WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Ріст і розвиток бактерій - Реферат

Ріст і розвиток бактерій - Реферат

тип клітини і поліморфний, при якому утворюються кілька моофологічно різних типів клітин
Серед актиноміцетів поширене розмноження фрагментами гіф, а деякі бактерії можуть розмножуватися за допомогою спор, але не ендоспор. Бактеріям притаманний високий темп розмноження, що характеризується часом генерації, тобто часом, упродовж якого відбувається поділ бактеріальної клітини. Час генерації визначається видом бактерій, їхнім віком і умовами довкілля. За сприятливих умов час генерації для багатьох видів бактерій коливається в межах від 15 до 30 хв.
Уявити швидкість розмноження і утворення бактеріальної маси допоможуть такі приклади. Якщо бактерія ділитиметься через кожні 20 хв. то з однієї бактерії за 24 год може утворитися 72 генерації. Це становить 472 o 1019 особин. Холерний вібріон за 30 год спроможний дати таке потомство, яке могло б покрити суцільним шаром усю поверхню земної кулі. Академік В.І. Вернадський у своїй праці "Очерки геохимии" наводить приклад, що "за сприятливих умов одна бактерія за 4-5 днів може утворити 1036 особин, об'єм яких... дорівнює океанові".
Насправді ж у природі немає таких ідеальних умов, за яких бактерії могли б безперешкодно розмножуватися. Брак поживних речовин, несприятливі температурні умови, згубний вплив продуктів обміну, поїдання бактерій іншими організмами та багато інших чинників - усе це негативно позначається на розмноженні бактерій. Велика швидкість розмноження прокаріотів - еволюційне пристосування до збереження виду.
Надзвичайно важливою умовою процесу поділу бактерій є реплікація ДНК. Поділ клітини починається лише через деякий час по тому, як закінчиться реплікація ДНК. Є дані про те, що сигналом для поділу клітини є початок реплікації молекули ДНК й що подвоєння ДНК і поділ клітин відбуваються зі швидкістю, властивою для кожного виду бактерій.
У бактеріальній популяції постійно відбувається ріст, розмноження і відмирання бактеріальних клітин. Спостереження за розмноженням прокаріотів у замкнених системах на рідких живильних середовищах показують, що швидкість їхнього росту змінюється з часом. У живильному середовищі бактерії ростуть доти, доки вміст у ньому якогось із необхідних їм компонентів не досягне мінімуму; далі їхній ріст припиняється. Якщо протягом цього часу не додавати поживних речовин і не видаляти продуктів обміну, то дістанемо так звану статичну бактеріальну культуру.
Ріст бактеріальної популяції в такій "закритій системі" підлягає відповідним закономірностям. Крива, яка описує залежність логарифмів числа клітин статичної культури від часу, дістала назву кривої росту. Типова крива росту має 8-подібну форму, яка дає змогу розрізняти кілька фаз росту, що змінюють одна одну у визначеній послідовності.
2. Фази росту бактерій
За вирощування бактерій в рідкому живильному середовищі методом періодичного культивування в оптимальних умовах умовно виділяють фази росту бактеріальної популяції, які відображають загальну закономірність росту і розмноження бактеріальних клітин.
1. Початкова фаза, охоплює проміжок часу від моменту висівання бактерій на живильне середовище й до досягнення максимальної швидкості росту. В цей період бактерії пристосовуються до умов культивування. Тривалість цієї фази залежить від зовнішніх умов, віку і видової специфічності бактерій.
2. Експоненціальна, або лог-фаза. В цей період розмноження бактерій відбувається з найбільшою швидкістю. Кількість клітин збільшується в геометричній прогресії. Внаслідок інтенсивного розмноження клітин відбувається швидке поглинання поживних речовин із живильного середовища і нагромадження в ньому шкідливих продуктів обміну. Це, своєю чергою, сповільнює розмноження культури і лог-фаза переходить у наступну фазу.
3. Стаціонарна фаза настає тоді, коли кількість клітин перестає збільшуватись. У цей період кількість новоутворених клітин дорівнює числу відмерлих, а тому кількість живих клітин деякий час залишається незмінною. Разом з цим стаціонарна фаза характеризується максимальною величиною біомаси, максимальною життєдіяльністю мікробної популяції.
4. Фаза відмирання. У цій фазі відмирання бактерій переважає над розмноженням, зростає гетерогенність культури тощо. Такий стан бактеріальної популяції зумовлюється зміною фізико-хімічних властивостей поживного середовища та іншими несприятливими чинниками. Фаза відмирання досі ще недостатньо вивчена.
Виокремлюють ще й фазу виживання, яка характеризується наявністю окремих клітин, що збереглися протягом тривалого часу в умовах загибелі більшості клітин мікробної популяції. Висівання цих клітин на свіже поживне середовище показало, що вони зберегли здатність після лаг-фази активно рости і розмножуватися.
Під час культивування бактерій в замкненій системі вони весь час перебувають в умовах, що постійно змінюються. Таке культивування дістало назву непротокової культури. Спочатку бактерії мають у надлишку всі поживні речовини, а далі поступово починають відчувати їхню нестачу, одночасно відбувається отруєння клітин продуктами обміну. Все це спричинює зниження швидкості росту мікробної популяції. Однак якщо додавати в середовище свіжі поживні речовини і водночас видаляти культуральну рідину, то бактерії можна утримувати в експоненціальній фазі росту будь-який час. Такий метод покладено в основу протокового (безперервного) культивування мікроорганізмів, яке здійснюється в хемостатах, турбідостатах та інших спеціальних культиваторах.
Суть методу безперервного культивування бактерій і грибів полягає в тому, що вирощувана культура міститься у спеціальному приладі, в який постійно надходить свіже живильне середовище. З такою самою швидкістю з культиватора витікає культуральна рідина з мікробами. Безперервне культивування бактерій в культиваторах автоматично регулюється, а тому воно дуже перспективне, оскільки забезпечує значне збільшення продуктивності цехів при зменшенні затрат праці.
Отже, безперервне культивування мікробів широко використовується не тільки для вивчення їх фізіології,біохімії, генетики тощо, а й інтенсивно впроваджується в практику мікробіологічної промисловості. Нині розроблено низку варіантів проточного культивування різних мікроорганізмів: напівбезперервне, багатоциклічне та ін.
У фізіологічних, цитогенетичних і генетичних дослідженнях часто використовують так звані синхронні культури, в яких усі клітини перебувають на тій самій стадії клітинного циклу. Синхронізація бактеріальної культури здійснюється за допомогою фізичних і хіміко-біологічних методів.
У процесі росту і розмноження відбуваються помітні зміни в житті прокаріотів. Ці зміни можна спостерігати в нормальному циклі онтогенезу бактерій, який залежить від природи організмів, складності їх форм і послідовності розвитку. Найпростіший цикл розвитку зафіксовано у кулястих бактерій: він ототожнюється з ростом клітини та поділом їх. У бацил до циклу розвитку за певних умов додається й спороутворення.
Досить складним циклом розвитку характеризуються міксобактерії, в яких вегетативні клітини паличкоподібної форми змінюють овальні або кулясті клітини, скупчення яких разом зі слизом утворюють плодові тіла. Всередині цих тіл клітини переходять до стану'Спокою, перетворюючись на мікроспори і мікроцисти, що є закономірною стадією життєвого циклу міксобактерій.
Як уже зазначалося вище, більшість бактерій розмножуються нестатевим шляхом і існують у гаплоїдному стані. Однак ще 1946 р. Дж. Ледерберг і Е. Татум виявили передавання генетичного матеріалу від однієї клітини до іншої шляхом безпосереднього контакту під час культивування двох штамів кишкової палички, що пізніше дало можливість встановити наявність статевої диференціації у бактерій. Цей процес було названо кон'югацією. Вона нагадує редукований статевий процес.
Список використаної літератури:
1. Загальна біологія. Підручник. - К., 2002.
2. Мікробіологія з основами вірусології / За ред. Вікерчук.- К., 2003.
Loading...

 
 

Цікаве