Care este curba de creștere bacteriană? Caracteristici principale

curba de creștere bacteriană este o reprezentare grafică a creșterii populației bacteriene în timp. Analizând modul în care culturile bacteriene cresc este crucială pentru a putea lucra cu aceste microorganisme.

Din acest motiv, microbiologii au dezvoltat instrumente care le permit să înțeleagă mai bine creșterea lor.

Între anii 1960 și 1980, determinarea ratelor de creștere bacteriene a reprezentat un instrument important în diverse discipline, cum ar fi genetica microbiană, biochimia, biologia moleculară și fiziologia microbiană.

În laborator, bacteriile sunt de obicei cultivate într-un bulion de nutrienți conținut într-un tub sau pe o placă agar.

Aceste culturi sunt considerate sisteme închise deoarece nutrienții nu sunt reînnoiți și produsele reziduale nu sunt eliminate.

În aceste condiții, populația celulară crește în mod previzibil și apoi scade.

Pe masura ce creste populatia intr-un sistem inchis, urmeaza un model de etape numite curba de crestere.

Cele 4 etape ale creșterii bacteriene

Datele privind perioada de creștere bacteriană produc de obicei o curbă cu o serie de faze bine definite: faza de adaptare (lag), faza de creștere exponențială (log), faza staționară și faza de deces.

1- Faza de adaptare

Faza de adaptare, cunoscută și sub numele de faza de întârziere, este o perioadă relativ plată în grafic, în care populația pare să nu crească sau crește într-un ritm foarte lent.

Creșterea este întârziată în principal pentru că celulele bacteriene inoculate necesită o perioadă de timp pentru a se adapta noului mediu.

În această perioadă, celulele sunt pregătite să se înmulțească; Aceasta înseamnă că ei trebuie să sintetizeze moleculele necesare pentru a realiza acest proces.

În această perioadă de întârziere a enzimelor s-au sintetizat ribozomii și acizii nucleici necesari pentru creștere; Energia este generată și sub forma ATP. Durata perioadei de întârziere variază ușor de la o populație la alta.

2- Faza exponențială

La începutul fazei de creștere exponențială, toate activitățile celulelor bacteriene vizează creșterea masei celulare.

În această perioadă celulele produc compuși cum ar fi aminoacizii și nucleotidele, blocurile respective de proteine ​​și acizi nucleici.

În timpul fazei exponențiale sau logaritmice, celulele se împart la o rată constantă, iar numărul lor crește cu același procent în timpul fiecărui interval.

Durata acestei perioade este variabilă, va continua atât timp cât celulele au nutrienți, iar mediul este favorabil.

Deoarece bacteriile sunt mai sensibile la antibiotice și alte substanțe chimice în timpul acestui timp de multiplicare activă, faza exponențială este foarte importantă din punct de vedere medical.

3- Faza staționară

În faza staționară, populația intră într-un mod de supraviețuire în care celulele se opresc în creștere sau cresc lent.

Curba este egalizată deoarece rata mortalității celulare echilibrează rata de multiplicare a celulelor.

Scăderea ratei de creștere este cauzată de epuizarea nutrienților și oxigenului, excreția acizilor organici și a altor contaminanți biochimici în mediul de creștere și o densitate mai mare a celulelor (concurență).

Timpul în care celulele rămân în faza staționară variază în funcție de specie și de condițiile de mediu.

Unele populații de organisme rămân în fază staționară timp de câteva ore, în timp ce altele rămân zile întregi.

Faza 4 a morții

Pe măsură ce factorii de limitare se intensifică, celulele încep să moară la o rată constantă, pierzând literalmente în deșeurile proprii. Curba se înclină acum pentru a intra în faza de moarte.

Viteza cu care se produce moartea depinde de rezistența relativă a speciei și de modul în care sunt toxice condițiile, dar în general este mai lent decât faza de creștere exponențială.

În laborator, refrigerarea este utilizată pentru a întârzia progresia fazei de deces, astfel încât culturile să rămână viabile cât mai mult posibil.

referințe

1. Hall, B.G., Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Ratele de creștere au fost ușoare. Biologie moleculară și evoluție, 31(1), 232-238.
2. Hogg, S. (2005). Microbiologia esențială.
3. Nester, E.W., Anderson, D.G., Roberts, E.C., Pearsall, N.N., & Nester, M.T. (2004). Microbiologie: O perspectivă umană (Ediția a 4-a).
4. Talaro, K. P. și Talaro, A. (2002). Fundații în microbiologie (Ediția a 4-a).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Modelarea curbei de creștere bacteriană. Applied and Environmental Microbiology, 56(6), 1875-1881.