BAKTERIELL TILLVÄXTKURVA: HUVUDEGENSKAPER - BIOLOGI - 2025

Den bakteriella tillväxtkurvan är en grafisk representation av tillväxten av en bakteriepopulation med tiden. Att analysera hur bakteriekulturer växer är avgörande för att kunna arbeta med dessa mikroorganismer.

Av denna anledning har mikrobiologer utvecklat verktyg som gör det möjligt för dem att bättre förstå dess tillväxt.

Mellan 1960- och 1980-talet var bestämningen av bakterietillväxthastigheter ett viktigt verktyg inom olika discipliner, såsom mikrobiell genetik, biokemi, molekylärbiologi och mikrobiell fysiologi.

På laboratoriet odlas bakterierna vanligtvis i en näringsbuljong som finns i ett rör eller på en agarplatta.

Dessa grödor betraktas som slutna system eftersom näringsämnen inte förnyas och avfallsprodukter inte tas bort.

Under dessa förhållanden ökar cellpopulationen antalet och minskar sedan.

När befolkningen i ett slutet system växer följer det ett mönster av stadier som kallas en tillväxtkurva.

De fyra stadierna av bakterietillväxt

Data om bakterietillväxtperioden producerar vanligtvis en kurva med en serie väl definierade faser: anpassningsfas (fördröjning), exponentiell tillväxtfas (log), stationär fas och dödsfas.

1- Anpassningsfas

Anpassningsfasen, även känd som fördröjningsfasen, är en relativt platt period på diagrammet, i vilken befolkningen verkar inte växa eller växer i mycket långsam takt.

Tillväxten försenas främst på grund av att inokulerade bakterieceller kräver en tid för att anpassa sig till den nya miljön.

Under denna period förbereder cellerna sig för att multiplicera; Detta innebär att de måste syntetisera de molekyler som är nödvändiga för att utföra denna process.

Under denna fördröjningsperiod syntetiseras enzymer, ribosomer och nukleinsyror som är nödvändiga för tillväxt; energi genereras också i form av ATP. Längden på fördröjningsperioden varierar något från en befolkning till en annan.

2- Exponentiell fas

I början av den exponentiella tillväxtfasen riktas all aktivitet av bakterieceller mot ökande cellmassa.

Under denna period producerar celler föreningar som aminosyror och nukleotider, respektive byggstenar av proteiner och nukleinsyror.

Under den exponentiella eller logaritmiska fasen delar cellerna i en konstant hastighet och antalet ökar med samma procentandel under varje intervall.

Varaktigheten för denna period är varierande, den kommer att fortsätta så länge cellerna har näringsämnen och miljön är gynnsam.

Eftersom bakterier är mer mottagliga för antibiotika och andra kemikalier under denna tid av aktiv multiplikation är den exponentiella fasen mycket viktig ur en medicinsk synvinkel.

3-stationär fas

I den stationära fasen går populationen in i ett överlevnadsläge där celler slutar växa eller växa långsamt.

Kurvan evens ut eftersom graden av celldöd balanserar hastigheten för cellmultiplikation.

Minskningen i tillväxthastighet orsakas av utarmning av näringsämnen och syre, utsöndring av organiska syror och andra biokemiska föroreningar i tillväxtmediet och en högre celltäthet (konkurrens).

Längden på tidcellerna förblir i den stationära fasen varierar beroende på art och miljöförhållanden.

Vissa populationer av organismer är kvar i den stationära fasen i några timmar, medan andra kvarstår i flera dagar.

4 - Dödsfasen

När begränsande faktorer intensifieras börjar celler dö i konstant takt, bokstavligen försvinner i sitt eget avfall. Kurvan lutar nu ner för att gå in i dödsfasen.

Den hastighet med vilken död inträffar beror på artens relativa hårdhet och hur giftiga förhållandena är, men är i allmänhet långsammare än den exponentiella tillväxtfasen.

På laboratoriet används kylning för att fördröja utvecklingen av dödsfasen, så att kulturerna förblir livskraftiga så länge som möjligt.

referenser

1. Hall, BG, Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Tillväxttakterna är enkla. Molecular Biology and Evolution, 31 (1), 232–238.
2. Hogg, S. (2005). Väsentlig mikrobiologi.
3. Nester, EW, Anderson, DG, Roberts, EC, Pearsall, NN, & Nester, MT (2004). Mikrobiologi: ett mänskligt perspektiv (4: e upplagan).
4. Talaro, KP, & Talaro, A. (2002). Foundations in Microbiology (4: e upplagan).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Modellering av bakterietillväxtkurvan. Applied and Enviromental Microbiology, 56 (6), 1875–1881.