การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียโดยฟิชชันเป็นวิธีการทั่วไปในการเพิ่มขนาดของประชากรจุลินทรีย์ หลังจากการแบ่งตัว แบคทีเรียจะเติบโตจนถึงขนาดเดิมซึ่งต้องการสารบางอย่าง (ปัจจัยการเจริญเติบโต)

วิธีการสืบพันธุ์ของแบคทีเรียนั้นแตกต่างกัน แต่สำหรับสปีชีส์ส่วนใหญ่รูปแบบการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศนั้นมีอยู่ในวิธีการแบ่งตัว แบคทีเรียไม่ค่อยแพร่พันธุ์โดยการแตกหน่อ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของแบคทีเรียมีอยู่ในรูปแบบดั้งเดิม

ข้าว. 1. ในภาพ เซลล์แบคทีเรียอยู่ในขั้นตอนการแบ่งตัว

เครื่องมือทางพันธุกรรมของแบคทีเรีย

เครื่องมือทางพันธุกรรมของแบคทีเรียนั้นแสดงด้วย DNA เดียว - โครโมโซม DNA ถูกปิดในวงแหวน โครโมโซมอยู่ในนิวคลีโอไทด์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม เซลล์แบคทีเรียประกอบด้วยพลาสมิด

นิวเคลียส

นิวเคลียสมีความคล้ายคลึงกับนิวเคลียส ตั้งอยู่ตรงกลางเซลล์ DNA มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น - ผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรมในรูปแบบพับ DNA ที่ไม่บิดมีความยาวถึง 1 มม. สารนิวเคลียสของเซลล์แบคทีเรียไม่มีเยื่อหุ้ม นิวเคลียส และโครโมโซมชุดหนึ่ง และไม่ถูกแบ่งโดยไมโทซิส ก่อนการแบ่งตัว นิวคลีโอไทด์จะเพิ่มเป็นสองเท่า ระหว่างการแบ่งตัว จำนวนนิวคลีโอไทด์จะเพิ่มขึ้นเป็น 4

ข้าว. 2. ในภาพ เซลล์แบคทีเรียบนบาดแผล มองเห็นนิวคลีโอไทด์ได้ในส่วนกลาง

พลาสมิด

พลาสมิดเป็นโมเลกุลอิสระที่พับเป็นวงแหวนของ DNA ที่มีเกลียวสองเส้น มวลของพวกมันน้อยกว่ามวลของนิวคลีโอไทด์มาก แม้ว่าข้อมูลทางพันธุกรรมจะถูกเข้ารหัสใน DNA ของพลาสมิด แต่ก็ไม่มีความสำคัญและจำเป็นสำหรับเซลล์แบคทีเรีย

ข้าว. 3. ภาพแสดงพลาสมิดของแบคทีเรีย

ขั้นตอนการแบ่ง

หลังจากถึงขนาดที่กำหนดในเซลล์ของผู้ใหญ่แล้ว กลไกการแบ่งตัวจะเริ่มทำงาน

การจำลองแบบของดีเอ็นเอ

การจำลองแบบของ DNA นำหน้าการแบ่งเซลล์ Mesosomes (ส่วนพับของเยื่อหุ้มเซลล์ของไซโตพลาสซึม) ถือ DNA ไว้จนกว่ากระบวนการแบ่งตัว (การจำลองแบบ) จะเสร็จสิ้น

การจำลองแบบของ DNA นั้นดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ DNA polymerase ในระหว่างการจำลองแบบ พันธะไฮโดรเจนใน DNA 2 สายจะถูกทำลาย ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ DNA สายเดี่ยวของลูกสาวสองคนก่อตัวขึ้นจาก DNA หนึ่งเส้น ต่อจากนั้น เมื่อ DNA ของลูกสาวเข้ามาแทนที่ในเซลล์ลูกสาวที่แยกออกมา พวกมันจะถูกเรียกคืน

ทันทีที่การจำลองแบบของ DNA เสร็จสิ้น การหดตัวจะปรากฏขึ้นอันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ แบ่งครึ่งเซลล์ ขั้นแรก นิวคลีโอไทด์จะผ่านการแบ่งตัว จากนั้นจึงเข้าสู่ไซโตพลาสซึม การสังเคราะห์ผนังเซลล์เสร็จสิ้นการแบ่งตัว

ข้าว. 4. รูปแบบการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรีย

การแลกเปลี่ยนส่วนดีเอ็นเอ

ในเฮย์บาซิลลัส กระบวนการจำลองแบบดีเอ็นเอจะเสร็จสมบูรณ์โดยการแลกเปลี่ยนดีเอ็นเอ 2 ส่วน

หลังจากการแบ่งเซลล์แล้วจะมีการสร้างสะพานซึ่ง DNA ของเซลล์หนึ่งผ่านเข้าสู่อีกเซลล์หนึ่ง จากนั้น DNA ทั้งสองจะพันกัน บางส่วนของ DNA ทั้งสองติดกัน ที่จุดยึดเกาะ จะมีการแลกเปลี่ยนส่วนของ DNA หนึ่งในดีเอ็นเอกลับไปที่เซลล์แรกตามจัมเปอร์

ข้าว. 5. การเปลี่ยนแปลงของการแลกเปลี่ยน DNA ในเฮย์บาซิลลัส

ประเภทของการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรีย

หากการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นก่อนกระบวนการแบ่งเซลล์ ก็จะเกิดแท่งหลายเซลล์และ cocci

ด้วยการแบ่งเซลล์แบบซิงโครนัส เซลล์ลูกที่สมบูรณ์สองเซลล์จะก่อตัวขึ้น

หากนิวคลีโอไทด์แบ่งตัวเร็วกว่าตัวเซลล์เอง แบคทีเรียหลายนิวคลีโอไทด์ก็จะเกิดขึ้น

วิธีแยกแบคทีเรีย

หารด้วยการทำลาย

การแบ่งตัวโดยการทำลายเป็นลักษณะของแบคทีเรียแอนแทรกซ์ อันเป็นผลมาจากการแบ่งนี้ เซลล์จะแตกที่ข้อต่อ ทำลายสะพานไซโตพลาสซึม จากนั้นพวกมันก็ผลักกันสร้างโซ่

การแยกแบบเลื่อน

ด้วยการแยกแบบเลื่อนหลังจากการแบ่ง เซลล์จะแยกออกจากกันและเลื่อนไปบนพื้นผิวของเซลล์อื่น วิธีการแยกนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับ Escherichia บางรูปแบบ

แยก

ด้วยการแยกส่วน เซลล์ที่แบ่งเซลล์หนึ่งจะอธิบายส่วนโค้งของวงกลมโดยมีจุดสิ้นสุดที่ว่าง ซึ่งจุดศูนย์กลางคือจุดที่สัมผัสกับเซลล์อื่น ก่อตัวเป็นรูปโรมันห้าหรือรูปลิ่ม (corynebacterium diphtheria, listeria)

ข้าว. 6. ในภาพ แบคทีเรียรูปแท่งสร้างเป็นโซ่ (แอนแทรกซ์ โร้ด)

ข้าว. 7. ในภาพ วิธีการเลื่อนเพื่อแยก Escherichia coli

ข้าว. 8. วิธีการแยก Corynebacteria แบบ Splitting

มุมมองของกลุ่มแบคทีเรียหลังการแบ่งตัว

การสะสมของเซลล์ที่มีการแบ่งตัวมีรูปร่างที่หลากหลายซึ่งขึ้นอยู่กับทิศทางของระนาบการแบ่งตัว

แบคทีเรียทรงกลมจัดทีละคน ทีละสองคน (diplococci) เป็นถุง เป็นโซ่ หรือเหมือนพวงองุ่น แบคทีเรียรูปแท่ง - เป็นสายโซ่

แบคทีเรียเกลียว- วุ่นวาย

ข้าว. 9. ภาพแสดง micrococci มีลักษณะกลมเกลี้ยง สีขาว สีเหลืองและสีแดง Micrococci มีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ พวกมันอาศัยอยู่ในโพรงต่าง ๆ ของร่างกายมนุษย์

ข้าว. 10. ในภาพแบคทีเรีย Diplococcus - Streptococcus pneumoniae

ข้าว. 11. แบคทีเรีย Sarcina ในภาพ แบคทีเรีย Coccoid จะรวมกันเป็นแพ็คเก็ต

ข้าว. 12. ในภาพคือแบคทีเรียสเตรปโตคอคคัส (จากภาษากรีก "สเตรปโตส" - โซ่) เรียงกันเป็นลูกโซ่. พวกเขาเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

ข้าว. 13. ในภาพ แบคทีเรียคือ Staphylococci "สีทอง" เรียงกันเหมือน "พวงองุ่น". กระจุกมีสีทอง พวกเขาเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

ข้าว. 14. ในภาพ แบคทีเรียที่ก่อตัวเป็นก้อนของเชื้อเล็ปโตสไปราเป็นสาเหตุของโรคหลายชนิด

ข้าว. 15. ในภาพคือแบคทีเรียรูปแท่งของสกุล Vibrio

อัตราการแบ่งตัวของแบคทีเรีย

อัตราการแบ่งตัวของแบคทีเรียสูงมาก โดยเฉลี่ยแล้ว แบคทีเรีย 1 เซลล์จะแบ่งตัวทุกๆ 20 นาที ภายในเวลาเพียงหนึ่งวัน หนึ่งเซลล์สร้างลูกหลานได้ 72 รุ่น Mycobacterium tuberculosis แบ่งตัวได้ช้า กระบวนการแบ่งทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 14 ชั่วโมง

ข้าว. 16. ภาพถ่ายแสดงกระบวนการแบ่งเซลล์ของ Streptococcus

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของแบคทีเรีย

ในปี 1946 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในรูปแบบดั้งเดิม ในกรณีนี้เซลล์สืบพันธุ์ (เซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิง) จะไม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม เซลล์บางเซลล์แลกเปลี่ยนสารพันธุกรรม ( การผสมผสานทางพันธุกรรม).

การถ่ายโอนยีนเกิดขึ้นจาก การผันคำกริยา— การถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมในรูปแบบทิศทางเดียว พลาสมิดเมื่อสัมผัสระหว่างเซลล์แบคทีเรีย

พลาสมิดเป็นโมเลกุลดีเอ็นเอขนาดเล็ก พวกมันไม่เกี่ยวข้องกับจีโนมของโครโมโซมและสามารถทำซ้ำได้เอง พลาสมิดมียีนที่เพิ่มความต้านทานของเซลล์แบคทีเรียต่อสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย แบคทีเรียมักจะถ่ายทอดยีนเหล่านี้ให้กันและกัน นอกจากนี้ยังมีการบันทึกการถ่ายโอนข้อมูลยีนไปยังแบคทีเรียของสายพันธุ์อื่น

ในกรณีที่ไม่มีกระบวนการทางเพศที่แท้จริง การผันคำกริยามีบทบาทอย่างมากในการแลกเปลี่ยนลักษณะที่เป็นประโยชน์ สิ่งนี้ถ่ายโอนความสามารถของแบคทีเรียเพื่อแสดงการดื้อยา สำหรับมนุษยชาติ การแพร่เชื้อดื้อยาปฏิชีวนะระหว่างกลุ่มประชากรที่ก่อให้เกิดโรคเป็นสิ่งที่อันตรายอย่างยิ่ง

ข้าว. 17. ในภาพ ช่วงเวลาของการผัน Escherichia coli สองตัวเข้าด้วยกัน

ขั้นตอนของการพัฒนาประชากรแบคทีเรีย

เมื่อหว่านบนอาหารเลี้ยงเชื้อการพัฒนาประชากรแบคทีเรียต้องผ่านหลายขั้นตอน

ระยะเริ่มต้น

ระยะเริ่มต้นคือช่วงเวลาตั้งแต่เริ่มหว่านจนถึงเติบโต โดยเฉลี่ยระยะเริ่มต้นจะใช้เวลา 1-2 ชั่วโมง

ระยะการเจริญพันธุ์ล่าช้า

นี่คือขั้นตอนของการเจริญเติบโตอย่างเข้มข้นของแบคทีเรีย ระยะเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับอายุของการเลี้ยง, ระยะเวลาของการปรับตัว, คุณภาพของอาหารเลี้ยงเชื้อ ฯลฯ

เฟสลอการิทึม

ในระยะนี้จะมีการสังเกตจุดสูงสุดของอัตราการสืบพันธุ์และการเพิ่มขึ้นของประชากรแบคทีเรีย ระยะเวลาคือ 5 - 6 ชั่วโมง

เฟสของการเร่งความเร็วเชิงลบ

ในระยะนี้จะมีการสังเกตการลดลงของอัตราการสืบพันธุ์ จำนวนแบคทีเรียที่แบ่งตัวลดลง และจำนวนแบคทีเรียที่ตายแล้วเพิ่มขึ้น สาเหตุของการเร่งความเร็วเชิงลบคือการพร่องของสารอาหาร ระยะเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง

เฟสสูงสุดคงที่

ในระยะหยุดนิ่งจะมีการสังเกตจำนวนผู้เสียชีวิตและที่เพิ่งตั้งขึ้นใหม่ ระยะเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง

ระยะเร่งการตาย

ในระยะนี้ จำนวนเซลล์ที่ตายแล้วจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ระยะเวลาประมาณ 3 ชั่วโมง

เฟสของลอการิทึมตาย

ในระยะนี้ เซลล์แบคทีเรียจะตายในอัตราคงที่ ระยะเวลาประมาณ 5 ชั่วโมง

เฟสที่ลดลง

ในระยะนี้ เซลล์แบคทีเรียที่มีชีวิตที่เหลืออยู่จะเข้าสู่สถานะพักตัว

ข้าว. 18. รูปแสดงเส้นโค้งการเจริญเติบโตของประชากรแบคทีเรีย

ข้าว. 19. ในภาพ อาณานิคมของ Pseudomonas aeruginosa มีสีเขียวอมฟ้า อาณานิคมของ micrococci สีเหลืองโคโลนีของ Bacterium prodigiosum เป็นสีแดงเลือด และโคโลนีของ Bacteroides niger มีสีดำ

ข้าว. 20. ภาพถ่ายแสดงกลุ่มแบคทีเรีย แต่ละอาณานิคมเป็นลูกหลานของเซลล์เดียว ในโคโลนีหนึ่งๆ มีจำนวนเซลล์เป็นล้านเซลล์ อาณานิคมเติบโตใน 1-3 วัน

การแบ่งตัวของแบคทีเรียที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก

ในปี 1970 มีการค้นพบแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในทะเลซึ่งมีความรู้สึกเหมือนแม่เหล็ก อำนาจแม่เหล็กทำให้สิ่งมีชีวิตที่น่าอัศจรรย์เหล่านี้เคลื่อนที่ไปตามเส้นสนามแม่เหล็กโลกและค้นหากำมะถัน ออกซิเจน และสารอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับมัน "เข็มทิศ" ของพวกเขาแสดงด้วยแมกนีโตโซมซึ่งประกอบด้วยแม่เหล็ก เมื่อทำการแบ่งตัว แบคทีเรียที่ไวต่อสนามแม่เหล็กจะแบ่งเข็มทิศของพวกมัน ในกรณีนี้ การหดตัวระหว่างการแบ่งตัวจะไม่เพียงพออย่างชัดเจน ดังนั้นเซลล์แบคทีเรียจึงโค้งงอและแตกหักอย่างแหลมคม

ข้าว. 21. ภาพถ่ายแสดงช่วงเวลาของการแบ่งตัวของแบคทีเรียที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก

การเจริญเติบโตของแบคทีเรีย

ในช่วงเริ่มต้นของการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรีย โมเลกุลดีเอ็นเอ 2 โมเลกุลจะแยกออกจากกันไปยังปลายเซลล์ที่แตกต่างกัน จากนั้นเซลล์จะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนเท่า ๆ กันซึ่งแยกออกจากกันและเพิ่มเป็นขนาดดั้งเดิม อัตราการแบ่งตัวของแบคทีเรียหลายชนิดโดยเฉลี่ย 20-30 นาที ภายในเวลาเพียงหนึ่งวัน หนึ่งเซลล์สร้างลูกหลานได้ 72 รุ่น

มวลของเซลล์ในกระบวนการเติบโตและการพัฒนาอย่างรวดเร็วดูดซับสารอาหารจาก สิ่งแวดล้อม. สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เอื้ออำนวย - อุณหภูมิ, ปริมาณสารอาหารที่เพียงพอ, ค่า pH ที่จำเป็นของสิ่งแวดล้อม เซลล์แอโรบิกต้องการออกซิเจน สำหรับแอนแอโรบิกนั้นเป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียในธรรมชาติไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้อย่างไม่จำกัด แสงแดด อากาศแห้ง การขาดอาหาร อุณหภูมิแวดล้อมที่สูง และปัจจัยอื่นๆ มีผลเสียต่อเซลล์แบคทีเรีย

ข้าว. 22. ในภาพคือช่วงเวลาของการแบ่งเซลล์

ปัจจัยการเจริญเติบโต

การเจริญเติบโตของแบคทีเรียต้องการสารบางชนิด (ปัจจัยการเจริญเติบโต) ซึ่งบางชนิดสังเคราะห์ขึ้นโดยเซลล์เอง และบางชนิดมาจากสิ่งแวดล้อม แบคทีเรียทั้งหมดมีความต้องการที่แตกต่างกันสำหรับปัจจัยการเจริญเติบโต

ความต้องการปัจจัยการเจริญเติบโตเป็นคุณลักษณะที่คงที่ ซึ่งทำให้สามารถใช้สำหรับการระบุแบคทีเรีย การเตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อ และใช้ในเทคโนโลยีชีวภาพ

ปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย (วิตามินจากแบคทีเรีย) เป็นองค์ประกอบทางเคมี ซึ่งส่วนใหญ่เป็นวิตามินบีที่ละลายน้ำได้ กลุ่มนี้ยังรวมถึงเฮมิน โคลีน พิวรีน และไพริมิดีนเบส และกรดอะมิโนอื่นๆ ในกรณีที่ไม่มีปัจจัยการเจริญเติบโตแบคทีเรียจะเกิดขึ้น

แบคทีเรียใช้โกรทแฟคเตอร์ในปริมาณที่น้อยที่สุดและไม่เปลี่ยนแปลง สารเคมีจำนวนหนึ่งในกลุ่มนี้เป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์ระดับเซลล์

ข้าว. 23. ในภาพ ช่วงเวลาของการแบ่งตัวของแบคทีเรียรูปแท่ง

ปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่สำคัญที่สุด

• วิตามินบี 1 (ไทอามีน). มีส่วนร่วมในการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต
• วิตามินบี 2 (ไรโบฟลาวิน). มีส่วนร่วมในปฏิกิริยารีดอกซ์
• กรด pantothenicเป็น ส่วนประกอบโคเอนไซม์ เอ
• วิตามินบี 6 (ไพริดอกซิ). มีส่วนร่วมในการเผาผลาญกรดอะมิโน
• วิตามินบี 12(cobalamins เป็นสารที่มีโคบอลต์) พวกเขามีส่วนร่วมในการสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์
• กรดโฟลิค. อนุพันธ์บางส่วนเป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์ที่กระตุ้นการสังเคราะห์เบสพิวรีนและไพริมิดีน รวมทั้งกรดอะมิโนบางชนิด
• ไบโอติน. มีส่วนร่วมในการเผาผลาญไนโตรเจนและยังกระตุ้นการสังเคราะห์กรดไขมันไม่อิ่มตัว
• วิตามินพีพี(กรดนิโคตินิก). มีส่วนร่วมในปฏิกิริยารีดอกซ์ การก่อตัวของเอนไซม์และการเผาผลาญไขมันและคาร์โบไฮเดรต
• วิตามินเอช(กรดพาราอะมิโนเบนโซอิก). เป็นปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรียหลายชนิด รวมทั้งแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในลำไส้ของมนุษย์ กรดโฟลิกสังเคราะห์จากกรดพาราอะมิโนเบนโซอิก
• จีมิน. เป็นส่วนสำคัญของเอนไซม์บางชนิดที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
• โคลีน. มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการสังเคราะห์ไขมันของผนังเซลล์ เป็นผู้จัดหากลุ่มเมธิลในการสังเคราะห์กรดอะมิโน
• เบสพิวรีนและไพริมิดีน(อะดีนีน, กวานีน, แซนทีน, ไฮโปแซนทีน, ไซโตซีน, ไทมีนและยูราซิล) สารที่จำเป็นส่วนใหญ่เป็นส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิก
• กรดอะมิโน. สารเหล่านี้เป็นส่วนประกอบของโปรตีนในเซลล์

ต้องการปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรียบางชนิด

Auxotrophsเพื่อรักษาชีวิตพวกเขาต้องการสารเคมีจากภายนอก ตัวอย่างเช่น คลอสตริเดียไม่สามารถสังเคราะห์เลซิตินและไทโรซีนได้ Staphylococci ต้องการปริมาณเลซิตินและอาร์จินีน Streptococci ต้องการปริมาณกรดไขมัน - ส่วนประกอบของฟอสโฟลิปิด Corynebacteria และ Shigella ต้องการปริมาณกรดนิโคตินิก Staphylococcus aureus, pneumococcus และ brucella ต้องการปริมาณวิตามินบี 1 Streptococci และบาดทะยักบาซิลลัส - ในกรด pantothenic

โปรโตโทรฟสังเคราะห์สารที่จำเป็นอย่างอิสระ

ข้าว. 24. สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันส่งผลต่อการเติบโตของอาณานิคมของแบคทีเรียในรูปแบบต่างๆ ทางด้านซ้าย - การเจริญเติบโตที่มั่นคงในรูปแบบของวงกลมที่ขยายตัวอย่างช้าๆ ทางด้านขวา - การเติบโตอย่างรวดเร็วในรูปแบบของ "หน่อ"

การศึกษาความต้องการของแบคทีเรียสำหรับปัจจัยการเจริญเติบโตช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับจุลินทรีย์จำนวนมาก ซึ่งจำเป็นมากในการผลิตยาต้านจุลชีพ ซีรั่ม และวัคซีน

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับแบคทีเรียในบทความ:

การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียเป็นกลไกในการเพิ่มจำนวนประชากรจุลินทรีย์ การแบ่งตัวของแบคทีเรียเป็นโหมดหลักของการสืบพันธุ์ หลังจากแบ่งตัวแล้ว แบคทีเรียควรมีขนาดเท่ากับตัวเต็มวัย แบคทีเรียเติบโตโดยการดูดซึมสารอาหารจากสิ่งแวดล้อมอย่างรวดเร็ว การเจริญเติบโตต้องการสารบางอย่าง (ปัจจัยการเจริญเติบโต) ซึ่งบางส่วนสังเคราะห์ขึ้นโดยเซลล์ของแบคทีเรียเอง และบางส่วนมาจากสิ่งแวดล้อม

จากการศึกษาการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย นักวิทยาศาสตร์ค้นพบอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์จุลินทรีย์ซึ่งใช้ ชีวิตประจำวันและในการผลิตถูกจำกัดด้วยคุณสมบัติของมันเท่านั้น

หนึ่งในอาการของกิจกรรมที่สำคัญของจุลินทรีย์คือการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์

การเติบโตคือการเพิ่มขนาดของแต่ละบุคคล

การสืบพันธุ์คือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการสืบพันธุ์

วิธีการหลักในการสืบพันธุ์ของแบคทีเรียคือการแบ่งตามขวางซึ่งเกิดขึ้นในระนาบที่แตกต่างกันด้วยการก่อตัวของการรวมกันที่หลากหลาย เซลล์ (กลุ่ม, โซ่, ก้อน, ฯลฯ ) ในเซลล์ของแบคทีเรีย การแบ่งตัวจะนำหน้าด้วยการทำซ้ำของ DNA ของมารดา เซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์จะได้รับสำเนา DNA ของแม่ กระบวนการแบ่งจะถือว่าสมบูรณ์เมื่อไซโตพลาสซึมของเซลล์ลูกสาวถูกแยกออกจากกันโดยกะบัง เซลล์ที่มีผนังกั้นแยกออกจากกันอันเป็นผลมาจากการทำงานของเอนไซม์ที่ทำลายแกนกลางของผนังกั้น

อัตราการแพร่พันธุ์ของแบคทีเรียจะแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับชนิดของจุลินทรีย์ อายุของการเลี้ยง สารอาหาร และอุณหภูมิ

เมื่อเพาะเลี้ยงแบคทีเรียในอาหารเลี้ยงเชื้อที่เป็นของเหลว จะสังเกตเห็นการเจริญเติบโตของวัฒนธรรมหลายขั้นตอน:

1. ระยะเริ่มต้น (ระยะแฝง) - จุลินทรีย์ปรับตัวเข้ากับสารอาหารขนาดเซลล์เพิ่มขึ้น เมื่อสิ้นสุดระยะนี้ แบคทีเรียจะเริ่มเพิ่มจำนวน

2. ขั้นตอนของการเติบโตของการฟักตัวแบบลอการิทึม - มีการแบ่งเซลล์อย่างเข้มข้น ขั้นตอนนี้ใช้เวลาประมาณ 5 ชั่วโมง ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เซลล์แบคทีเรียสามารถแบ่งตัวได้ทุก ๆ 15-30 นาที

3. ระยะคงที่ - จำนวนแบคทีเรียที่เพิ่งปรากฏขึ้นเท่ากับจำนวนของแบคทีเรียที่ตายแล้ว ระยะเวลาของระยะนี้แสดงเป็นชั่วโมงและแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของจุลินทรีย์

4. ระยะแห่งความตาย - โดดเด่นด้วยการตายของเซลล์ภายใต้สภาวะการพร่องของสารอาหารและการสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของจุลินทรีย์ในนั้น

5 ชม. 10 15 20 25 30 35 40 45 เวลา สัปดาห์ สัปดาห์

หากมีการต่ออายุสารอาหารที่ใช้เพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ ระยะการเจริญเติบโตแบบลอการิทึมจะยังคงอยู่

เมื่อเพิ่มจำนวนบนอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีความหนาแน่นสูง แบคทีเรียจะก่อตัวเป็นอาณานิคมของจุลินทรีย์แต่ละชนิดที่พื้นผิวของอาหารเลี้ยงเชื้อและภายใน โคโลนีอาจมีลักษณะนูนหรือแบน มีขอบเรียบหรือไม่เรียบ มีพื้นผิวขรุขระหรือเรียบ และอาจมีสีแตกต่างกันตั้งแต่สีขาวไปจนถึงสีดำ คุณลักษณะทั้งหมดเหล่านี้ (คุณสมบัติทางวัฒนธรรม) จะถูกนำมาพิจารณาเมื่อระบุแบคทีเรีย เช่นเดียวกับเมื่อเลือกโคโลนีเพื่อให้ได้มาซึ่งเชื้อที่บริสุทธิ์ หากต้องการทราบวิธีรับวัฒนธรรมที่บริสุทธิ์ของจุลินทรีย์ชนิดใดชนิดหนึ่ง คุณต้องอ่านอย่างละเอียด ส่วนปฏิบัติของบทนี้

2. ปฏิกิริยาการตกตะกอน ความหมายส่วนประกอบ. กลไก ตัวเลือกการตั้งค่า การใช้งาน

ปฏิกิริยาการตกตะกอน (ค.ศ. 1897 คลอส) คือการตกตะกอนของ AG ที่กระจายตัวอย่างละเอียดอย่างเฉพาะเจาะจงด้วยปริมาณ AT ที่เท่ากันในสารละลายอิเล็กโทรไลต์

ส่วนประกอบ:สารละลายคอลลอยด์ของ AG; เซรั่มที่มีแอนติบอดี titer สูง

กลไก: AT+AG=AT-AG: AT-AG=ตะกอน

ข้อดีและข้อเสีย:+ ทนทานต่ออุณหภูมิสูง

ความหมาย: seroidentification (AT ในซีรั่ม, ไม่ทราบ AG); serodiagnosis (แอนติบอดีที่ไม่รู้จักในซีรั่ม, ความดันโลหิตสูงที่รู้จัก); การกำหนดปริมาณการติดตามของ AG; การศึกษาโครงสร้างแอนติเจนของแบคทีเรีย การกำหนดชนิดของไบโอล ของเหลว การตรวจจับการปลอมแปลงอาหารประเภทเนื้อสัตว์

ชนิด: ปฏิกิริยาการตกตะกอนแบบวงแหวน(การเจือจางแอนติเจนที่ต่อเนื่องกันนั้นถูกจัดวางบนการเจือจางมาตรฐานของซีรั่มการวินิจฉัยในหลอดทดลองในขณะที่การตกตะกอนจะเกิดขึ้นในรูปของวงแหวนที่ขอบของสื่อทั้งสอง) ปฏิกิริยาการตกตะกอนในหลอดทดลอง(ความขุ่น, หยาดน้ำฟ้า); ปฏิกิริยาการตกตะกอนแบบกระจายตัวของเจล (เส้นที่มองเห็นได้)

ไมโคพลาสมา

Mycoplasmas เป็นจุลินทรีย์ที่ไม่มีผนังเซลล์ แต่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มไซโตพลาสซึมไลโปโปรตีนสามชั้น มัยโคพลาสมาพบได้ในดิน น้ำเสีย บนวัสดุต่างๆ ในสัตว์และคน มีทั้งชนิดก่อโรคและไม่ก่อโรค

เชื้อโรคสำหรับมนุษย์คือ Mycoplasma pneumonia, กึ่งก่อโรค - ม. hominy's และ T-group

เซลล์ Mycoplasma นั้นมีความหลากหลายมาก (ทรงกลม, รูปวงแหวน, คอคโคบาซิลลารี, เส้นใย, แตกแขนง, ในรูปแบบของวัตถุพื้นฐาน) มัยโคพลาสมาที่ทำให้เกิดโรคส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ ระบบทางเดินปัสสาวะ และระบบประสาทส่วนกลาง ปัจจุบันมีการให้เชื้อโรคเหล่านี้ ความสนใจเป็นพิเศษเป็นสาเหตุของโรคอักเสบ

ตั๋ว 27

การแยกตัวของแบคทีเรีย

2. ปฏิกิริยาการเกาะติดกัน: ความหมาย ส่วนประกอบ กลไก ทางเลือกของสูตร การประยุกต์ใช้

ปฏิกิริยาการเกาะติดกันนั้นมีความเฉพาะเจาะจง AG + AT ปรากฏตัวในการติดกาวและการตกตะกอนของแอนติเจนในร่างกาย: แบคทีเรีย, เม็ดเลือดแดง, เช่นเดียวกับอนุภาคที่มีแอนติเจนดูดซับภายใต้อิทธิพลของแอนติบอดีในสภาพแวดล้อมอิเล็กโทรไลต์

ส่วนประกอบ:การเพาะเลี้ยงเชื้อโรคด้วย AG-agglutinogen, เซรั่มที่มี AT-agglutinin

กลไก: ทฤษฎี "ขัดแตะ": 1 - การดูดซับแอนติบอดีอย่างจำเพาะบนพื้นผิวของเซลล์หรืออนุภาคที่มีแอนติเจนที่เกี่ยวข้อง 2 - การก่อตัวของมวลรวม (เกาะติดกัน) และการตกตะกอน

วิธีการ:บนกระจก (บ่งชี้); ในหลอดทดลอง (ช่วยให้คุณสามารถกำหนดจำนวนและการปรากฏตัวของ AG-agglutinogens)

ข้อดีและข้อเสีย:- ความจำเพาะไม่เพียงพอ (สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเจือจางซีรั่มทดสอบเป็น titer หรือครึ่งหนึ่งของ titer) - ความไวไม่เพียงพอ - ความลำบาก; - ระยะเวลา; + ทัศนวิสัย

Serum titer คือการเจือจางสูงสุดซึ่งตรวจพบการเกาะติดกันของแอนติเจน

ระดับการวินิจฉัยคือค่าวิกฤตของระดับของแอนติบอดีในซีรั่มในเลือดของผู้ป่วยต่อเชื้อโรคที่เฉพาะเจาะจง ความสำเร็จหรือส่วนเกินนั้นถือเป็นสัญญาณการวินิจฉัยโรค สร้างขึ้นเชิงประจักษ์สำหรับแต่ละโรค (ร. วิดัลยา)

ความหมาย:ความแตกต่างของการติดเชื้อครั้งก่อน การฉีดวัคซีน หรือโรคปัจจุบัน (+)

การประเมินการเปลี่ยนแปลงของการเพิ่มขึ้นของระดับแอนติบอดีซึ่งสังเกตได้เฉพาะในระหว่างการติดเชื้อในปัจจุบัน

ปฏิกิริยาการดูดซับของ agglutinins ตาม Castellani AT ถูกนำมาหลังจากการสร้างภูมิคุ้มกันของสัตว์ด้วย AG องค์ประกอบที่เกิดขึ้นและไฟบริโนเจนถูกแยกออกจากกัน ได้รับซีรั่ม monoreceptor

ไวรัสโปลิโอ

สารกรองซึ่งต่อมาเรียกว่าไวรัสโปลิโอ (ชื่อพ้องกับไวรัสโปลิโอ) ถูกแยกได้ในปี พ.ศ. 2452 เมื่อลิงติดเชื้อโดย K. Landsteiner และ E. Popper จากไขสันหลังของเด็กที่เสียชีวิตด้วยโรคโปลิโอ

โครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมี.อาร์เอ็นเอแบบเส้นเดี่ยวมีความเกี่ยวข้องกับโปรตีนภายใน ซึ่งการเอาออกจะคงสภาพการติดเชื้อไว้ได้ virion capsid สร้างขึ้นตามประเภทสมมาตรของ icosahedral และประกอบด้วย 60 หน่วยย่อย (รูปที่ 21.1)

การเพาะปลูกและการสืบพันธุ์ไวรัสโปลิโอไมเอลิติสแพร่พันธุ์ได้ดีด้วย CPP ที่เด่นชัดในวัฒนธรรมปฐมภูมิและปลูกถ่ายจากแหล่งกำเนิดต่างๆ (ไฟโบรบลาสต์ของมนุษย์ เซลล์ HeLa ฯลฯ)

การดูดซับของไวรัสโปลิโอส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ตัวรับไลโปโปรตีนของเซลล์ ซึ่งไวโรเพซิสแทรกซึมเข้าไป ไวรัสถูกจับโดยเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งโป่งพองเข้าด้านใน ก่อตัวเป็นไมโครแวคิวโอล หลังจากปล่อย virion ออกจาก capsid แล้ว รูปแบบจำลองของ RNA จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งเป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์ cRNA และกองทุนของ virion RNA การสืบพันธุ์ของไวรัสโปลิโอเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมของเซลล์ที่บอบบาง

ประการแรก โพลีเปปไทด์ขนาดยักษ์เพียงตัวเดียวถูกสังเคราะห์ขึ้น ซึ่งถูกเอนไซม์โปรตีโอไลติกตัดออกเป็นหลายส่วน บางส่วนเป็นแคปโซเมอร์ที่สร้างแคปซิด บางส่วนเป็นโปรตีนภายใน และอื่น ๆ เป็นเอนไซม์ virion (RNA ทรานสคริปเตสและโปรตีเอส) จากนั้นจะมีการก่อตัวของไวรัสหลายร้อยตัวในแต่ละเซลล์ที่ติดเชื้อ ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาหลังจากการสลายตัวของมัน

แอนติเจนไวรัสโปลิโอแบ่งออกเป็นสามประเภททางซีรั่ม (I, II และ III) ซึ่งแตกต่างกันในโครงสร้างแอนติเจนและลักษณะทางชีวภาพอื่น ๆ ซีโรไทป์ทั้งสามมีแอนติเจนที่ตรึงส่วนเติมเต็มร่วมกัน ความแตกต่างของพวกเขาดำเนินการในปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง

การเกิดโรคของมนุษย์ประตูทางเข้าของการติดเชื้อคือเยื่อเมือกของปากและช่องจมูก การสืบพันธุ์ขั้นต้นของไวรัสเกิดขึ้นในเซลล์เยื่อบุผิวของเยื่อเมือกของปาก หลอดลม และลำไส้ ในต่อมน้ำเหลืองของวงแหวนคอหอยและลำไส้เล็ก (Peyer's patches)

จากระบบน้ำเหลือง ไวรัสจะเข้าสู่กระแสเลือด ระยะของ viremia ใช้เวลาหลายชั่วโมงถึงหลายวัน ในบางกรณี ไวรัสจะเข้าสู่เซลล์ประสาทของไขสันหลังและสมอง ซึ่งเห็นได้ชัดว่าผ่านทางแอกซอนของเส้นประสาทส่วนปลาย นี่อาจเป็นเพราะการซึมผ่านของสิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและสมองที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของคอมเพล็กซ์ภูมิคุ้มกัน

การแพร่พันธุ์ของไวรัสในเซลล์ประสาทสั่งการของเขาส่วนหน้าของไขสันหลัง เช่นเดียวกับในเซลล์ประสาทของไขสันหลังขนาดใหญ่และเมดัลลาออบลองกาตา นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ลึกและมักจะกลับไม่ได้ ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ประสาทที่ได้รับผลกระทบซึ่งผ่านการเปลี่ยนแปลงความเสื่อมลึก จะพบการสะสมของไวรอนที่มีลักษณะคล้ายคริสตัล

ภูมิคุ้มกันหลังจากการถ่ายโอนโรคแล้ว ภูมิคุ้มกันของร่างกายตลอดชีวิตต่อซีโรไทป์ของไวรัสที่สอดคล้องกันจะเกิดขึ้น แอนติบอดีที่ทำให้ไวรัสเป็นกลางมีคุณสมบัติในการป้องกันซึ่งเริ่มสังเคราะห์ได้ก่อนที่จะเริ่มมีอาการอัมพาต อย่างไรก็ตาม ค่าไทเทอร์สูงสุด (1:2048 หรือมากกว่า) จะถูกบันทึกหลังจาก 1-2 เดือนและตรวจพบเป็นเวลาหลายปี นี่เป็นสิ่งสำคัญในทางปฏิบัติสำหรับการวินิจฉัยโรคโปลิโออักเสบย้อนหลัง ภูมิคุ้มกันแบบพาสซีฟที่ได้รับหลังคลอดยังคงมีอยู่ในช่วง 4-5 สัปดาห์แรกของชีวิตเด็ก ความเข้มข้นของแอนติบอดีในซีรัมสูงไม่ได้ป้องกันการเกิดอัมพาตหลังจากไวรัสโปลิโอเข้าสู่ระบบประสาทส่วนกลาง

นิเวศวิทยาและการกระจายพันธุ์.ความเสถียรของโปลิโอไวรัสในสภาพแวดล้อมภายนอกนั้นค่อนข้างสูง มันยังคงคุณสมบัติในการติดเชื้อในน้ำเสียที่อุณหภูมิ 0 ° C เป็นเวลาหนึ่งเดือน การให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 50°C จะยับยั้งไวรัสเป็นเวลา 30 นาทีในน้ำ และที่อุณหภูมิ 55°C ในนม ครีมเปรี้ยว เนย และไอศกรีม ไวรัสทนต่อสารซักฟอก แต่มีความไวสูงต่อรังสียูวีและการทำให้แห้ง รวมทั้งต่อสารฆ่าเชื้อที่มีคลอรีน (สารฟอกขาว คลอรามีน) เด็ก ๆ เป็นโรคโปลิโออักเสบได้ง่ายที่สุด แต่ผู้ใหญ่ก็ป่วยได้เช่นกัน บ่อยครั้งที่การแพร่กระจายของโรคโปลิโออักเสบกลายเป็นโรคระบาด แหล่งที่มาของการติดเชื้อคือผู้ป่วยและพาหะของไวรัส การแยกเชื้อไวรัสจากคอหอยและอุจจาระจะเริ่มขึ้นในช่วงระยะฟักตัว หลังจากเริ่มมีอาการแรกของโรค ไวรัสยังคงถูกขับออกทางอุจจาระ ซึ่ง 1 กรัมมีปริมาณการติดเชื้อมากถึง 1 ล้านโดส ดังนั้นกลไกการแพร่เชื้อทางอุจจาระและทางปากผ่านทางน้ำที่ปนเปื้อนอุจจาระและ ผลิตภัณฑ์อาหาร. แมลงวันมีบทบาทบางอย่าง ในจุดโฟกัสของการแพร่ระบาด การติดเชื้อของผู้คนจากละอองลอยในอากาศสามารถเกิดขึ้นได้

การป้องกันที่เฉพาะเจาะจงวัคซีนเชื้อตายที่ได้รับจาก J. Salk ในสหรัฐอเมริกาโดยการรักษาไวรัสด้วยสารละลายฟอร์มาลิน ให้การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายที่ค่อนข้างเข้มข้นเฉพาะชนิด ข้อเสียของวัคซีนที่ไม่ได้ใช้งาน ได้แก่ ความจำเป็นในการบริหารหลอดเลือดสามครั้ง นอกจากนี้ยังไม่ได้ให้ภูมิคุ้มกันในลำไส้ในท้องถิ่นที่เชื่อถือได้

A. Sebin ในสหรัฐอเมริกาได้รับไวรัสโปลิโอสายพันธุ์ที่ลดทอน ซึ่งในช่วงปลายทศวรรษที่ 50 นักไวรัสวิทยาของโซเวียต A. A. Smorodintsev และ M. P. Chumakov ได้เตรียมวัคซีนโปลิโอที่มีชีวิต พบว่าสายพันธุ์ของวัคซีนมีความเสถียรทางพันธุกรรม พวกมันไม่ได้เปลี่ยนกลับไปเป็น "ไวด์ไทป์" ระหว่างการผ่านลำไส้ของมนุษย์ และไม่ได้แพร่พันธุ์ในเซลล์ของระบบประสาทส่วนกลาง

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวัคซีนกับสายพันธุ์ดั้งเดิม "ป่า" คือไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์

วัคซีนเชื้อเป็นมีข้อดีกว่าวัคซีนที่ไม่ได้ใช้งานหลายประการ แต่ยังให้ภูมิคุ้มกันในร่างกายของลำไส้เนื่องจากการสังเคราะห์อิมมูโนโกลบูลินที่หลั่งในคลาส A ในเวลาเดียวกันอันเป็นผลมาจากการรบกวนของไวรัสที่มีโปลิโอประเภท "ป่า" ในเซลล์เยื่อบุผิวของ เยื่อเมือกของลำไส้เล็กจะถูกกำจัดออกจากร่างกาย และในที่สุด วัคซีนที่มีชีวิตจะถูกฉีดเข้าทางปากตามธรรมชาติ ซึ่งอำนวยความสะดวกในการใช้งานอย่างมาก ข้อเสียของวัคซีนที่มีชีวิตคือความจำเป็นในการตรวจสอบความเสถียรทางพันธุกรรมของสายพันธุ์วัคซีนอย่างต่อเนื่อง

สำหรับการป้องกันโรคโปลิโอแบบพาสซีฟจะใช้อิมมูโนโกลบูลินของมนุษย์

เมื่อเพาะเลี้ยงแบคทีเรียในอาหารเลี้ยงเชื้อที่เป็นของเหลว จะสังเกตเห็นการเจริญเติบโตของวัฒนธรรมหลายขั้นตอน:

1. ระยะเริ่มต้น (ระยะแฝง) - จุลินทรีย์ปรับตัวเข้ากับสารอาหารขนาดเซลล์เพิ่มขึ้น เมื่อสิ้นสุดระยะนี้ แบคทีเรียจะเริ่มเพิ่มจำนวน

2. ขั้นตอนของการเติบโตของการฟักตัวแบบลอการิทึม - มีการแบ่งเซลล์อย่างเข้มข้น ขั้นตอนนี้ใช้เวลาประมาณ 5 ชั่วโมง ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เซลล์แบคทีเรียสามารถแบ่งตัวได้ทุก ๆ 15–30 นาที

3. ระยะคงที่ - จำนวนแบคทีเรียที่เพิ่งปรากฏขึ้นเท่ากับจำนวนของแบคทีเรียที่ตายแล้ว ระยะเวลาของระยะนี้แสดงเป็นชั่วโมงและแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของจุลินทรีย์

4. ระยะการตายนั้นมีลักษณะการตายของเซลล์ภายใต้สภาวะการพร่องของสารอาหารและการสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของจุลินทรีย์ในนั้น

วัสดุเมล็ดเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่สดใหม่จะไม่เริ่มแพร่พันธุ์ทันที ช่วงนี้เรียกว่า ระยะล่าช้า Iหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง บางครั้งหลังจากผ่านไปหลายชั่วโมง เซลล์จะปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมและสภาพแวดล้อม ในช่วงเวลานี้ เอ็นไซม์จะทำงาน และถ้าจำเป็น ระบบเอ็นไซม์ใหม่จะถูกสังเคราะห์ ในช่วงระยะล่าช้า ปริมาณของกรดนิวคลีอิก โดยเฉพาะ RNA จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน

ข้าว. 1. ขั้นตอนการเจริญเติบโตของการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์: I - ระยะล่าช้า, II - ระยะลอการิทึม, III - ระยะการเจริญเติบโตช้า, IV-- ระยะนิ่ง, V -- ระยะตาย, น --จำนวนเซลล์ (ล้าน/มล.)

หลังจากระยะล่าช้า ลอการิทึม,หรือ เลขชี้กำลัง, เฟส II,ซึ่งเซลล์จะเพิ่มจำนวนในอัตราสูงสุดสำหรับวัฒนธรรมที่กำหนด เป็นผลให้ปริมาณสารอาหารที่จำเป็นในสิ่งแวดล้อมลดลงนอกจากนี้ยังมีการสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมต่างๆ ซึ่งในระดับความเข้มข้นหนึ่งอาจรบกวนกระบวนการเมตาบอลิซึมทางชีวเคมีตามปกติ บางครั้งเซลล์จำนวนมากสะสมอยู่ในสารอาหารจนไม่มีพื้นที่เพียงพอ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งคือพื้นผิวสำหรับเซลล์รุ่นใหม่ ผ่านพื้นผิวที่เกิดกระบวนการเมแทบอลิซึม - การป้อนสารอาหารเข้าสู่เซลล์และการขับถ่ายสารเมตาโบไลต์ หากเซลล์อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ใกล้ชิดของเซลล์อื่น พื้นที่ผิวจะลดลงและในขณะเดียวกัน ความเข้มของกระบวนการเมแทบอลิซึมจะลดลง อัตราการเติบโตของวัฒนธรรมจะลดลงเช่นกันหากพื้นผิวเซลล์ต่อหน่วยปริมาตรลดลง สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อเซลล์มีขนาดเพิ่มขึ้น ดังนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเซลล์ทรงกลม สภาวะทางโภชนาการจะเสื่อมลงอย่างมาก

อย่างที่คุณทราบ พื้นผิวของวัตถุทรงกลมแปรผันตามสัดส่วนกำลังสองของรัศมี และปริมาตร - ตามสัดส่วนของลูกบาศก์ของรัศมี เห็นได้ชัดว่าพื้นผิวที่ จำกัด อยู่ภายในเซลล์เช่นกัน ใน อณูชีววิทยามีข้อเท็จจริงสะสมมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งบ่งชี้ว่าการทำงานของกระบวนการชีวิตต้องเกี่ยวข้องกับโพลิเมอร์ชีวภาพ โครงสร้างเมมเบรน และพื้นผิวของพวกมัน

ในช่วงการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์อย่างเข้มข้นภายในระบบปิด อิทธิพลด้านลบของปัจจัยจำกัดจะเพิ่มขึ้น และเป็นผลให้อัตราการเติบโตลดลง ระยะ การเจริญเติบโตช้า III.เมื่อผ่านไประยะหนึ่ง ระยะคงที่ IVมวลของเซลล์ในอาหารเลี้ยงเชื้อถึงระดับสูงสุด จากนั้นจะมีช่วงหนึ่งที่จำนวนเซลล์ที่ตายแล้วและเซลล์ที่ถูกทำลายโดยอัตโนมัติจะเกินจำนวนที่เพิ่มขึ้น เป็นผลให้ปริมาณของชีวมวลลดลง - เฟสเริ่มต้นขึ้น กำลังจะตาย V.

การเจริญเติบโตของแบคทีเรียนี่คือการเพิ่มขนาดของเซลล์แบคทีเรียโดยไม่เพิ่มจำนวนบุคคลในประชากร การเติบโตของเซลล์ไม่จำกัด หลังจากถึงขนาดวิกฤต เซลล์จะผ่านการแบ่งตัว

การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียกระบวนการที่เพิ่มจำนวนบุคคลในประชากร แบคทีเรียมีอัตราการแพร่พันธุ์สูง

การเจริญเติบโตมาก่อนการสืบพันธุ์เสมอ แบคทีเรียสืบพันธุ์โดยฟิชชันแบบไบนารีตามขวาง ซึ่งเซลล์ลูกที่เหมือนกันสองเซลล์ถูกสร้างขึ้นจากเซลล์แม่หนึ่งเซลล์ ในแบคทีเรียแกรมบวกส่วนใหญ่ การแบ่งตัวเกิดขึ้นจากการสังเคราะห์ผนังกั้นตามขวางที่วิ่งจากขอบไปยังจุดศูนย์กลาง เซลล์ของแบคทีเรียแกรมลบส่วนใหญ่แบ่งตัวโดยการบีบรัด

กระบวนการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรียเริ่มต้นด้วยการจำลองดีเอ็นเอของโครโมโซม การจำลองแบบเริ่มต้นในพื้นที่ที่เลือกหนึ่งแห่ง เรียกว่า จุดกำเนิด (จุดเริ่มต้น) ซึ่งมีลำดับนิวคลีโอไทด์ที่แน่นอน ส้อมการจำลองแบบหนึ่งหรือสองอันอาจเกิดขึ้นที่นี่ เอนไซม์มากกว่า 20 ชนิดมีส่วนร่วมในกระบวนการจำลองแบบ เนื่องจาก DNA ของแบคทีเรียเป็นเกลียวคู่ จึงต้องมีการแยกออกก่อนที่จะทำซ้ำ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับเอนไซม์เฮลิเคส ซึ่งคลายเกลียวคู่ และโทโปไอโซเมอเรส ซึ่งป้องกันการก่อตัวของลอนที่สอง โปรตีน SSB จับกับ DNA สายเดี่ยว ป้องกันการบิดซ้ำเป็นเกลียวคู่ เป็นผลให้เกิดการแยกการจำลองขึ้น การสังเคราะห์สาย DNA ใหม่นั้นดำเนินการโดยเอนไซม์ DNA polymerase ในการดำเนินปฏิกิริยาของพอลิเมอไรเซชันของนิวคลีโอไทด์บนแม่แบบของสายโซ่หลัก โพลิเมอร์ต้องใช้ไพรเมอร์ - ไพรเมอร์ ไพรเมอร์เป็นสายนิวคลีโอไทด์สั้นๆ ของ RNA เสริมกับสายแม่แบบ โดยมีปลาย 3/- ฟรี เมื่อเริ่มสังเคราะห์สาย DNA แล้ว RNA primer จะถูกลบออก เนื่องจากสายดีเอ็นเอในดูเพล็กซ์มีลักษณะตรงกันข้าม ทิศทางของการคลายสายเกลียวคู่จึงเกิดขึ้นเฉพาะกับทิศทางของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอบนแม่แบบหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าแม่แบบนำหน้า ในสายเสริมนั้น DNA จะถูกสังเคราะห์เป็นชิ้นส่วนสั้น ๆ ซึ่งต่อมาจะถูกหลอมรวมเป็นสายเดียวโดย DNA ligases กระบวนการจำลองแบบ DNA ของแบคทีเรียจะดำเนินต่อไปจนกว่า DNA ทั้งหมดจะเพิ่มเป็นสองเท่า

เมื่อแบคทีเรียถูกนำเข้าสู่อาหารเลี้ยงเชื้อ แบคทีเรียจะเติบโตและเพิ่มจำนวนจนกระทั่งส่วนประกอบที่จำเป็นใดๆ ของอาหารเลี้ยงเชื้อเหลือน้อยที่สุด หลังจากนั้นการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์จะหยุดลง หากคุณไม่เพิ่มสารอาหารและไม่กำจัดผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญ เราก็จะได้รับการเพาะเชื้อแบคทีเรียทางสถิติ

ขั้นตอนของการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย:

1. อักษรย่อ(ระยะล่าช้า) ครอบคลุมระยะเวลาตั้งแต่ช่วงเวลาของการเพาะเชื้อแบคทีเรียจนถึงจุดเริ่มต้นของการเจริญเติบโต ระยะเวลาเฉลี่ย 2-5 ชั่วโมงและขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารอาหาร

2. เลขชี้กำลัง(ลอการิทึม) เฟส เป็นลักษณะของอัตราการแบ่งเซลล์สูงสุดคงที่ อัตรานี้ขึ้นอยู่กับชนิดของแบคทีเรียและอาหารเลี้ยงเชื้อ เวลาที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของเซลล์เรียกว่าเวลาสร้าง เวลานี้แตกต่างกันไปตั้งแต่หลายนาทีจนถึงหลายชั่วโมง

3. เครื่องเขียนเฟสเกิดขึ้นเมื่อจำนวนเซลล์หยุดเพิ่มขึ้น ด้วยการลดลงของความเข้มข้นของสารอาหารในสารอาหาร การลดลงของความดันออกซิเจนบางส่วน และการสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่เป็นพิษ ทำให้อัตราการเจริญเติบโตของแบคทีเรียลดลง ระยะเวลาของระยะคงที่คือหลายชั่วโมงและขึ้นอยู่กับชนิดของแบคทีเรีย

4. ระยะที่กำลังจะตายเกิดขึ้นเนื่องจากการสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่เป็นกรดหรือเป็นผลมาจากการสลายตัวอัตโนมัติภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ของมันเอง ระยะเวลาของระยะนี้แตกต่างกันไปตั้งแต่สิบชั่วโมงไปจนถึงหลายสัปดาห์

3.2. อาหารเลี้ยงเชื้อ หลักการจำแนก ความต้องการอาหารเลี้ยงเชื้อ เงื่อนไขในการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์

พื้นฐานของงานด้านแบคทีเรียคือสารอาหารซึ่งมักจะกำหนดผลการศึกษาตามคุณภาพ

ข้อกำหนดหลักสำหรับสารอาหาร:

1. อาหารเลี้ยงเชื้อต้องมีสารอาหารทั้งหมดที่จำเป็นต่อโภชนาการของจุลินทรีย์ เช่น มีคุณค่าทางโภชนาการ

2. มีความชื้นเพียงพอ

3. มี pH ที่เหมาะสม (7.2-7.6) ความเป็นกรดของตัวกลาง

4. เป็นไอโซโทนิก (ความเข้มข้นของ NaCl 0.87%) สำหรับแบคทีเรียฮาโลฟิลิก ความเข้มข้นของเกลือคือ 1% ขึ้นไป

5. มีศักยภาพทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสมที่สุด โดยระบุปริมาณออกซิเจนที่ละลายในตัวกลาง ควรสูงสำหรับแอโรบิกและต่ำสำหรับแอนแอโรบิก

6. โปร่งใสเพื่อให้มองเห็นการเจริญเติบโตของแบคทีเรียโดยเฉพาะในสื่อที่เป็นของเหลว

7. ปลอดเชื้อ (เพื่อไม่ให้มีแบคทีเรียอื่นๆ)

สำหรับการเตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อจะใช้ผลิตภัณฑ์จากสัตว์ (เนื้อ ปลา เลือด ไข่ นม) และผลิตภัณฑ์จากผัก (มันฝรั่ง) นอกจากนี้ยังใช้สารอาหารสังเคราะห์ที่ประกอบด้วยสารประกอบทางเคมี

แหล่งที่มาของไนโตรเจนสำหรับแบคทีเรียคือสารประกอบแอมโมเนียม กรดอะมิโน หรือเปปโตนอย่างง่าย แหล่งคาร์บอน - น้ำตาล, โพลีไฮดริกแอลกอฮอล์, กรดอินทรีย์ ความต้องการของแบคทีเรียสำหรับองค์ประกอบอนินทรีย์นั้นได้รับความพึงพอใจจากเกลือที่เติมลงในสารอาหาร: NaCl, KH 2 RO 4, K 2 HPO 4

สารอาหารสามารถ: ของเหลว กึ่งของเหลว และของแข็งความหนาแน่นของตัวกลางทำได้โดยการเติมวุ้น วุ้นเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่ได้จากสาหร่าย ละลายที่อุณหภูมิ 100°C เย็นลงที่อุณหภูมิ 45-50°C สำหรับสื่อกึ่งของเหลววุ้นจะถูกเพิ่มที่ความเข้มข้น 0.5% สำหรับสื่อที่มีความหนาแน่น - 1.5-2% อาหารเหลวไม่มีส่วนผสมของวุ้น

องค์ประกอบของสารอาหารสามารถ เรียบง่ายและซับซ้อน. สื่ออย่างง่าย ได้แก่ น้ำเปปโตน, น้ำซุปเปปโตนเนื้อ, วุ้นเปปโตนเนื้อ, วุ้น Hottinger สิ่งที่ซับซ้อนนั้นเป็นสิ่งที่เรียบง่ายด้วยการเติมส่วนประกอบของสารอาหารเพิ่มเติม (น้ำตาล, หางนม, น้ำดี, เลือด, เซรั่ม, วุ้นไข่แดงเกลือ, Keith-Tarozzi, Wilson-Blair medium)

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของสภาพแวดล้อมแบ่งออกเป็น:

1. วัตถุประสงค์ทั่วไป -สำหรับการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียส่วนใหญ่ (วุ้นเปปโตนเนื้อ, วุ้นเลือด)

2. วัตถุประสงค์พิเศษ:

ก) สภาพแวดล้อมวิชาเลือก- นี่คือสภาพแวดล้อมที่จุลินทรีย์บางชนิดเติบโต ตัวอย่างเช่น วุ้นด่างที่มีค่า pH 9 ทำหน้าที่แยก Vibrio cholerae

ข)กับ ทรัพยากรเพิ่มคุณค่าเป็นสื่อที่กระตุ้นการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์บางชนิดในขณะที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์อื่น ๆ ตัวอย่างเช่น แมกนีเซียมและสื่อ selenite กระตุ้นการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย Salmonella ในขณะที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของ Escherichia coli

c) สภาพแวดล้อมการวินิจฉัยแยกโรคทำหน้าที่ศึกษาการทำงานของเอนไซม์ของแบคทีเรีย (Hiss media)

d) สารอาหารรวมรวมสื่อเลือกที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชที่เกี่ยวข้องและสื่อการวินิจฉัยแยกโรค (สื่อของ Ploskirev สำหรับการแยกเชื้อชิเกลล่า, วุ้นบิสมัทซัลไฟต์สำหรับเชื้อ Salmonella) สื่อทั้งสองนี้ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ E. coli

สื่อที่เลือกใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างแบคทีเรียโปรโตโทรฟิคและแบคทีเรียออกโซโทรฟิค โปรโตโทรฟเติบโตบนอาหารเลี้ยงเชื้อขั้นต่ำที่มีเพียงเกลือและคาร์โบไฮเดรต เนื่องจากพวกมันสามารถสังเคราะห์สารที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาได้ Auxotrophs ต้องการสื่อที่มีกรดอะมิโนบางชนิด วิตามิน เช่น ปัจจัยการเจริญเติบโต

การเตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อเป็นหนึ่งในส่วนที่สำคัญและยากที่สุดของงานด้านแบคทีเรีย

ปัจจุบันวงการแพทย์ได้จัดการผลิตสื่อบรรจุกระป๋อง อาหารเลี้ยงเชื้อแบบแห้งอยู่ในขวดพลาสติกที่มีฝาปิดแน่นเพื่อให้แน่น

เงื่อนไขในการเพาะเลี้ยงแบคทีเรีย:

1. การมีสารอาหารครบถ้วน

2. อุณหภูมิการเพาะปลูกที่แน่นอน (อุณหภูมิที่เหมาะสมคือ 37 0 C)

3. บรรยากาศการบ่มเพาะบางอย่าง แอโรบิกแบบเข้มงวดต้องการออกซิเจน ดังนั้นพวกมันจึงเติบโตได้ดีบนพื้นผิวของวุ้นในจานเลี้ยงเชื้อหรือในแผ่นบางๆ ชั้นบนสุดสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลว สำหรับการเจริญเติบโตของแอโรบิกในชั้นลึกของตัวกลางที่เป็นของเหลว จำเป็นต้องผสมหรือเขย่าสารอาหารอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ออกซิเจนกระจายไปทั่วปริมาตรทั้งหมดของตัวกลาง สำหรับ facultative anaerobes จะใช้วิธีการเดียวกัน Microaerophiles เพิ่มจำนวนที่ความดันออกซิเจนบางส่วนลดลง ความเข้มข้นของ CO 2 ควรอยู่ที่ 1-5% ในการทำเช่นนี้ให้ใช้ตู้อบ CO 2 พิเศษหรือวางพืชผลไว้ในเครื่องดูดความชื้นซึ่งมีการติดตั้งเทียนร้อน สำหรับการเจริญเติบโตของ anaerobes ที่จำเป็นจำเป็นต้องแยกการเข้าถึงออกซิเจน ในการทำเช่นนี้ สารลดออกซิเจน (กรดไธโอไกลโคลิก) จะถูกเติมลงในอาหารเลี้ยงเชื้อ อาหารเหลวจะสร้างใหม่จากออกซิเจนในชั้นบรรยากาศโดยการต้ม สารดูดซับออกซิเจนจะถูกใช้โดยการวางในแกสแพ็คที่ปิดสนิท และใช้แอนแอโรสแตท

4. ระยะเวลาการเพาะปลูก (18-48 ชั่วโมง) สำหรับเพาะเชื้อ Mycobacterium tuberculosis (3-4 สัปดาห์).

5. แสงสว่าง แบคทีเรียโฟโตโทรฟิคต้องการแสงในการเจริญเติบโต

ในสภาพอุตสาหกรรม เพื่อให้ได้มวลชีวภาพของแบคทีเรียหรือเชื้อราเพื่อให้ได้ยาปฏิชีวนะ วัคซีน ผลิตภัณฑ์ตรวจวินิจฉัย การเพาะปลูกจะดำเนินการในเครื่องมือ (ถังหมัก) โดยปฏิบัติตามพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของวัฒนธรรมอย่างเคร่งครัด

โภชนาการของแบคทีเรีย

โภชนาการเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการเข้าและกำจัดสารอาหารเข้าและออกจากเซลล์ โภชนาการเป็นหลักช่วยให้การสืบพันธุ์และการเผาผลาญของเซลล์

สารอาหารที่จำเป็น ได้แก่ คาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แมกนีเซียม แคลเซียม นอกจากออร์กาโนเจนแล้ว ธาตุที่จำเป็น พวกเขาให้กิจกรรมของเอนไซม์ ได้แก่ สังกะสี แมงกานีส โมลิบดีนัม โคบอลต์ ทองแดง นิกเกิล ทังสเตน โซเดียม คลอรีน

แบคทีเรียมีแหล่งอาหารที่หลากหลาย

ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของการผลิตคาร์บอน แบคทีเรียแบ่งออกเป็น: 1) ออโตโทรฟ (ใช้สารอนินทรีย์ - CO 2); 2) heterotrophs (ใช้ C-hexoses อินทรีย์, โพลีไฮดริกแอลกอฮอล์, กรดอะมิโน);

กระบวนการทางโภชนาการต้องให้พลังงานที่จำเป็นแก่เซลล์แบคทีเรีย ตามแหล่งพลังงานจุลินทรีย์แบ่งออกเป็น: 1) phototrophs - แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์; 2) chemotrophs - พวกมันได้รับพลังงานเนื่องจากปฏิกิริยารีดอกซ์ 3) chemolithotrophs - ใช้สารประกอบอนินทรีย์ 4) chemoorganotrophs - ใช้สารอินทรีย์

จุลชีววิทยาทางการแพทย์ศึกษาแบคทีเรียที่เป็น heterochemoorganotrophs

ปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ได้แก่ วิตามิน กรดอะมิโน พิวรีนและไพริมิดีนเบส ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะช่วยเร่งการเจริญเติบโต ในบรรดาแบคทีเรียมี: 1) โปรโตโทรฟ (สามารถสังเคราะห์สารที่จำเป็นได้เอง); 2) auxotrophs (ต้องการปัจจัยการเจริญเติบโต)

จุลินทรีย์ดูดซึมสารอาหารในรูปของโมเลกุลขนาดเล็ก ดังนั้น โปรตีน โพลีแซคคาไรด์และโพลิเมอร์ชีวภาพอื่นๆ จะทำหน้าที่เป็นแหล่งอาหารได้ก็ต่อเมื่อพวกมันถูกย่อยสลายโดยเอนไซม์ภายนอกให้เป็นสารประกอบที่ง่ายกว่าเท่านั้น

วิธีการเข้าสู่เมแทบอไลต์และไอออนในเซลล์จุลินทรีย์: I. การขนส่งแบบพาสซีฟ (ไม่มีค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน): การแพร่กระจายอย่างง่าย; 2) อำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย (ตามระดับความเข้มข้นด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนพาหะ) ครั้งที่สอง การขนส่งแบบแอคทีฟ (ด้วยการใช้พลังงาน เทียบกับความเข้มข้นของเกรเดียนต์ ในกรณีนี้ สารตั้งต้นจะทำปฏิกิริยากับโปรตีนพาหะบนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม)

มีการดัดแปลงการขนส่งที่ใช้งานอยู่ - การถ่ายโอนกลุ่มสารเคมี เอนไซม์ฟอสโฟรีเลตทำหน้าที่เป็นโปรตีนพาหะ ดังนั้นสารตั้งต้นจึงถูกถ่ายโอนในรูปแบบฟอสโฟรีเลต การถ่ายโอนกลุ่มสารเคมีนี้เรียกว่าการเคลื่อนย้าย

จุลชีววิทยา: เอกสารประกอบการบรรยาย Tkachenko Ksenia Viktorovna

1. การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย

การเจริญเติบโตของแบคทีเรียคือการเพิ่มขนาดของเซลล์แบคทีเรียโดยไม่เพิ่มจำนวนบุคคลในประชากร

การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียเป็นกระบวนการที่ช่วยให้เพิ่มจำนวนบุคคลในประชากร แบคทีเรียมีอัตราการแพร่พันธุ์สูง

การเจริญเติบโตมาก่อนการสืบพันธุ์เสมอ แบคทีเรียสืบพันธุ์โดยฟิชชันแบบไบนารีตามขวาง ซึ่งเซลล์ลูกที่เหมือนกันสองเซลล์ถูกสร้างขึ้นจากเซลล์แม่หนึ่งเซลล์

กระบวนการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรียเริ่มต้นด้วยการจำลองดีเอ็นเอของโครโมโซม ที่จุดเชื่อมต่อของโครโมโซมกับเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม (จุดจำลอง) โปรตีนตัวเริ่มต้นจะทำหน้าที่ ซึ่งทำให้วงแหวนโครโมโซมแตก จากนั้นเกลียวของมันก็จะหมดไป เส้นใยคลายตัวและเส้นใยที่สองยึดติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมที่จุดจำลองซึ่งตรงข้ามกับจุดจำลองแบบเส้นผ่านศูนย์กลาง เนื่องจาก DNA polymerases สำเนาที่ถูกต้องของมันจึงเสร็จสมบูรณ์ในเมทริกซ์ของแต่ละสาย การเพิ่มจำนวนของสารพันธุกรรมเป็นสองเท่าเป็นสัญญาณของการเพิ่มจำนวนออร์แกเนลล์เป็นสองเท่า ในผนังกั้นมีโซม มีการสร้างผนังกั้นแบ่งครึ่งเซลล์

ดีเอ็นเอเกลียวคู่หมุนวนเป็นวงแหวน ณ จุดที่ติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม นี่เป็นสัญญาณสำหรับความแตกต่างของเซลล์ตามกะบัง ลูกสาวสองคนถูกสร้างขึ้น

บนสื่อที่มีสารอาหารหนาแน่นแบคทีเรียจะก่อตัวเป็นกลุ่มของเซลล์ - โคโลนีซึ่งมีขนาดรูปร่างพื้นผิวสี ฯลฯ แตกต่างกัน ในสื่อที่เป็นของเหลวการเจริญเติบโตของแบคทีเรียนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการก่อตัวของฟิล์มบนพื้นผิวของสารอาหารความขุ่นสม่ำเสมอหรือ ตะกอน.

การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียถูกกำหนดโดยช่วงเวลาของการสร้าง ซึ่งเป็นช่วงที่มีการแบ่งเซลล์ ระยะเวลาการสร้างขึ้นอยู่กับชนิดของแบคทีเรีย อายุ ส่วนประกอบของสารอาหาร อุณหภูมิ ฯลฯ

ขั้นตอนของการสืบพันธุ์ของเซลล์แบคทีเรียบนอาหารเหลว:

1) เฟสนิ่งเริ่มต้น จำนวนแบคทีเรียที่เข้าไปในอาหารเลี้ยงเชื้อและอยู่ในนั้น

2) ระยะล่าช้า (ระยะพัก); ระยะเวลา - 3-4 ชั่วโมง, แบคทีเรียปรับตัวเข้ากับสารอาหาร, การเติบโตของเซลล์ที่ใช้งานอยู่เริ่มต้นขึ้น แต่ยังไม่มีการสืบพันธุ์ที่ใช้งานอยู่ ในเวลานี้ปริมาณโปรตีน RNA เพิ่มขึ้น

3) เฟสของการคูณลอการิทึม กระบวนการสืบพันธุ์ของเซลล์ในประชากรกำลังดำเนินไปอย่างแข็งขัน การสืบพันธุ์มีชัยเหนือความตาย

4) เฟสนิ่งสูงสุด แบคทีเรียถึงความเข้มข้นสูงสุดนั่นคือ จำนวนสูงสุดบุคคลที่มีชีวิตในประชากร จำนวนแบคทีเรียที่ตายแล้วเท่ากับจำนวนที่เกิดขึ้น ไม่มีการเพิ่มจำนวนบุคคลอีกต่อไป

5) ระยะเร่งการตาย; กระบวนการแห่งความตายมีผลเหนือกว่ากระบวนการสืบพันธุ์เนื่องจากสารอาหารในสิ่งแวดล้อมหมดลง สะสมผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษ ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึม ขั้นตอนนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้วิธีการเพาะเลี้ยงแบบไหล: ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมจะถูกกำจัดออกจากสารอาหารอย่างต่อเนื่องและสารอาหารจะถูกเติมเต็ม

จากหนังสือนิทานชีวิตของปลา ผู้เขียน ปราฟดิน อีวาน ฟีโอโดโรวิช

อายุและการเจริญเติบโตของปลา หากไม่ทราบอัตราการเจริญเติบโตและอายุขัยของต้นไม้ เป็นไปไม่ได้ที่จะทำการป่าไม้ โดยไม่ทราบอายุและส่วนสูงของสัตว์เลี้ยง จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะมีส่วนร่วมในการเลี้ยงโคอย่างเหมาะสม ผู้ปลูกต้นไม้ได้เรียนรู้มานานแล้วในการกำหนดอายุของต้นไม้ในแต่ละปี

จากหนังสือไฮโดรโปนิกส์สำหรับมือสมัครเล่น ผู้เขียน ซัลเซอร์ เอิร์นส์ เอ็กซ์

ทำไมการเจริญเติบโตของพืชสามารถหยุดได้ หากสิ่งนี้เกิดขึ้นคุณควรจำ "กฎขั้นต่ำ" ทันที สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรให้เราปล่อยให้ตัวเองพูดนอกเรื่องเล็กน้อยที่นี่และจินตนาการถึงการเดินเล่นของครอบครัวที่มีเด็กเล็กและเด็กโต ตระกูล

จากหนังสือจุลชีววิทยา: เอกสารประกอบการบรรยาย ผู้เขียน Tkachenko Ksenia Viktorovna

2. โภชนาการของแบคทีเรีย โภชนาการเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการเข้าและกำจัดสารอาหารเข้าและออกจากเซลล์ โภชนาการเป็นหลักช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสืบพันธุ์และการเผาผลาญของเซลล์ organogens มีความโดดเด่นในบรรดาสารอาหารที่จำเป็น - เหล่านี้คือแปด

จากหนังสือจุลชีววิทยา ผู้เขียน Tkachenko Ksenia Viktorovna

ความแปรปรวนมีอยู่สองประเภท - ฟีโนไทป์และจีโนไทป์ ความแปรปรวน ฟีโนไทป์ - การดัดแปลง - ไม่ส่งผลกระทบต่อจีโนไทป์ การปรับเปลี่ยนส่งผลกระทบต่อคนส่วนใหญ่ในประชากร พวกเขาไม่ได้รับมรดกและเมื่อเวลาผ่านไป

จากหนังสือเมล็ดพันธุ์แห่งการทำลายล้าง ความลับเบื้องหลังการจัดการทางพันธุกรรม ผู้เขียน เองดาห์ล วิลเลียม เฟรเดอริก

6. การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ สารอาหารของแบคทีเรีย การเจริญเติบโตของแบคทีเรียคือการเพิ่มขนาดของเซลล์แบคทีเรียโดยไม่เพิ่มจำนวนของจำนวนประชากร การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียเป็นกระบวนการที่ช่วยให้เพิ่มจำนวนของแบคทีเรียใน ประชากร. แบคทีเรียมีลักษณะเป็นความเร็วสูง

จากหนังสือมด ครอบครัว อาณานิคม ผู้เขียน ซาคารอฟ อนาโตลี อเล็กซานโดรวิช

การเติบโตของประชากรและความมั่นคงของชาติ ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2517 ในขณะที่ความแห้งแล้งของโลกและนโยบายการเกษตรของอเมริกากำลังได้รับแรงผลักดัน รัฐมนตรีต่างประเทศของ Nixon และที่ปรึกษาด้านความมั่นคงแห่งชาติ Henry Kissinger ได้ส่ง

จากหนังสือ Age Anatomy and Physiology ผู้เขียน อันโตโนวา โอลกา อเล็กซานดรอฟนา

การเติบโตของครอบครัวและการปรับปรุงองค์กร ในระดับหนึ่ง โครงสร้างเป็นผลมาจากแง่มุมต่างๆ ของชีวิต ลักษณะของครอบครัวมด โครงสร้างพบการแสดงออกที่ค่อนข้างสมบูรณ์ขององค์ประกอบของชุมชนและขนาด ลักษณะเฉพาะของสปีชีส์

จากหนังสือนิเวศวิทยา โดย มิทเชล พอล

การเติบโตของความสามารถในการปรับตัวของครอบครัว ครอบครัวขนาดใหญ่เป็นคุณลักษณะใหม่ที่สำคัญในตัวมันเอง (ประมาณเท่าๆกับขนาดตัวบุคคล). ครอบครัวใหญ่มักจะแข่งขันกันมากกว่าเสมอ มันง่ายกว่าสำหรับครอบครัวที่จะปกป้องแผนอาหารของมัน

จากหนังสือหนีจากความเหงา ผู้เขียน Panov Evgeny Nikolaevich

3.3. การเจริญเติบโตและการทำงานของกล้ามเนื้อ

จากหนังสือการเดินทางสู่ดินแดนจุลินทรีย์ ผู้เขียน เบทิน่า วลาดิมีร์

3.6. การเจริญเติบโตของกระดูกสันหลัง กระดูกสันหลังของผู้ใหญ่และเด็ก กระดูกสันหลังประกอบด้วยกระดูกสันหลังอิสระ 24 ชิ้น (คอ 7 ชิ้น, ทรวงอก 12 ชิ้น และเอว 5 ชิ้น) และ 9-10 ชิ้นที่ไม่มีชิ้นเนื้อ (กระดูกศักดิ์สิทธิ์ 5 ชิ้น และก้นกบ 4-5 ชิ้น) กระดูกสันหลังอิสระเชื่อมต่อกันด้วยเอ็นซึ่งอยู่ระหว่างนั้น

จากหนังสือจุลภาค ผู้เขียน ซิมเมอร์ คาร์ล

การเติบโตของประชากร ในสิ่งพิมพ์ชิ้นหนึ่งกล่าวว่าหากประชากรมนุษย์ยังคงเติบโตในอัตราปัจจุบัน ในอีก 200 ปีข้างหน้า ผู้คนจำนวนมากจะพุ่งเข้าสู่อวกาศด้วยความเร็วแสง แน่นอนว่าสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น นี่เป็นเพียงเรื่องตลกที่จะแสดง

จากหนังสือยีนกับพัฒนาการของร่างกาย ผู้เขียน นีฟาค อเล็กซานเดอร์ อเล็กซานโดรวิช

"การเติบโตเกินขีด จำกัด ของแต่ละบุคคล" ดังนั้นก่อนที่สายตาของเราจะผ่านตัวละครหลักของการแสดงวิวัฒนาการอันน่าทึ่งซึ่งนำสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งมากมายมาสู่เวทีแห่งชีวิต ด้วยความแตกต่างทั้งหมดที่ทำให้เกิดความคิดริเริ่มที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของแต่ละอัน

จากหนังสือของผู้แต่ง

การเติบโตและการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์ ดังที่ Claude Bernard นักสรีรวิทยาชาวฝรั่งเศสที่มีชื่อเสียงในศตวรรษที่ 19 กล่าวว่า ชีวิตคือการสร้าง สิ่งมีชีวิตแตกต่างจากธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตโดยส่วนใหญ่เติบโตและสืบพันธุ์ การเติบโตและการสืบพันธุ์ของพวกมันนั้นสังเกตได้ดีที่สุดในเรื่องนี้

จากหนังสือของผู้แต่ง

จุลินทรีย์เร่งการเจริญเติบโตของพืช สารก่อตัวขึ้นในอวัยวะต่าง ๆ ของพืชที่ควบคุมและเร่งการเจริญเติบโตในระดับหนึ่ง สารเหล่านี้รวมถึงกรด f3-indoleacetic (heteroauxin) เป็นที่น่าสนใจว่ามีการผลิตและแยก heteroauxin

จากหนังสือของผู้แต่ง

"การเจริญเติบโตที่หรูหรา" Escherichia coli อาศัยอยู่ในร่างกายของบรรพบุรุษของเราเป็นเวลาหลายล้านปีแม้ว่าบรรพบุรุษเหล่านี้จะไม่ใช่คนก็ตาม แต่จนกระทั่งปี 1885 Homo sapiens และผู้อยู่อาศัยได้รับการแนะนำให้รู้จักกันอย่างเป็นทางการ กุมารแพทย์ชาวเยอรมันชื่อ Theodor Escherich

จากหนังสือของผู้แต่ง

1. การสืบพันธุ์คือการเจริญเติบโต พันธุกรรม และการพัฒนา การสืบพันธุ์เป็นหนึ่งในสิ่งที่เฉพาะเจาะจงและมากที่สุด คุณสมบัติที่ซับซ้อนชีวิต. นี่เป็นเรื่องธรรมชาติ เนื่องจากการเลือกวิวัฒนาการมุ่งไปที่ความสามารถนี้อย่างแม่นยำ: ในการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะชนะสิ่งนั้น