מהו עקומת הצמיחה בקטריאלי? מאפיינים עיקריים

ה עקומת צמיחה חיידקית זהו ייצוג גרפי של הצמיחה של האוכלוסייה חיידקים לאורך זמן. ניתוח כיצד תרבויות חיידקים גדל הוא חיוני כדי להיות מסוגל לעבוד עם אלה מיקרואורגניזמים.

מסיבה זו, מיקרוביולוגים פיתחו כלים המאפשרים להם להבין טוב יותר את הצמיחה שלהם.

בין שנות השישים והשמונים, קביעת שיעורי הצמיחה החיידקיים היתה כלי חשוב בתחומים שונים, כגון גנטיקה מיקרוביאלית, ביוכימיה, ביולוגיה מולקולרית ופיזיולוגיה מיקרוביאלית.

במעבדה, חיידקים הם מתורבתים בדרך כלל במרק מזין הכלול בצינור או על צלחת אגר.

גידולים אלה נחשבים למערכות סגורות מאחר וחומרים מזינים אינם מתחדשים ומוצרי הפסולת אינם מתבטלים.

בתנאים אלה, אוכלוסיית התאים גדלה במספר ולאחר מכן יורדת.

ככל שהאוכלוסייה במערכת סגורה גדלה, היא עוקבת אחר תבנית של שלבים הנקראת עקומת הצמיחה.

4 שלבים של צמיחה חיידקית

נתוני תקופת הגידול בקטריאלי מייצרים בדרך כלל עקומה עם סדרה של שלבים מוגדרים היטב: שלב ההסתגלות (השהיה), שלב הגידול האקספוננציאלי (log), שלב נייח ומוות.

1- שלב הסתגלות

שלב ההתאמה, הידוע גם בשם השלב בפיגור, הוא תקופה שטוחה יחסית בתרשים, שבה נראה כי האוכלוסייה אינה גדלה או צומחת בקצב איטי מאוד.

הגידול מתעכב בעיקר בגלל תאים חיידקיים מחוסן דורשים תקופה של זמן להסתגל לסביבה החדשה.

בתקופה זו התאים מוכנים להכפיל; זה אומר שהם חייבים לסנתז את המולקולות הדרושות כדי לבצע את התהליך הזה.

במהלך תקופה זו של עיכוב אנזימים, ריבוזומים וחומצות גרעין הדרושים לצמיחה מסונתזים; אנרגיה נוצרת גם בצורה של ATP. אורך תקופת העיכוב משתנה מעט מאוכלוסייה אחת לאחרת.

2 - שלב אקספוננציאלי

בתחילת שלב הצמיחה האקספוננציאלית, כל הפעילויות של התאים החיידקיים מכוונים להגדלת מסת התאים.

בתקופה זו התאים מייצרים תרכובות כגון חומצות אמינו ונוקליאוטידים, אבני הבניין בהתאמה של חלבונים וחומצות גרעין.

במהלך השלב המעריכי או הלוגריתמי, התאים מתחלקים בקצב קבוע ומספרם גדל באותו אחוז במהלך כל מרווח.

משך תקופה זו משתנה, זה ימשיך כל עוד התאים יש חומרים מזינים את הסביבה הוא חיובי.

בגלל חיידקים רגישים יותר אנטיביוטיקה וכימיקלים אחרים במהלך תקופה זו של כפל פעיל, השלב מעריכי חשוב מאוד מנקודת מבט רפואית.

3 שלב נייח

בשלב נייח האוכלוסייה נכנסת למצב הישרדות שבו תאים להפסיק לגדול או לאט לגדול.

עקומת הוא מפולס כי שיעור התאים התא מאזן את שיעור הכפל התא.

הירידה בשיעור הצמיחה נגרמת על ידי דלדול של חומרים מזינים וחמצן, הפרשת חומצות אורגניות ומזהמים ביוכימיים אחרים במדיום הצמיחה, וצפיפות גבוהה יותר של תאים (תחרות).

הזמן שבו התאים נשארים בשלב נייחים משתנה בהתאם למינים ותנאים סביבתיים.

כמה אוכלוסיות של אורגניזמים נשארים בשלב נייח במשך כמה שעות, בעוד שאחרים נשארים במשך ימים.

4 שלב המוות

ככל שהגורמים המגבילים מתחזקים, התאים מתחילים למות בקצב קבוע, פשוטו כמשמעו מתים בפסולת שלהם. עקומת עכשיו נוטה למטה להיכנס לשלב המוות.

המהירות שבה מתרחש המוות תלויה בהתנגדות היחסית של המין ובמצב הרעיל של התנאים, אך הוא בדרך כלל איטי יותר משלב הצמיחה המעריכי.

במעבדה, קירור משמש לעכב את ההתקדמות של שלב המוות, כך הגידולים להישאר קיימא ככל האפשר.

הפניות

1. Hall, B. G., Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). שיעורי צמיחה קל. ביולוגיה מולקולרית ואבולוציה, 31(1), 232-238.
2. הוג, ס '(2005). מיקרוביולוגיה חיונית.
3. Nester, E.W., Anderson, D.G, Roberts, E.C., Pearsall, N.N. & Nester, M. (2004). מיקרוביולוגיה: פרספקטיבה אנושית (מהדורה 4).
4. Talaro, K. P., & Talaro, A. (2002). יסודות במיקרוביולוגיה (מהדורה 4).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). דוגמנות של עקומת הצמיחה בקטריאלי. מיקרוביולוגיה יישומית ואינסטרומנטלית, 56(6), 1875-1881.