معلومات

مراحل منحنى النمو البكتيري

مراحل منحنى النمو البكتيري


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

البكتيريا عبارة عن كائنات بدائية النواة تتكاثر أكثر شيوعًا عن طريق العملية غير الجنسية الانشطار الثنائي. تتكاثر هذه الميكروبات بسرعة بمعدل كبير في ظل ظروف مواتية. عندما نمت في الثقافة ، يحدث نمط يمكن التنبؤ به من النمو في السكان البكتيرية. يمكن تمثيل هذا النمط بيانيا على أنه عدد الخلايا الحية في مجتمع ما بمرور الوقت ويعرف باسم منحنى النمو البكتيري. تتكون دورات النمو البكتيرية في منحنى النمو من أربع مراحل: التأخر ، الأس (سجل) ، ثابت ، والموت.

الوجبات السريعة الرئيسية: منحنى النمو البكتيري

  • يمثل منحنى النمو البكتيري عدد الخلايا الحية في مجتمع بكتيري خلال فترة زمنية.
  • هناك أربع مراحل مميزة لمنحنى النمو: التأخر ، الأس (السجل) ، الثابت ، والموت.
  • المرحلة الأولية هي المرحلة المتأخرة حيث تكون البكتيريا نشطة الأيض ولكن لا تنقسم.
  • مرحلة الأس أو سجل هو وقت النمو الأسي.
  • في المرحلة الثابتة ، يصل النمو إلى هضبة حيث أن عدد خلايا الموت يساوي عدد الخلايا المقسمة.
  • تتميز مرحلة الموت بانخفاض كبير في عدد الخلايا الحية.

تتطلب البكتيريا شروطًا معينة للنمو ، وهذه الحالات ليست هي نفسها بالنسبة لجميع البكتيريا. هناك عوامل مثل الأكسجين ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة والضوء تؤثر على نمو الميكروبات. تشمل العوامل الإضافية الضغط الاسموزي والضغط الجوي وتوافر الرطوبة. السكان البكتيرية وقت الجيل، أو الوقت الذي يستغرقه عدد السكان لمضاعفة ، يختلف بين الأنواع ويعتمد على مدى تلبية متطلبات النمو.

مراحل دورة النمو البكتيري

يمثل منحنى النمو البكتيري عدد الخلايا الحية في مجتمع ما بمرور الوقت. Michal Komorniczak / ويكيميديا ​​كومنز / CC BY-SA 3.0

في الطبيعة ، لا تعاني البكتيريا من ظروف بيئية مثالية للنمو. على هذا النحو ، فإن الأنواع التي تملأ بيئة تتغير مع مرور الوقت. ومع ذلك ، في المختبر ، يمكن أن تتحقق الظروف المثلى من خلال نمو البكتيريا في بيئة مغلقة الثقافة. في ظل هذه الظروف يمكن ملاحظة نمط منحنى النمو البكتيري.

ال منحنى النمو البكتيري يمثل عدد الخلايا الحية في السكان البكتيرية على مدى فترة من الزمن.

  • مرحلة التأخر: تتميز هذه المرحلة الأولية بالنشاط الخلوي ولكن ليس بالنمو. توضع مجموعة صغيرة من الخلايا في وسط غني بالمغذيات يسمح لها بتوليف البروتينات والجزيئات الأخرى اللازمة للتكاثر. تزداد هذه الخلايا في الحجم ، لكن لا يحدث انقسام للخلايا في الطور.
  • المرحلة الأسية (Log): بعد مرحلة التأخر ، تدخل الخلايا البكتيرية مرحلة الأس أو مرحلة السجل. هذا هو الوقت الذي تنقسم فيه الخلايا عن طريق الانشطار الثنائي وتتضاعف في الأعداد بعد كل جيل. النشاط الأيضي مرتفع حيث يتم إنشاء DNA ، RNA ، مكونات جدار الخلية ، وغيرها من المواد الضرورية للنمو للتقسيم. في مرحلة النمو هذه تكون المضادات الحيوية والمطهرات أكثر فاعلية لأن هذه المواد تستهدف عادة جدران خلايا البكتيريا أو عمليات تخليق البروتين الخاصة بنسخ الحمض النووي وترجمة الحمض النووي الريبي.
  • مرحلة ثابتة: في نهاية المطاف ، يبدأ النمو السكاني الذي شهدته مرحلة السجل في الانخفاض مع استنزاف العناصر الغذائية المتاحة وتبدأ النفايات في التراكم. يصل نمو الخلايا البكتيرية إلى هضبة ، أو مرحلة ثابتة ، حيث يساوي عدد الخلايا المنقسمة عدد الخلايا الميتة. وهذا لا يؤدي إلى نمو سكاني إجمالي. في ظل الظروف الأقل مواتاة ، تزداد المنافسة على المواد الغذائية وتصبح الخلايا أقل نشاطًا في عملية التمثيل الغذائي. تنتج البكتريا المكونة للأبواغ اندوسبورات في هذه المرحلة ، وتبدأ البكتيريا المسببة للأمراض في توليد مواد (عوامل الضراوة) التي تساعدهم على البقاء في ظروف قاسية وبالتالي تسبب المرض.
  • مرحلة الموت: نظرًا لأن العناصر الغذائية تصبح أقل وتزداد نفاياتها ، يستمر عدد خلايا الموت في الارتفاع. في مرحلة الموت ، يتناقص عدد الخلايا الحية بشكل كبير ويتعرض نمو السكان إلى انخفاض حاد. عندما تتلاشى الخلايا الميتة أو تنفجر ، فإن محتوياتها تتسرب إلى البيئة مما يجعل هذه العناصر الغذائية متاحة للبكتيريا الأخرى. يساعد هذا البكتريا المنتجة للبقاء على قيد الحياة لفترة كافية لإنتاج البوغ. الجراثيم قادرة على البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية لمرحلة الموت وتصبح البكتيريا النامية عندما توضع في بيئة تدعم الحياة.

نمو البكتيريا والأكسجين

Campylobacter jejuni ، الموضح هنا ، هو كائن حيوي يحتاج إلى مستويات منخفضة من الأكسجين. C. jejuni هي البكتيريا التي تسبب التهاب المعدة والأمعاء. هنريك سورنسن / بنك Image / غيتي إيماجز

تتطلب البكتيريا ، مثلها مثل جميع الكائنات الحية ، بيئة مناسبة للنمو. يجب أن تلبي هذه البيئة عدة عوامل مختلفة تدعم نمو البكتيريا. تتضمن هذه العوامل متطلبات الأكسجين ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة والضوء. قد يختلف كل من هذه العوامل عن البكتيريا المختلفة ويحد من أنواع الميكروبات التي تملأ بيئة معينة.

يمكن تصنيف البكتيريا على أساس شرط الأكسجين أو مستويات التسامح. البكتيريا التي لا تستطيع البقاء على قيد الحياة دون الأكسجين هي المعروفة باسم نموذج تعهد. تعتمد هذه الميكروبات على الأكسجين ، حيث تقوم بتحويل الأكسجين إلى طاقة أثناء التنفس الخلوي. على عكس البكتيريا التي تتطلب الأكسجين ، لا يمكن للبكتيريا الأخرى العيش في وجودها. وتسمى هذه الميكروبات تلزم اللاهوائيات وتوقف عمليات التمثيل الغذائي لإنتاج الطاقة في وجود الأكسجين.

البكتيريا الأخرى هي اللاهوائية الاختيارية ويمكن أن تنمو مع أو بدون الأكسجين. في غياب الأكسجين ، فإنها تستخدم إما التخمير أو التنفس اللاهوائي لإنتاج الطاقة. anerobes aerotolerant استخدام التنفس اللاهوائي ولكن لا تتضرر في وجود الأكسجين. بكتيريا المكروفيليك تتطلب الأكسجين ولكن تنمو فقط حيث تكون مستويات تركيز الأكسجين منخفضة. العطيفة الصائمية هو مثال على بكتيريا المكروفيليك التي تعيش في الجهاز الهضمي للحيوانات وهي سبب رئيسي للأمراض المنقولة بالغذاء لدى البشر.

نمو البكتيريا ودرجة الحموضة

هيليكوباكتر بيلوري هي بكتيريا المكروفيليك الموجودة في المعدة. إنها عدلات تفرز إنزيمًا يحيد حمض المعدة. العلم صورة المشارك / غيتي صور

عامل مهم آخر لنمو البكتيريا هو الرقم الهيدروجيني. تحتوي البيئات الحمضية على قيم الأس الهيدروجيني أقل من 7 ، والبيئات المحايدة لها قيم في أو بالقرب من 7 ، والبيئات الأساسية تحتوي على قيم الأس الهيدروجيني أكبر من 7. البكتيريا أليف الحمض تزدهر في المناطق التي يكون فيها الرقم الهيدروجيني أقل من 5 ، مع قيمة نمو مثالية قريبة من الرقم الهيدروجيني 3. ويمكن العثور على هذه الميكروبات في مواقع مثل الينابيع الساخنة وفي جسم الإنسان في المناطق الحمضية مثل المهبل.

غالبية البكتيريا neutrophiles وتنمو بشكل أفضل في المواقع ذات قيم الأس الهيدروجيني قريبة من 7. هيليكوباكتر بيلوري هو مثال على العدلات التي تعيش في البيئة الحمضية للمعدة. تبقى هذه البكتيريا عن طريق إفراز إنزيم يحيد حمض المعدة في المنطقة المحيطة.

Alkaliphiles تنمو على النحو الأمثل في درجة الحموضة تتراوح بين 8 و 10. هذه الميكروبات تزدهر في البيئات الأساسية مثل التربة القلوية والبحيرات.

نمو البكتيريا ودرجة الحرارة

تجمع شامبانيا النيوزيلندي هو ينبوع ساخن يحتوي على مجتمع من الكائنات الحية الدقيقة المحبة للحمض النووي والتي يرتبط توزيعها بدرجة الحرارة والبيئة الكيميائية. سيمون هاردين / صور بيوسفوتو / غيتي

درجة الحرارة عامل مهم آخر لنمو البكتيريا. تسمى البكتيريا التي تنمو بشكل أفضل في البيئات الأكثر برودة psycrophiles. تفضل هذه الميكروبات درجات حرارة تتراوح بين 4 درجات مئوية و 25 درجة مئوية (39 درجة فهرنهايت و 77 درجة فهرنهايت). تزدهر العواصف العصبية الشديدة في درجات حرارة تقل عن 0 درجة مئوية / 32 درجة فهرنهايت ويمكن العثور عليها في أماكن مثل البحيرات القطبية الشمالية ومياه المحيط العميقة.

تسمى البكتيريا التي تزدهر في درجات حرارة معتدلة (20-45 درجة مئوية / 68-113 درجة فهرنهايت) mesophiles. وتشمل هذه البكتيريا التي هي جزء من الميكروبيوم البشري التي تواجه النمو الأمثل في أو بالقرب من درجة حرارة الجسم (37 درجة مئوية / 98.6 درجة فهرنهايت).

Thermophiles ينمو بشكل أفضل في درجات الحرارة الساخنة (50-80 درجة مئوية / 122-176 درجة فهرنهايت) ويمكن العثور عليه في الينابيع الساخنة والتربة الحرارية الأرضية. تسمى البكتيريا التي تفضل درجات الحرارة الحارة للغاية (80 درجة مئوية - 110 درجة مئوية / 122 - 230 درجة فهرنهايت) hyperthermophiles.

نمو البكتيريا والضوء

البكتيريا الزرقاء (الزرقاء) هي بكتيريا التمثيل الضوئي الموجودة في معظم الموائل التي توجد فيها المياه. العديد من الجراثيم (الوردي). ستيف غشميسنر / مكتبة الصور العلمية / غيتي إيماجز

بعض البكتيريا تتطلب الضوء للنمو. تحتوي هذه الميكروبات على أصباغ ملتقطة بالضوء قادرة على جمع الطاقة الضوئية بأطوال موجية معينة وتحويلها إلى طاقة كيميائية. البكتيريا الزرقاء أمثلة من autototrophs التي تتطلب الضوء لعملية التمثيل الضوئي. تحتوي هذه الميكروبات على الصبغة الكلوروفيل لامتصاص الضوء وإنتاج الأوكسجين من خلال التمثيل الضوئي. تعيش البكتيريا الزرقاء في كل من البيئة البرية والبيئية ، ويمكن أن توجد أيضًا كعوالق نباتية تعيش في علاقات تكافلية مع الفطريات (الأشنة) ، والمتظاهرين ، والنباتات.

بكتيريا أخرى ، مثل البكتيريا الأرجواني والأخضر، لا تنتج الأكسجين وتستخدم كبريتيد أو كبريت لعملية التمثيل الضوئي. تحتوي هذه البكتيريا كلوروفيل جرثومي، صبغة قادرة على امتصاص أطوال موجية أقصر من الضوء من الكلوروفيل. تعيش البكتيريا الأرجواني والأخضر في مناطق مائية عميقة.

مصادر

  • يورتشوك ، بيتر. "الأيض البكتيرية." المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، مكتبة الولايات المتحدة الوطنية للطب ، 1 يناير 1996 ، www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK7919/.
  • باركر ، نينا ، وآخرون. علم الاحياء المجهري. OpenStax ، جامعة رايس ، 2017.
  • Preiss ، وآخرون. "البكتيريا القلوية ذات التأثير على التطبيقات الصناعية ، ومفاهيم أشكال الحياة المبكرة ، والطاقة الحيوية لتوليف ATP." الحدود في الهندسة الحيوية والتكنولوجيا الحيوية، Frontiers ، 10 مايو 2015 ، www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2015.00075/full.


شاهد الفيديو: Bacterial Growth Curve - منحنى نمو البكتيريا (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Zoloshicage

    مليء بالمعلومات

  2. Corwin

    أعتقد أنني أقصد كلاهما

  3. Ruffe

    العبارة التي لا تضاهى ، أحب كثيرًا :)

  4. Vudohn

    أعتذر ، أود أن أقدم قرارًا آخر.

  5. Eugenio

    برافو ، يا لها من عبارة ... فكرة رائعة



اكتب رسالة