färgämnen. Fd.metylenblått blir färglöst när det reduceras.,
B. direkta mätningar – Givemore noggranna mätningar av antalet mikrober.
1. DirectCounts-Coulter Counter-electronic counter; rapid & exakt endast om bakterieceller ärDe enda partiklarna som finns i lösningen. .
3. PlateCount-bakteriella kolonier ses genom förstoringsglaset mot acolony-counting grid; kallas en Quebec colony counter (vi har detta i labbet).
4., Filtrering-en känd volym vätska eller luft dras genom ett membranfilter genom vakuum. Porerna i filtret är för små formmikrobiella celler för att passera genom. Därefter placerasfiltret på ett lämpligt fast medium och inkuberas. Antalet kolonier som utvecklas är antaletav livskraftig mikrobiell cell i volymen vätska som filtrerades. Denna teknik ärbra för att koncentrera ett prov, ex. en pool, där små populationer kan göraupptäckt med hjälp av några andra metoder.
III., Tillväxtfaktorer-Microbescan finns i många miljöer eftersom de är små, lätt spridda, behöver barasmå mängder näringsämnen, är olika i deras näringsbehov.
A. PhysicalFactors
1. pH bacteriacan klassificeras som:
en. acidophiles(syra-älskande) växer bäst vid ett pH-värde på 1till 5.4; Ex. Lactobacilllus (fermenterar mjölk)
b. neutrofilerexisterar från pH till 5.4 till 8.,5; de flesta bakterier som orsakar mänskliga sjukdomar finns i denna kategori.
c. alkaliphiles(bas kärleksfull) finns från pH-värdet till 7,0 till 11,5; ex. Vibrio cholerae (orsakar kolera)
2. Temperatur-bakterier kan klassificeras som:
a. psychrophiles(kallälskande)15oC till 20oC; vissa kan växa vid 0oC.
b. mesofiler – växa bäst mellan 25oC och 40 C; humanbody temp är 37oC.
C., termofiler (värmeälskande) 50oC till 60oC; finns i komposthögar och i kokande hotsprings.
3. Fukt-endast sporer av sportbildande bakterier kan existera i vilande tillstånd i en torrmiljö.
4. Hydrostatiskt tryck-tryck som utövas av stående vatten (ex. sjöar, hav etc.); vissa bakterier kan bara överleva ihöga hydrostatiska tryckmiljöer (ex., ocean dalar över 7000 meter); dethögt tryck är nödvändigt för att hålla sina enzymer i rätt 3-D-form; utan det förlorar theenzymer sin form och denaturen och cellen dör.
5. Tonicitet (hypotonisk, hypertonisk, isotonisk) – användningen av salt som konserveringsmedel vid härdning av kött och användningen av socker vid framställning av geléer baseras på det faktum att en hypertonisk miljö dödar ellerinhibiterar mikrobiell tillväxt. Halofiler (saltälskare) bor i oceanerna.
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., Näringsmässiga (biokemiska) faktorer-Näringsämnenbehövs av mikroorganismer inkluderar:
kolhaltiga föreningar behövs som en energikälla (ex. glukos) och förbygg block.
kväve – behövs för aminosyror och nukleotider; vissa kan syntetisera alla 20 aminosyror; andramåste ha vissa tillhandahålls i sitt medium.,
Svavel som behövs för aminosyror, koenzymer,
Fosforsom behövs för att ATP, fosfolipider, och nukleotider
Vitaminer a-vitamin är ett organiskt ämne som en organism behöver i små mängder andthat används vanligen som ett coenzym, många bakterier att göra sina egna, men vissa är requiredin medium; mikrober som lever i den mänskliga tarmen tillverkning K-vitamin behövs för forblood koagulering och vissa B-vitaminer, vilket är till fördel för sin värd.
Certaintrace element ex., koppar, järn, zink, natrium, klorid, kalium, kalcium etc.; tjänar ofta askofaktorer i enzymatiska reaktioner.
A. metoderför att erhålla rena kulturer (odling som endast innehåller 1 organismart)
1. TheStreak Plate Method-Bakterierhämtas på en steril trådslinga, och tråden flyttas lätt längs agarytan och deponerar strimmor av bakterier på ytan., Slingan är flammad och några bakterier plockas upp från regionen redanposited och streaked på en ny region. Feweroch färre bakterier deponeras som strimmor fortsätter, och slingan är flammad aftereach strimmor. Enskilda organismer (enskilda celler) deponeras i regionen streaked sist. Efter att plattan inkuberas vid en lämplig tillväxttemperatur för organismen uppträder små kolonier (var och en härledd från en enda bakteriecell). Slingan används för att hämta en portionav en isolerad koloni och överföra den till ett annat medium för studier., Användningen av aseptisk teknik försäkrar att det nyamedel kommer att innehålla organismer av en enda art. Vi gör det här i labbet.
IV. CULTUREMEDIA
A. typer av Media
1. Syntetisk mediumberedningi labbet från material med exakt eller någorlunda väldefinierad sammansättning.
2. Complexmedium-innehåller vissa någorlunda välbekanta material men varierar något i kemisk sammansättning från sats till sats (innehåller extrakt från nötkött, jäst, blod); ex., näringsagar, näringsbuljong
B. selektiv & DifferentialMedia (vi kommer att lära oss om dessa i detalj i lab!)
1. Selektiv-onethat uppmuntrar tillväxten av vissa bakterier men undertrycker tillväxten av andra.
2. Differential – har en ingrediens som orsakar en observerbar förändring i mediet när en partikelbiokemisk reaktion uppträder (ex. en färg eller pH-förändring).
C., Kontrollera syrehalten ofMedia
1. Candlejars-theinoculated röret eller plattan placeras i en burk; ett ljus tänds innan burken är förseglad; theburning candle använder syret i burken och tillför koldioxid till den; när karbondioxiden släcker flamman, är tillståndet optimalt för tillväxten av mikroorganismer som kräver små mängder koldioxid (ex. Neisseriagonorrhoeae)
2., Tioglykollatemedium-syrebindningsmedel tillsatt till mediet för att förhindra syre från att utöva toxiska effekter på anaerober; media ges vanligtvis i förseglade skruvlock rör.
3. AnaerobicChamber (Bryggerburk) Acatalyst läggs till en behållare i lockets lock. Vatten läggs till gas-pak. Vatten omvandlas till vätgas och koldioxid. Hydrogengasen kan sedan binda med något syre i burken för att bilda vatten. En metylenblå testremsa ingår ijar för att säkerställa att anaeroba förhållanden uppnås., När oxiderat (syre är närvarande) är remsan blå; när den reduceras (inget syre) är remsan klar.
