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Was ist die bakterielle Wachstumskurve? Hauptmerkmale
Die Bakterienwachstumskurve es ist eine graphische Darstellung des Wachstums einer Bakterienpopulation im Laufe der Zeit. Die Analyse, wie Bakterienkulturen wachsen, ist entscheidend, um mit diesen Mikroorganismen arbeiten zu können.
Aus diesem Grund haben Mikrobiologen Werkzeuge entwickelt, mit denen sie ihr Wachstum besser verstehen können.
Zwischen den 1960er und den 1980er Jahren war die Bestimmung der bakteriellen Wachstumsraten ein wichtiges Werkzeug in verschiedenen Disziplinen, wie der mikrobiellen Genetik, Biochemie, Molekularbiologie und mikrobiellen Physiologie.
Im Labor werden Bakterien üblicherweise in einer in einem Röhrchen oder auf einer Agarplatte enthaltenen Nährbrühe gezüchtet.
Diese Pflanzen gelten als geschlossene Systeme, da die Nährstoffe nicht erneuert werden und die Abfallprodukte nicht beseitigt werden.
Unter diesen Bedingungen nimmt die Anzahl der Zellen vorhersagbar zu und nimmt dann ab.
Wenn die Bevölkerung in einem geschlossenen System wächst, folgt sie einem Muster von Stufen, die als Wachstumskurve bezeichnet werden.
Die 4 Stadien des bakteriellen Wachstums
Bakterielle Wachstumsperiodendaten erzeugen typischerweise eine Kurve mit einer Reihe von klar definierten Phasen: Anpassungsphase (Verzögerung), exponentielle Wachstumsphase (log), stationäre Phase und Todphase.
1- Anpassungsphase
Die Anpassungsphase, auch Lag-Phase genannt, ist eine relativ flache Periode in der Grafik, in der die Bevölkerung nicht oder nur sehr langsam wächst.
Das Wachstum wird hauptsächlich verzögert, weil die inokulierten Bakterienzellen eine gewisse Zeit benötigen, um sich an die neue Umgebung anzupassen.
In dieser Periode sind die Zellen bereit sich zu vermehren; Dies bedeutet, dass sie die Moleküle synthetisieren müssen, die notwendig sind, um diesen Prozess durchzuführen.
Während dieser Zeitspanne der Verzögerung werden Enzyme, Ribosomen und Nukleinsäuren, die für das Wachstum notwendig sind, synthetisiert; Energie wird auch in Form von ATP erzeugt. Die Länge der Verspätung variiert leicht von Bevölkerung zu Bevölkerung.
2- Exponentielle Phase
Zu Beginn der exponentiellen Wachstumsphase zielen alle Aktivitäten der Bakterienzellen darauf ab, die Zellmasse zu erhöhen.
In dieser Zeit produzieren die Zellen Verbindungen wie Aminosäuren und Nukleotide, die jeweiligen Bausteine von Proteinen und Nukleinsäuren.
Während der exponentiellen oder logarithmischen Phase teilen sich die Zellen mit einer konstanten Rate und ihre Anzahl erhöht sich in jedem Intervall um den gleichen Prozentsatz.
Die Dauer dieses Zeitraums ist variabel, solange die Zellen Nährstoffe haben und die Umwelt günstig ist.
Da Bakterien während dieser Zeit der aktiven Vermehrung anfälliger für Antibiotika und andere Chemikalien sind, ist die exponentielle Phase von einem medizinischen Standpunkt aus sehr wichtig.
3- Stationäre Phase
In der stationären Phase tritt die Population in einen Überlebensmodus ein, in dem Zellen aufhören zu wachsen oder langsam zu wachsen.
Die Kurve wird geglättet, weil die Rate des Zelltods die Rate der Zellvermehrung ausgleicht.
Die Abnahme der Wachstumsrate wird durch die Erschöpfung von Nährstoffen und Sauerstoff, die Ausscheidung von organischen Säuren und anderen biochemischen Verunreinigungen im Wachstumsmedium und eine höhere Dichte von Zellen (Konkurrenz) verursacht.
Die Zeit, in der die Zellen in der stationären Phase verbleiben, variiert je nach Art und Umweltbedingungen.
Einige Populationen von Organismen bleiben für einige Stunden in der stationären Phase, während andere für Tage verbleiben.
4- Phase des Todes
Wenn sich die begrenzenden Faktoren verstärken, sterben die Zellen mit einer konstanten Geschwindigkeit ab und sterben buchstäblich in ihrem eigenen Abfall. Die Kurve neigt sich nun nach unten, um in die Todesphase einzutreten.
Die Geschwindigkeit, mit der der Tod eintritt, hängt vom relativen Widerstand der Art und von der Giftigkeit der Bedingungen ab, ist aber im Allgemeinen langsamer als die exponentielle Wachstumsphase.
Im Labor wird Kälte eingesetzt, um das Fortschreiten der Todphase zu verzögern, damit die Nutzpflanzen so lange wie möglich überleben können.
Referenzen
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