Бактериялардың көбеюі және көбеюі. Көбею фазалары

Бактерия жасушасының өсуі деп оның цитоплазмасы массасының ұлғаюы деп түсіну керек, ол қоректену кезінде жасушалық материалдың синтезі нәтижесінде пайда болады. Бактерия популяциясының өсуі 4 кезеңнен өтеді: 1) артта қалу фазасы, 2) экспоненциалды немесе логарифмдік фаза, 3) стационар фаза, 4) өлу фазасы.

КЕТТІ ФАЗА (4 -5 сағат) Тұқым ортаға енгізілгеннен кейін пайда болады. Бұл бактериялардың қоректік ортаға бейімделу кезеңі, кейіннен фермент-субстрат реакциясын жүзеге асыру үшін экзо- және эндоферменттердің дифференциалды активтенуі орын алады. Тұрақты ДНҚ мазмұнымен бактериялық ақуыз мен РНҚ күрт жоғарылайды.

LAG FHASE (4 -5 сағат) Кешігу фазасының ұзақтығы әдетте қысқа, сағатпен өлшенеді және бактерия түріне, берілген қоректік ортадағы егу көптігіне, дақыл күйіне, өсіруге қолданылатын температураға, және қоректік ортаның құрамы. Лаг фазасында өсудің көрінетін белгілері болмаған жағдайда биомассаның ұлғаюы орын алады, нәтижесінде бактерия жасушасының мөлшері бірнеше есе артады.

КІШІЛІК ФАЗА (4 -5 сағат) Белгілі бір мөлшерге жеткен соң, қажетті ақуыз, РНҚ және ДНҚ мөлшерін «жинақтап», экзо- және эндоферменттерді белсендіріп, бактерия жасушасы белсенді түрде бөліне бастайды. Бактериялар жасушаның көлденең бөлінуі арқылы көбейеді.

ЛОГАРИФМИЯЛЫҚ ӨСУ фазасы (5 - 6 сағат) Бұл аналық жасушаның екі аналық жасушаға екілік бөлінуі арқылы жүзеге асатын көбею фазасы. «Бактерия жасушаларының екілік бөлінуінің үдемелі жеделдетілуінің тізбекті реакциясы қоректік ортадағы бактерия массасының тез өсуіне, оның энергетикалық субстратының қарқынды жұмсалуына және бактериялық метаболикалық өнімдердің жиналуына әкеледі.

СТАЦИОНАРЛЫ ӨСУ ФАЗАСЫ Нәтижесінде қоршаған орта бактериялардың одан әрі өсуі мен көбеюі үшін қолайсыз болып келеді. Стационарлық фазада көбею жылдамдығы тұрақты болып қалады. Өсірілетін бактерия түріне байланысты ол ұзақ уақытқа созылуы мүмкін, содан кейін төртінші кезең пайда болады -

ӨЛУ фазасы Өлу фазасы логарифмдік жолмен бактерия жасушаларының үдемелі өлуімен сипатталады. Бұл фазаның ұзақтығы 48 сағаттан бірнеше аптаға дейін созылады.

Сұйық қоректік ортадағы бактериялардың өсу сипаты әртүрлі - қоректік ортаның диффузды лайлануы, - қабықшаның немесе шөгіндінің түзілуі (төменгі өсінді), - «мақта шары» түріндегі өсу. Бактерияларды ажырату үшін сұйық қоректік ортадағы өсу үлгісі қолданылады.

Қоректік орталар Бактерияларды зертханалық жағдайда өсіру үшін әртүрлі құрамдағы жасанды қоректік орталар қолданылады. Бастапқы дақылдарға (бастапқы) кәдімгі немесе қарапайым қоректік орталар (ет пептонды агар, ет пептон сорпасы) қолданылады. Күрделі орталарға селективті және дифференциалды диагностикалық қоректік орталар жатады.

Қоректік орталар Элективті орталар микроорганизмдердің белгілі бір түрінің ғана өсуін қамтамасыз етеді, ал ілеспе микрофлора арнайы қоспалармен басылады. Дифференциалды диагностикалық қоректік орталар микроорганизмдердің биохимиялық қасиеттерін зерттеу және ферментативті белсенділігі бойынша бактерияларды ажыратуға мүмкіндік беру үшін қолданылады.

МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ ЖІКТЕЛУІ Бактериялардың жаңа түрлері зерттеліп, анықталған сайын әрбір жаңадан жасалған классификация ғылымның даму деңгейін көрсетті. Микроорганизмдердің жіктелуі, яғни барлық белгілі түрлердің жүйеленуі бірқатар белгілерге негізделді:

Микроорганизмді анықтау тізбегі I. Қай патшалыққа жатады - прокариоттар немесе эукариоттар II. Ол негізгі категориялардың қайсысына жатады: 1. Жасуша қабырғалары бар грамтеріс эубактериялар. 2. Жасуша қабырғалары бар грам оң эубактериялар. 3. Жасуша қабырғасы жоқ эубактериялар. 4. Архебактериялар.

Микроорганизмдердің барлығы 35 тобы белгілі III. Микроорганизм 4 категориядағы қай топқа жатады: 1. Спирохеттер 2. Аэробты /микроаэрофильді, қозғалғыш, спираль тәрізді/, виброидты, грамтеріс бактериялар. 3. Қозғалмайтын грамтеріс, қисық бактериялар. 4. Грамтеріс, анаэробты, микроаэрофильді таяқшалар және кокктар.

I. жасуша қабырғасы бар грамтеріс эубактериялар 5. Факультативті анаэробты, грамтеріс таяқшалар. 6. Грам-теріс, анаэробты, түзу, қисық және спираль таяқшалар. 7. Сульфаттың немесе күкірттің диссимиляциялық тотықсыздануын жүзеге асыратын бактериялар. 8. Анаэробты грамтеріс кокктар. 9. Риккетсия және хламидиоз.

I. жасуша қабырғасы бар грамтеріс эубактериялар 10. Аноксигенді фототрофты бактериялар. 11. Оттегі фототрофты бактериялар. 12. Аэробты хемолитотрофты бактериялар. 13. Бүршіктенетін және/немесе өсінді түзетін бактериялар. 14. Қақпағы бар бактериялар. 15. Жеміс денелерін түзбейтін фотосинтетикалық емес сырғанау бактериялар. 16. Жеміс денелерін түзетін сырғанау бактериялар.

II. Жасуша қабырғалары бар грам оң эубактериялар. 1. Грам оң кокктар. 2. Эндоспора түзетін грам оң таяқшалар мен кокктар. 3. Спора түзбейтін және дұрыс пішінді грам оң таяқшалар. 4. Спора түзбейтін дұрыс емес пішінді грам оң таяқшалар. 5. Микобактериялар. 6. Актиномицеттер.

IV. Архебактериялар. 1. Метаногендер. 2. Сульфатты қалпына келтіретін архейлер. 3. Өте галофильді архебактериялар. 4. Жасуша қабырғасы жоқ архебактериялар. 5. С метаболизденетін экстремалды термофилдер мен гипертермофилдер

Микроорганизмді анықтау реті IV. Микроорганизм қандай тұқымдасқа жатады? V. Микроорганизм қандай тұқымдасқа жатады? VI. Ол қандай микроорганизм түріне жатады?

Микроорганизмнің таксономиялық атауының құрылысы. 1. ПАТШАЛЫҚ 2. САНАТ. 3. ТОП. 4. ROD. 5. ОТБАСЫ. 6. КӨРУ

Микроорганизмдердің қазіргі классификациясының артықшылықтары Бүгінгі күнге дейін жасалған филогенетикалық жүйелеу бір сипаттамаға негізделген классификацияның барлық артықшылықтары мен кемшіліктеріне ие. Артықшылықтары дүние жүзіндегі әртүрлі зертханаларда алынған нәтижелердің толық дерлік сәйкестігін қамтиды. Түрлердің сәйкестігін анықтау үшін олар типті штаммдарды пайдалана отырып, ДНҚ-ДНҚ гомологиясының дәрежесін қосымша бағалауды бастады.

Микроорганизмдердің қолданыстағы классификациясының кемшіліктері. Қолданыстағы классификацияның кемшілігі - ол бактериялардың функциялары туралы түсінік бермейді. Сондықтан фенотиптік немесе функционалдық классификацияны құру практикалық микробиологтар үшін қазір үлкен маңызға ие. Микроорганизмдердің таксономиялық орнын жылдам анықтау үшін Бергей анықтаушысын қолданыңыз. Бұл анықтамалық басылым үнемі жаңа изоляция топтарымен жаңартылып отырады және мерзімді түрде қайта басылып отырады. Қазір 11-ші басылымы өзекті.

Микроорганизмдердің қазіргі классификациясын қалыптастыру. Қазіргі кезеңде 16 S r РНҚ-ның нуклеотидтік тізбегі негізінде прокариоттардың, оның ішінде өңделмегендердің филогенетикалық орнын анықтау әзірленуде. Жақсартылған секвенирлеу және деректерді өңдеу әдістері бұл тәсілді іс жүзінде жаңа организмдердің тұқымын анықтауға балама жасамады. Жаңа бактериялық таксондарды сипаттау анаэробтарды зерттеудегі жетістіктердің арқасында соңғы 50 жылда өте жылдам қарқынмен өтті.

Классификация мен идентификацияның айырмашылығы Жіктеулерден басқа микробиологияда оқшауланған бактерия дақылдарын анықтау схемалары бар. Сәйкестендіру схемасын құру үшін анықтауға оңай микроорганизмдердің сипаттамаларын таңдап алыңыз, ал жіктеу үшін көбінесе күрделі әдістерді қолдану қажет. Бұл жағдайда сәйкестендіру схемасы сипаттамалардың аз санын қамтуы керек, ал таксономиялық анықтау үшін классификация мүмкіндігінше көп белгілерді пайдаланады.

НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА РАХМЕТ. СІЗ МИКРОБИОЛОГИЯ ПӘНІНЕН «МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ ӨСУІ ЖӘНЕ КӨБЕЙУІ. МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ ЭВОЛЮЦИЯСЫ ЖӘНЕ ЖІКТЕЛУІ».

Бактериялардың көбеюі және көбеюі. Көбею механизмі мен жылдамдығы. Микробтардың көбею фазалары.

Параметр аты	Мағынасы
Мақаланың тақырыбы:	Бактериялардың көбеюі және көбеюі. Көбею механизмі мен жылдамдығы. Микробтардың көбею фазалары.
Рубрика (тақырыптық санат)	Мәдениет

1. Бактериялардың көбеюі және көбеюі туралы түсініктер

2. Бактериялардың популяциясы

3. Колониялар

1 . Микробиологиялық диагностика, микроорганизмдерді зерттеу және биотехнологиялық мақсаттар үшінмикроорганизмдер өсіріледі жасанды қоректік орталарда.

астында бактериялардың көбеюі түсіну популяциядағы олардың санын өзгертпестен жасуша массасының ұлғаюыбарлық жасушалық компоненттер мен құрылымдардың үйлесімді көбеюінің нәтижесінде.
ref.rf сайтында жарияланған
Микроорганизмдер популяциясындағы жасушалардың санын көбейтутерминімен белгіленеді «көбейту». Ол сипатталады ұрпақ уақыты(ұяшықтар саны екі есе өсетін уақыт аралығы) және осындай ұғым бактериялардың концентрациясы(1 мл-дегі жасушалар саны).

Эукариоттардың митоздық бөліну циклінен айырмашылығы, прокариоттардың (бактериялардың) көпшілігінің көбеюі жүреді. екілік бөліну арқылы,және актиномицеттер – бүршіктену.Дегенмен, барлық прокариоттар бар гаплоидты күйде,өйткені ДНҚ молекуласы жасушада сингулярлы түрде берілген.

2. Бактериялардың көбею процесін зерттегенде мынаны ескеру өте маңызды бактериялар әрқашан көп немесе аз популяциялар түрінде болады,және даму бактериялық популяция культурадағы сұйық қоректік ортада деп санауға болады жабық жүйе.

Бұл процесте 4 кезең бар:

‣‣‣ 1-ші бастапқы, немесе лаг фазасы немесе кешіктірілген көбею фазасы - сипатталады жасушаның қарқынды өсуінің басталуы,Бірақ олардың бөліну қарқыны төмен болып қалады;

‣‣‣ 2 - логарифмдік немесе журнал фазасы, немесе экспоненциалды фаза, - сипатталады жасушаның бөлінуінің тұрақты максималды жылдамдығы және популяциядағы жасушалар санының айтарлықтай өсуі;

‣‣‣ 3-ші - стационарлық фаза - қашан келеді популяциядағы жасушалар санының өсуі тоқтайды.Бұл жаңадан пайда болған және өлетін жасушалардың саны арасында тепе-теңдіктің пайда болуына байланысты. Стационарлық фазадағы қоректік ортаның көлемі бірлігіне популяциядағы тірі бактерия жасушаларының саны былай белгіленеді. М-концентрация.Бұл көрсеткіш бактериялардың әрбір түріне тән белгі болып табылады;

‣‣‣ 4 - өлу фазасы (логарифмдік өлім) - сипатталады популяцияда өлі жасушалар санының басым болуы және популяциядағы өміршең жасушалар санының үдемелі төмендеуі.Микроорганизмдер популяциясының санының өсуінің (көбеюінің) тоқтауы қоректік ортаның таусылуына және/немесе ондағы микроб жасушаларының зат алмасу өнімдерінің жиналуына байланысты болады. Осы себепті метаболизм өнімдерін алып тастау және/немесе қоректік ортаны ауыстыру, микробтық популяцияның стационарлық фазадан өлу фазасына өтуін реттеу арқылы оны құруға болады. ашық биологиялық жүйепопуляция дамуының белгілі деңгейінде динамикалық тепе-теңдікті жоюға ұмтылу.

Бұл микроорганизмдерді өсіру процесі әдетте деп аталады ағынды өсіру (үздіксіз мәдениет). Үздіксіз культурада өсу арнайы құрылғыларда (химостаттар мен турбидистаттар) ағынды өсіру кезінде бактериялардың үлкен массасын алуға мүмкіндік береді және вакциналар өндірісінде, сондай-ақ микроорганизмдер шығаратын әртүрлі биологиялық белсенді заттарды алу үшін биотехнологияда қолданылады. .

Жасушаның бөліну цикліндегі метаболикалық процестерді зерттеу үшін де қолдануға болады синхронды мәдениеттер - популяциясының барлық мүшелері болып табылатын осындай бактериялық мәдениеттер циклдің бір фазасында.Бұған арнайы өсіру әдістерін қолдану арқылы қол жеткізіледі.

Бұл жағдайда бір мезгілде бірнеше бөлуден кейін синхрондалған жасуша суспензиясы біртіндеп асинхронды бөлінуге қайта ауысады, осылайша ұяшықтар саны кейіннен сатылы емес, үздіксіз артады.

3. Қатты қоректік орталарда өсіргенде бактериялар түзіледі колониялар - жай көзге көрінетін бір түрдегі бактериялар шоғыры,бұл көбінесе бір жасушаның ұрпағы.

Түрлі бактериялардың колониялары әртүрлі:

‣‣‣ пішіні;

‣‣‣ өлшемі;

‣‣‣ ашықтық;

‣‣‣ түс;

‣‣‣ биіктігі;

‣‣‣ бетінің және шеттерінің сипаты;

‣‣‣ консистенциясы.

Колониялардың табиғаты - бактериялардың таксономиялық сипаттамаларының бірі.

44. «Биосфера» және «биоценоз» ұғымдарының анықтамасы мен мәні. Микробтардың эволюциясы туралы қазіргі заманғы идеялар.

Табиғатта микроорганизмдер кез келген ортаны дерлік (топырақ, су, ауа) мекендейді және басқа тіршілік иелеріне қарағанда әлдеқайда кең таралған. Азық-түлік пен энергия көздерін қайта өңдеу механизмдерінің әртүрлілігіне, сондай-ақ сыртқы әсерлерге айқын бейімделуіне байланысты микроорганизмдер өмірдің басқа формалары өмір сүре алмайтын жерде өмір сүре алады.

Көптеген организмдердің табиғи мекендеу ортасы су, топырақ және ауа болып табылады. Өсімдіктер мен жануарлар денелерінде тіршілік ететін микроорганизмдердің саны әлдеқайда аз. Микроорганизмдердің кең таралуы олардың ауа және су арқылы таралу жеңілдігімен байланысты; атап айтқанда, тұщы және тұзды су қоймаларының беті мен түбі, сондай-ақ топырақтың үстіңгі қабатының бірнеше сантиметрі органикалық заттарды бұзатын микроорганизмдерге толы. Микроорганизмдердің аз саны жануарлардың (мысалы, асқазан-ішек жолдары, жоғарғы тыныс жолдары) және өсімдіктердің бетін және кейбір ішкі қуыстарын колонизациялайды.

Тіршілік ету аймақтарында микроорганизмдер пайда болады биоценоздар[грек тілінен био,өмір, + коино,қауымдастық] - нақты және жиі әдеттен тыс қатынастары бар күрделі ассоциациялар. Белгілі бір биоценоздағы әрбір микробтық қауымдастық спецификалық қалыптасады автохтонды микроорганизмдер[грек тілінен автомобильдерсенікі, + chthon,ел, елді мекен], яғни белгілі бір аймаққа тән микробтар.

Симбиоз[грек тілінен симбиоз, бірге өмір сүру] - ұзақ өмір сүретін қауымдастықтарда микроорганизмдердің ұзақ уақыт бірге өмір сүруі. Микроорганизмнің иесінің (үлкен организм) жасушаларының сыртында орналасуы эктосимбиоз деп аталады: жасушалардың ішінде локализацияланған кезде ол эндосимбиоз деп аталады. Типтік эктосимбиотикалық микробтар - ішек таяқшасыбактериялар тұқымдасы БактероидтарЖәне Bifidobacterium, Proteus vulgaris,сондай-ақ ішек микрофлорасының басқа өкілдері. Эндосимбиоздың мысалы ретінде, мысалы, бактериялардың дәрілерге төзімділігін қамтамасыз ететін плазмидаларды қарастыруға болады. Симбиотикалық қарым-қатынастар да әрбір серіктес алатын пайдаға қарай бөлінеді.

Мутуализм[лат. өзара, mutual] - өзара тиімді симбиотикалық қатынас. Осылайша, микроорганизмдер иесі ағзасына қажетті биологиялық белсенді заттарды (мысалы, В дәрумендерін) түзеді. Сонымен бірге макроорганизмдерде өмір сүретін эндо- және эктосимбионттар қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларынан (кебу және экстремалды температура) қорғалған және қоректік заттарға үнемі қол жеткізе алады. Мутуализмнің барлық түрлерінің ішінде ең таңқаларлық жәндіктердің (қоңыздар мен термиттер) кейбір саңырауқұлақтарды өсіруі. Бір жағынан, бұл саңырауқұлақтардың кеңірек таралуына ықпал етеді, екінші жағынан - o\

mj дернәсілдер үшін қоректік заттардың тұрақты көзін қамтамасыз етеді. Бұл адамның пайдалы өсімдіктер мен микроорганизмдерді өсіруін еске түсіреді.

Комменсализм- тек бір серіктес пайда алатын симбиоз түрі (екіншісіне «көрінетін» зиян келтірместен); мұндай қатынастарға қатысатын микроорганизмдер комменсалдар [лат. ұяшық-, s, + менса,кесте; сөзбе-сөз - үстелдің достары]. Комменсальды микроорганизмдер адам ағзасының терісі мен қуыстарын (мысалы, асқазан-ішек жолдарын) «көрінетін» зиян келтірместен колонизациялайды; олардың жиынтығы қалыпты микробтық флора (табиғи микрофлора). Типтік эктосимбиотикалық комменсальды организмдер ішек таяқшалары, бифидобактериялар, стафилококктар және лактобактериялар болып табылады. Көптеген комменсальды бактериялар оппортунистік микрофлораға жатады және белгілі бір жағдайларда макроорганизмнің ауруларын тудыруға қабілетті (мысалы, олар медициналық процедуралар кезінде қанға енгізілгенде).

Бактериялардың көбеюі және көбеюі. Көбею механизмі мен жылдамдығы. Микробтардың көбею фазалары. - түсінігі және түрлері. «Бактериялардың өсуі мен көбеюі. Көбею механизмі мен жылдамдығы. Микробтардың көбею фазалары» категориясының жіктелуі және ерекшеліктері. 2017, 2018 ж.

Бактериялардың көбеюі –Бұл популяциядағы особьтардың санын көбейтпей, бактериялық жасуша мөлшерінің ұлғаюы. Жасушаның өсуі шексіз емес. Критикалық мөлшерге жеткеннен кейін жасуша бөлінуден өтеді.

Бактериялардың көбеюі -популяциядағы особьтар санының өсуін қамтамасыз ететін процесс. Бактериялар жоғары көбею жылдамдығымен сипатталады.

Өсу әрқашан көбеюден бұрын болады. Бактериялар көлденең екілік бөліну арқылы көбейеді, онда бір аналық жасушадан екі бірдей еншілес жасуша түзіледі. Грам-оң бактериялардың көпшілігінде бөліну перифериядан орталыққа қарай өтетін көлденең септум синтезі арқылы жүреді. Грамтеріс бактериялардың көпшілігінің жасушалары тарылу арқылы бөлінеді.

Бактерия жасушасының бөліну процесі хромосомалық ДНҚ репликациясынан басталады. Репликация белгілі бір нуклеотидтер тізбегі бар бастапқы деп аталатын бір таңдалған аймақта басталады. Бұл жерде бір немесе екі репликациялық шанышқы болуы мүмкін. Репликация процесіне 20-дан астам ферменттер қатысады. Бактериялық ДНҚ қос тізбекті болғандықтан, репликация алдында оны бөлу керек. Бұл процесте қос спиралды ашатын геликаз ферменттері мен екінші реттік бұйралардың пайда болуына жол бермейтін топоизомераза қатысады. SSB протеині бір тізбекті ДНҚ-мен байланысып, оның қос спиральға қайта оралуына жол бермейді. Нәтижесінде репликациялық шанышқы түзіледі. Жаңа ДНҚ тізбектерінің синтезін ДНҚ полимираза ферменті жүзеге асырады. Негізгі тізбектің шаблонында нуклеотидтердің полимерлену реакциясын жүргізу үшін полимеразаға праймер қажет. Праймер қысқа РНҚ нуклеотид тізбегі болып табылады, шаблон тізбегіне қосымша, бос 3/- ұшы бар. ДНҚ тізбегі синтезделе бастағаннан кейін РНҚ праймері жойылады. Дуплекстегі ДНҚ тізбегі антипараллель болғандықтан, қос тізбектің ағылу бағыты жетекші деп аталатын бір шаблондағы ДНҚ синтезінің бағытымен ғана сәйкес келеді. Комплементарлы тізбекте ДНҚ қысқа фрагменттерде синтезделеді, олар кейіннен ДНҚ лигазалары арқылы бір тізбекке тігіледі. Бактериялық ДНҚ репликация процесі барлық ДНҚ екі еселенгенше жалғасады.

Бактерияларды қоректік ортаға қосқанда, олар ортаның қажетті компоненттерінің бірінің мөлшері минимумға жеткенше өсіп, көбейеді, содан кейін өсу мен көбею тоқтайды. Егер біз қоректік заттарды қоспасақ және метаболизмнің соңғы өнімдерін алып тастамасақ, біз статистикалық бактериялық мәдениет аламыз.

Бактериялардың көбею фазалары:

1. Бастапқы(кідіріс фазасы) бактериялар егілген сәттен бастап олардың көбеюінің басталуына дейінгі уақыт аралығын қамтиды. Оның ұзақтығы орта есеппен 2-5 сағатты құрайды және қоректік ортаның құрамына байланысты.

2. Экспоненциалды(логарифмдік) фаза. Жасушаның бөлінуінің тұрақты максималды жылдамдығымен сипатталады. Бұл жылдамдық бактериялардың түріне және қоректік ортаға байланысты. Жасушалардың екі еселенуіне кететін уақыт генерация уақыты деп аталады. Бұл уақыт бірнеше минуттан бірнеше сағатқа дейін өзгереді.

3. Стационарлықфаза жасушалар санының көбеюін тоқтатқанда пайда болады. Қоректік ортадағы қоректік заттардың концентрациясының төмендеуі, оттегінің парциалды қысымының төмендеуі және улы зат алмасу өнімдерінің жиналуы кезінде бактериялардың өсу қарқыны төмендейді. Стационарлық фазаның ұзақтығы бірнеше сағатты құрайды және бактериялардың түріне байланысты.

4. Қайта оралу кезеңіқышқылдық алмасу өнімдерінің жиналуынан немесе өз ферменттерінің әсерінен автолиз нәтижесінде пайда болады. Бұл кезеңнің ұзақтығы он сағаттан бірнеше аптаға дейін созылады.

3.2. Қоректік орталар, олардың жіктелу принциптері, қоректік ортаға қойылатын талаптар, микроорганизмдерді өсіру шарттары.

Бактериологиялық жұмыстың негізін көбінесе олардың сапасы бойынша зерттеу нәтижелерін анықтайтын қоректік орталар құрайды.

Қоректік орталарға қойылатын негізгі талаптар:

1. Қоректік орталарда микробты қоректендіруге қажетті барлық қоректік заттар болуы керек, яғни. тағамдық құндылығы бар.

2. Ылғалдылығы жеткілікті

3. Қоршаған ортаның оңтайлы рН (7,2-7,6) қышқылдығы болуы.

4. Изотоникалық (NaCl концентрациясы 0,87%), галофильді бактериялар үшін тұз концентрациясы 1% немесе одан жоғары.

5. Ортадағы еріген оттегінің құрамын көрсететін оңтайлы электрондық потенциалға ие болу. Ол аэробтар үшін жоғары, ал анаэробтар үшін төмен болуы керек.

6. Бактериялардың өсуі, әсіресе сұйық ортада көрінетіндей мөлдір болыңыз.

7. Стерильді болыңыз (басқа бактериялар болмауы үшін).

Қоректік орталарды дайындау үшін жануарлардан алынатын өнімдер (ет, балық, қан, жұмыртқа, сүт) және өсімдік текті өнімдер (картоп) пайдаланылады. Химиялық қосылыстардан тұратын синтетикалық қоректік орталар да қолданылады.

Бактериялар үшін азоттың көзі қарапайым аммоний қосылыстары, амин қышқылдары немесе пептондар; көміртек көзі – қант, көп атомды спирттер, органикалық қышқылдар. Бактериялардың бейорганикалық элементтерге қажеттілігі қоректік ортаға қосылған тұздармен қанағаттандырылады: NaCl, KN 2 PO 4, K 2 HPO 4.

Консистенциясы бойынша қоректік орталар болуы мүмкін: сұйық, жартылай сұйық және тығыз.Ортаның тығыздығына агарды қосу арқылы қол жеткізіледі. Агар - балдырлардан алынған полисахарид. 100 oС температурада балқиды, 45-50 oС температурада салқындайды. Жартылай сұйық орталар үшін агар 0,5%, тығыз орталар үшін 1,5-2% концентрацияда қосылады. Сұйық орталарда агар-агар болмайды.

Қоректік орталардың құрамы болуы мүмкін қарапайым және күрделі. Қарапайым орталарға пептонды су, ет пептонды сорпасы, ет пептонды агары, Хотингер агары жатады. Күрделілері – қосымша қоректік компонент қосылған қарапайымдар (қант, сарысу, өт сорпалары, қан, сарысу, сары-тұзды агарлар, Кейт-Тарозци, Вилсон-Блэр ортасы).

Қоршаған ортаның мақсатына қарай олар мыналарға бөлінеді:

1. Жалпы мақсат –бактериялардың көпшілігін өсіруге арналған (ет пептонды агар, қан агары).

2. Арнайы мақсат:

а) таңдаулы орталар– бұлар белгілі бір микроорганизм өсетін орталар. Мысалы, тырысқақ вибрионын оқшаулау үшін рН 9 сілтілі агар қолданылады.

б)бірге байыту қадамдары– бұл белгілі бір микроорганизмнің өсуін ынталандыратын, басқалардың өсуін тежейтін орталар. Мысалы, магний және селенитті орталар E. coli өсуін тежей отырып, Salmonella тектес бактериялардың өсуін ынталандырады.

в) дифференциалды диагностикалық орталарбактериялардың ферментативті белсенділігін зерттеуге қызмет етеді (Hiss ортасы).

г) аралас қоректік орталарілеспе флораның өсуін басатын селективті ортаны және дифференциалды диагностикалық ортаны біріктіреді (Шигелланы оқшаулауға арналған Плоскирев ортасы, сальмонеллаға висмут-сульфитті агар). Бұл орталардың екеуі де E. coli өсуін тежейді.

Прототрофты және ауксотрофты бактерияларды ажырату үшін селективті орталар қолданылады. Прототрофтар құрамында тек тұздар мен көмірсулар бар минималды ортада өседі, өйткені олардың өзі даму үшін қажетті метаболиттерді синтездей алады. Ауксотрофтарға белгілі бір аминқышқылдары, витаминдер, т.б. өсу факторлары.

Қоректік орталарды дайындау бактериологиялық жұмыстың ең маңызды және күрделі бағыттарының бірі болып табылады.

Қазіргі уақытта медицина саласы консервілерді шығаруды ұйымдастырды. Құрғақ қоректік орта ауа өткізбейтін тығыздауды қамтамасыз ету үшін тығыз жабылатын қақпағы бар пластикалық банкаларға салынған.

Бактерияларды өсіру жағдайлары:

1. Толық қоректік ортаның болуы.

2. Белгілі бір өсіру температурасы (оңтайлы температура 37 0 С).

3. Белгілі бір өсіру атмосферасы. Қатаң аэробтар оттегін қажет етеді, сондықтан олар агар Петри табақшасының бетінде немесе сұйық ортаның жұқа үстіңгі қабатында жақсы өседі. Аэробтардың сұйық ортаның терең қабатында өсуі үшін оттегі ортаның бүкіл көлеміне таралатындай етіп қоректік ортаны үздіксіз араластыру немесе шайқау қажет. Факультативті анаэробтар үшін бірдей әдістер қолданылады. Микроаэрофилдер оттегінің парциалды қысымы төмендегенде көбейеді. CO 2 концентрациясы 1-5% болуы керек. Ол үшін арнайы CO 2 инкубаторлары қолданылады немесе дақылдар ыстық шам орнатылған эксикаторларға орналастырылады. Облигатты анаэробтардың өсуі үшін оттегіге қол жеткізуді болдырмау керек. Ол үшін қоректік ортаға оттегін төмендететін заттарды (тиогликоль қышқылын) қосып, сұйық қоректік орталарды қайнату арқылы ауадағы оттегінен қалпына келтіреді, герметикалық жабылған «газ қаптамасы» ыдыстарға салып, оттегі сіңіргіштерді қолданады, анаэростаттар қолданылады.

4. Өсіру уақыты (18-48 сағат). Туберкулез микобактериясын өсіру үшін (3-4 апта).

5. Жарықтандыру. Фототрофты бактерияларды өсіру үшін жарық қажет.

Өндірістік жағдайларда антибиотиктерді, вакциналарды және диагностикалық препараттарды алу үшін бактериялардың немесе саңырауқұлақтардың биомассасын алу үшін дақылдардың өсуі мен көбеюінің оңтайлы параметрлерін қатаң сақтай отырып, аппараттарда (ферментаторларда) өсіру жүргізіледі.

Бактериялардың қоректенуі.

Тамақтану деп қоректік заттардың жасушаларға енуі мен шығуын айтады. Тамақтану ең алдымен жасушаның көбеюін және метаболизмін қамтамасыз етеді.

Маңызды қоректік заттарға: көміртегі, оттегі, сутегі, азот, фосфор, калий, магний, кальций жатады. Органогендерден басқа микроэлементтер қажет. Олар ферменттердің белсенділігін қамтамасыз етеді. Бұл мырыш, марганец, молибден, кобальт, мыс, никель, вольфрам, натрий, хлор.

Бактериялар қоректік заттардың алуан түрлі көздеріне ие.

Көміртегінің қайнар көзіне қарай бактериялар бөлінеді: 1) автотрофтылар (бейорганикалық заттарды пайдаланады – СО 2); 2) гетеротрофтар (органикалық С-гексозаларды, көп атомды спирттерді, амин қышқылдарын қолданыңыз);

Тамақтану процестері бактерия жасушасының энергия қажеттілігін қамтамасыз етуі керек. Энергия көздеріне қарай микроорганизмдер бөлінеді: 1) фототрофтылар – көзі күн энергиясы; 2) хемотрофтар – тотығу-тотықсыздану реакциялары арқылы энергия алады; 3) хемолитотрофтар – бейорганикалық қосылыстарды қолданады; 4) хемоорганотрофтар – органикалық заттарды пайдаланады.

Медициналық микробиология гетерохемоорганотрофты бактерияларды зерттейді.

Бактериялардың өсу факторларына витаминдер, аминқышқылдары, пурин және пиримидин негіздері жатады, олардың болуы өсуді тездетеді. Бактериялардың арасында: 1) прототрофтар (қажетті заттарды өздігінен синтездеуге қабілетті); 2) ауксотрофтар (өсу факторларын қажет етеді).

Микроорганизмдер қоректік заттарды ұсақ молекулалар түрінде ассимиляциялайды, сондықтан белоктар, полисахаридтер және басқа биополимерлер экзоферменттердің әсерінен қарапайым қосылыстарға ыдырағаннан кейін ғана қоректену көзі ретінде қызмет ете алады.

Метаболиттер мен иондардың микроб жасушасына түсу жолдары: I. Пассивті тасымалдау (энергия шығынынсыз): қарапайым диффузия; 2) жеңілдетілген диффузия (концентрация градиенті бойынша, тасымалдаушы белоктардың көмегімен). II. Белсенді тасымалдау (энергияны тұтынумен, концентрация градиентіне қарсы; бұл жағдайда субстрат цитоплазмалық мембрана бетіндегі тасымалдаушы ақуызмен әрекеттеседі).

Белсенді тасымалдаудың модификацияланған нұсқалары бар - химиялық топтарды тасымалдау. Фосфорланған ферменттер тасымалдаушы белок ретінде әрекет етеді, сондықтан субстрат фосфорланған түрде тасымалданады. Химиялық топтың осылай тасымалдануы транслокация деп аталады.

Бактериялардың көбеюі және көбеюі туралы түсініктер

Микробиологиялық диагностика, микроорганизмдерді зерттеу және биотехнологиялық мақсатта микроорганизмдер жасанды қоректік орталарда өсіріледі.

астында бактериялардың көбеюібарлық жасушалық компоненттер мен құрылымдардың үйлесімді көбеюі нәтижесінде популяциядағы олардың санын өзгертпестен жасуша массасының ұлғаюын түсіну. Микроорганизмдер популяциясындағы жасушалар санының артуы терминмен белгіленеді «көбейту».Ол генерация уақытымен (жасушалар саны екі еселенетін уақыт аралығы) және бактерия концентрациясы (1 мл-дегі жасушалар саны) сияқты ұғыммен сипатталады.

Эукариоттардың митоздық бөліну циклінен айырмашылығы, прокариоттардың (бактериялардың) көпшілігінің көбеюі екілік, ал актиномицеттердікі бүршіктену арқылы жүреді. Сонымен қатар, барлық прокариоттар гаплоидты күйде болады, өйткені ДНҚ молекуласы жасушада сингулярлы түрде ұсынылған.

Бактериялық популяция

Бактериялардың көбею процесін зерттегенде, бактериялардың әрқашанда азды-көпті популяциялар түрінде болатынын және дамуын ескеру қажет. бактериялық популяциясұйық қоректік ортада партиялық культурада тұйық жүйе ретінде қарастыруға болады. Бұл процесте 4 кезең бар:

1-ші бастапқы,немесе лаг фазасынемесе кешіктірілген көбею фазасы- жасушаның қарқынды өсуінің басталуымен сипатталады, бірақ олардың бөліну жылдамдығы төмен болып қалады;
2 - логарифмдікнемесе журнал фазасы,немесе экспоненциалды фаза,- жасушаның бөлінуінің тұрақты максималды жылдамдығымен және популяциядағы жасушалар санының айтарлықтай өсуімен сипатталады;
3-ші - стационарлық фаза- популяциядағы жасушалар санының көбеюін тоқтатқанда пайда болады. Бұл жаңадан пайда болған және өлетін жасушалардың саны арасында тепе-теңдіктің пайда болуына байланысты. Стационарлық фазадағы қоректік ортаның көлемі бірлігіне популяциядағы тірі бактерия жасушаларының саны М-концентрация ретінде белгіленеді. Бұл көрсеткіш бактериялардың әрбір түріне тән белгі болып табылады;
4 - өлу фазасы (логарифмдік өлім)- популяцияда өлі жасушалар санының басым болуымен және популяцияның өмір сүруге қабілетті жасушаларының санының үдемелі төмендеуімен сипатталады. Микроорганизмдер популяциясының санының өсуінің (көбеюінің) тоқтауы қоректік ортаның таусылуына және/немесе ондағы микроб жасушаларының зат алмасу өнімдерінің жиналуына байланысты болады. Сондықтан метаболизм өнімдерін алып тастау және/немесе қоректік ортаны ауыстыру, микроб популяциясының стационарлық фазадан өлу фазасына өтуін реттеу арқылы белгілі бір деңгейде динамикалық тепе-теңдікті жоюға бейім ашық биологиялық жүйені құруға болады. халықтың дамуы.

Бұл микроорганизмдердің көбею процесі деп аталады ағынды өсіру (үздіксіз мәдениет).Үздіксіз культурада өсу арнайы құрылғыларда (химостаттар мен турбидистаттар) ағынды өсіру кезінде бактериялардың үлкен массасын алуға мүмкіндік береді және вакциналар өндірісінде, сондай-ақ микроорганизмдер шығаратын әртүрлі биологиялық белсенді заттарды алу үшін биотехнологияда қолданылады. .

Жасушаның бөліну цикліндегі метаболикалық процестерді зерттеу үшін де қолдануға болады синхронды мәдениеттер- популяциясының барлық өкілдері циклдің бір фазасында болатын осындай бактериялық дақылдар. Бұған арнайы өсіру әдістерін қолдану арқылы қол жеткізіледі.

Дегенмен, бір мезгілде бірнеше бөлінуден кейін синхрондалған жасуша суспензиясы біртіндеп асинхронды бөлінуге қайта ауысады, осылайша ұяшықтар саны енді сатылай емес, үздіксіз өседі.

Колониялар

Қатты қоректік орталарда өсіргенде бактериялар түзіледі колониялар- көбінесе бір жасушаның ұрпағы болып табылатын жай көзге көрінетін бір түрдегі бактериялар шоғыры.

Түрлі бактериялардың колониялары әртүрлі:

пішіні;
мөлшері;
ашықтық;
түс;
биіктігі;
бетінің және шеттерінің сипаты;
консистенциясы.

Колониялардың табиғаты бактериялардың таксономиялық сипаттамаларының бірі болып табылады.

Жасушадағы анаболизм мен катаболизмнің қарқынды процестері жасушаның жылдам өсуіне әкеледі.

Бактериялардың көбеюі - бұл оның массасының ұлғаюына әкелетін барлық қажетті химиялық элементтердің болуына байланысты жасушаның барлық компоненттерінің саны мен мөлшерінің реттелген ұлғаюы. Қоректік субстраттар бұл элементтерді метаболикалық қол жетімді формада қамтуы керек. Жасушаның өсуі шексіз емес. Критикалық мөлшерге жеткеннен кейін жасуша бөлінуге немесе көбеюге ұшырайды.

Көптеген бактериялар көлденең екілік бөліну немесе цитокинез арқылы бөлінеді. Грам-оң бактериялардың көпшілігінде бөліну перифериядан орталыққа қарай өтетін көлденең септум синтезі арқылы жүреді. Грамтеріс бактериялардың көпшілігінің жасушалары тарылу арқылы бөлінеді. Бөліну процесі шамамен бірдей уақыт аралығымен (бірнеше минуттан бірнеше күнге дейін) қайталанады, бұл микроб түрінің жеке генетикалық сипаттамасы болып табылады. Көбею нәтижесінде популяциядағы жасушалар саны күрт өседі.

Бактериялардың көбеюі немесе көбеюі – супер ширатылған нуклеоидты ДНҚ-ның екі еншілес тізбекке бөлінуі, олардың әрқайсысы қосымша комплементарлы тізбекпен одан әрі аяқталады және бір мезгілде екі еншілес жасушаның түзілуі жүреді (жартылай консервативті әдіс).

Көбеюі сипатталады ұрпақ уақыты(ұяшықтар саны екі есе өсетін уақыт аралығы) және осындай ұғым бактериялардың концентрациясы(1 мл-дегі жасушалар саны).

Бактерияларды қоректік ортаға енгізген кезде ортаның қажетті компоненттерінің кез келгенінің мөлшері минимумға жеткенше өсіп, көбейеді, содан кейін өсу мен көбею тоқтайды. Егер осы уақыт ішінде біз қоректік заттарды қоспасақ және метаболизмнің соңғы өнімдерін алып тастамасақ, онда біз статикалық бактерия культурасы.Бактериялардың статикалық (партиялық) культурасы генетикалық өсу шектелген көп жасушалы организм сияқты әрекет етеді. Абсцисса осінде уақыт пен ордината осіндегі ұяшықтар санының графигін тұрғызсақ, көбею уақытына түзілген ұяшықтар санының тәуелділігін сипаттайтын қисық аламыз, ол деп аталады. өсу қисығы.

Қоректік ортадағы бактериялардың өсу қисығы.Бұл қисық сызықта бір-бірін белгілі бір ретпен ауыстыратын бірнеше фазаларды ажыратуға болады (11-сурет):

1. Бастапқы – лаг фазасы(ағылшынша) артта қалу- артта қалу). Бактерияларды егу мен көбеюдің басталуы арасындағы уақыт аралығын қамтиды. Оның ұзақтығы орта есеппен 2-5 сағатты құрайды және қоректік ортаның құрамына және себілетін дақылдың жасына байланысты. Лаг фазасында бактерия жасушалары жаңа өсіру жағдайларына бейімделеді және индукцияланатын ферменттер синтезделеді.

2. Көрсеткіштік (логарифмдік) фаза.Жасушаның бөлінуінің тұрақты максималды жылдамдығымен сипатталады, микроорганизмдер популяциясының күрт өсуімен геометриялық өсу фазасы (n дәрежесінде 2). Көбею жылдамдығы бактериялардың түріне және қоректік ортаға байланысты. Жасушаның екі еселену уақыты деп аталады ұрпақ уақыты,ол бактериалды дақылдың түріне байланысты өзгереді: тектес бактерияларда Pseudomonasол 14 минутқа тең, және Микобактерия 18 - 24 сағат.Клеткалардың мөлшері және олардағы ақуыз мөлшері экспоненциалды фазада тұрақты болып қалады. Бұл фазадағы бактерия культурасы стандартты жасушалардан тұрады.

Күріш. 11. Бактериялардың көбею фазалары

3. Стационарлық фаза(микроб жасушаларының көбеюі мен өлу тепе-теңдігінің фазасы). Жасушалар санының көбеюін тоқтатқанда пайда болады. Өсу жылдамдығы қоректік заттардың концентрациясына байланысты болғандықтан, қоректік ортадағы қоректік заттардың мөлшері азайған кезде өсу қарқыны да төмендейді. Өсу жылдамдығының төмендеуі бактерия жасушаларының жоғары тығыздығына, оттегінің парциалды қысымының төмендеуіне және улы зат алмасу өнімдерінің жиналуына байланысты да болады. Стационарлық фазаның ұзақтығы бірнеше сағатты құрайды және бактериялардың түріне және оларды өсіру ерекшеліктеріне байланысты.

4. Қайта оралу кезеңінемесе өлім – микроорганизмдердің көбеюіне жағдайдың азаюы және болмауы салдарынан популяция санының азаюы. Қышқылдық зат алмасу өнімдерінің жиналуынан немесе өз ферменттерінің әсерінен автолиз нәтижесінде пайда болады. Бұл кезеңнің ұзақтығы он сағаттан бірнеше аптаға дейін созылады.

Бұл динамика қоректік заттардың бірте-бірте таусылуы және метаболиттердің жиналуы кезеңді егістіктерге тән. Логарифмдік өсу фазасында бактерия популяциясының тұрақты болуы үздіксіз культурада байқалады, оған қоректік заттарды біртіндеп мөлшерлеу, бактериялық суспензияның тығыздығын бақылау және метаболиттерді жою арқылы қол жеткізіледі. Бұл микроорганизмдердің көбею процесі деп аталады ағынды өсіру (үздіксіз мәдениет).Үздіксіз культурада өсу арнайы құрылғыларда (химостаттар мен турбидистаттар) ағынды өсіру кезінде бактериялардың үлкен массасын алуға мүмкіндік береді және вакциналар өндірісінде, сондай-ақ микроорганизмдер шығаратын әртүрлі биологиялық белсенді заттарды алу үшін биотехнологияда қолданылады. .