BAKTERIEL VÆKSTKURVE: VIGTIGSTE EGENSKABER - BIOLOGI - 2025

Den bakterielle vækstkurve er en grafisk repræsentation af væksten af en bakteriepopulation over tid. Det er vigtigt at analysere, hvordan bakteriekulturer vokser, for at kunne arbejde med disse mikroorganismer.

Af denne grund har mikrobiologer udviklet værktøjer, der giver dem mulighed for bedre at forstå dens vækst.

Mellem 1960'erne og 1980'erne var bestemmelsen af ​​bakterievæksthastigheder et vigtigt redskab i forskellige discipliner, såsom mikrobiel genetik, biokemi, molekylærbiologi og mikrobiel fysiologi.

På laboratoriet dyrkes bakterierne normalt i en næringsmedium indeholdt i et rør eller på en agarplade.

Disse afgrøder betragtes som lukkede systemer, fordi næringsstoffer ikke fornyes, og affaldsprodukter ikke fjernes.

Under disse betingelser stiger cellepopulationen antagelig og falder derefter.

Når befolkningen i et lukket system vokser, følger det et mønster af stadier, der kaldes en vækstkurve.

De 4 stadier af bakterievækst

Data om bakterievækstperiode producerer typisk en kurve med en række veldefinerede faser: tilpasningsfase (lag), eksponentiel vækstfase (log), stationær fase og dødsfase.

1- Tilpasningsfase

Tilpasningsfasen, også kendt som forsinkelsesfasen, er en relativt flad periode på grafen, hvor befolkningen ser ud til ikke at vokse eller vokser med en meget langsom hastighed.

Væksten forsinkes hovedsageligt, fordi inokulerede bakterieceller kræver en periode for at tilpasse sig det nye miljø.

I denne periode forbereder cellerne sig til at formere sig; Dette betyder, at de skal syntetisere de molekyler, der er nødvendige for at udføre denne proces.

I denne forsinkelsesperiode syntetiseres enzymer, ribosomer og nukleinsyrer, der er nødvendige for vækst; energi genereres også i form af ATP. Længden af ​​forsinkelsesperioden varierer noget fra en befolkning til en anden.

2- Eksponentiel fase

I begyndelsen af ​​den eksponentielle vækstfase er alle aktiviteter af bakterieceller rettet mod stigende cellemasse.

I denne periode producerer celler forbindelser såsom aminosyrer og nukleotider, de respektive byggesten til proteiner og nukleinsyrer.

Under den eksponentielle eller logaritmiske fase opdeles celler med en konstant hastighed, og antallet af disse stiger med den samme procentdel i hvert interval.

Varigheden af ​​denne periode er variabel, den vil fortsætte, så længe cellerne har næringsstoffer, og miljøet er gunstigt.

Da bakterier er mere modtagelige for antibiotika og andre kemikalier i denne periode med aktiv multiplikation, er den eksponentielle fase meget vigtigt fra et medicinsk synspunkt.

3 - stationær fase

I den stationære fase indgår populationen i en overlevelsestilstand, hvor celler holder op med at vokse eller vokse langsomt.

Kurven udvikler sig, fordi frekvensen af ​​celledød balanserer frekvensen af ​​cellemultiplikation.

Faldet i vækstrate skyldes udtømning af næringsstoffer og ilt, udskillelse af organiske syrer og andre biokemiske forureninger i vækstmediet og en højere tæthed af celler (konkurrence).

Hvor lang tid cellerne forbliver i den stationære fase varierer afhængigt af arten og miljøforholdene.

Nogle bestande af organismer forbliver i den stationære fase i et par timer, mens andre forbliver i dage.

4 - Dødsfase

Efterhånden som begrænsende faktorer intensiveres, begynder celler at dø i en konstant hastighed, der bogstaveligt talt omkommer i deres eget affald. Kurven skråner nu ned for at komme ind i dødsfasen.

Den hastighed, hvormed død opstår, afhænger af den relative hårdhed af arten, og hvor giftige forholdene er, men er generelt langsommere end den eksponentielle vækstfase.

I laboratoriet bruges køling til at forsinke udviklingen af ​​dødsfasen, så kulturerne forbliver levedygtige så længe som muligt.

Referencer

1. Hall, BG, Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Væksthastighederne er lette. Molecular Biology and Evolution, 31 (1), 232-238.
2. Hogg, S. (2005). Væsentlig mikrobiologi.
3. Nester, EW, Anderson, DG, Roberts, EC, Pearsall, NN, & Nester, MT (2004). Mikrobiologi: Et menneskeligt perspektiv (4. udg.).
4. Talaro, KP, & Talaro, A. (2002). Fundamenter i mikrobiologi (4. udg.).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Modellering af bakterievækstkurven. Applied and Enviromental Microbiology, 56 (6), 1875–1881.