Crescimento bacteriano- Trata-se de um aumento no número, massa e tamanho de toda a célula microbiana, começando imediatamente após sua divisão. O crescimento está inextricavelmente ligado à reprodução.

Reprodução em bactérias– processo de auto-reprodução de uma célula microbiana. Começa dividindo o DNA nucleóide em duas fitas filhas, cada uma das quais é então completada por uma fita complementar, enquanto a formação de duas células filhas ocorre simultaneamente (método semiconservador). As bactérias se multiplicam divisão transversal com um aumento acentuado no número de células na população, o processo se repete em intervalos regulares (de vários minutos a vários dias), sendo uma característica genética individual da espécie microbiana. Durante a divisão, podem ser formadas duas células idênticas ou duas células assimétricas (polimórficas).

As bactérias são caracterizadas por uma alta taxa de reprodução em vários meios nutrientes, caracterizada pelo tempo de geração. Este é o tempo entre duas divisões celulares, passando desde o momento em que a célula aparece até o momento da divisão (por exemplo, o tempo de geração coli- 20 minutos, patógeno da tuberculose - 14 horas). A taxa de reprodução depende do tipo de bactéria e das condições de cultivo ( composição química meio nutriente, seu estado de agregação, pH, temperatura, aeração, composição do gás, disponibilidade nutrientes e estimulantes de crescimento, etc.). Quando as bactérias se multiplicam em meio nutriente sólido, elas formam colônias- a descendência de uma célula, determinada visualmente em (ou dentro) de um meio nutriente. Colônias Isoladas são aglomerados de micróbios da mesma espécie e, via de regra, do mesmo clone.

Aparência das colônias em algumas bactérias pode ser muito peculiar, sendo típico de alguns microrganismos. Por exemplo, colônias de patógenos antraz comparadas à “juba de um leão” ou “a cabeça de uma água-viva”, as colônias do patógeno da peste parecem um “lenço de renda”, etc.

Para caracterizar colônias que crescem em meio nutriente, são utilizados vários parâmetros padrão - macroscópico característica .

De acordo com o formato da colônia Existem amebóides e rizóides regulares - redondos ou irregulares - que lembram raízes de árvores entrelaçadas. Dependendo do tamanho, as colônias são diferenciadas como pontuais (diâmetro inferior a 1 mm), pequenas (diâmetro I - 2 mm), médias (diâmetro 2 - 4 mm) e grandes (diâmetro 4 - 6 mm ou mais).

Cor determinado pelo tipo de pigmento (branco, amarelo, vermelho, etc. - Fig. 25 - apêndice). Colônias pigmentadas, por exemplo, são encontradas em Staphylococcus (branco, amarelo limão ou dourado), em Sarcinus a cor do pigmento é amarela, em bactérias do gênero Serratia vermelho, sim fungos semelhantes a leveduras Candida albicans branco. Muitos bactéria patogênica não formam pigmento - suas colônias são transparentes ou opalescentes.

Por consistência As colônias de bactérias costumam ser moles, mucosas ou densas e quebradiças. Por caráter das regiões Existem bordas suaves na forma de uma linha claramente definida e bordas irregulares - recortadas e onduladas. Superfície As colônias podem ser foscas ou brilhantes com brilho, secas ou úmidas, lisas ou ásperas. As colônias lisas são designadas pela letra S (lisa), as colônias ásperas pela letra R (áspera).

Ao cultivar bactérias em um meio nutriente líquido, observa-se uma mudança sequencial nas fases individuais na reprodução da população bacteriana (Fig. 9):

1. Fase inicial(fase de atraso). A reprodução celular não ocorre; os micróbios se adaptam ao meio nutriente, aumentam de tamanho, acumulam enzimas e começa a replicação do DNA. No final da fase, começa a lenta proliferação de micróbios.

2. Fase exponencial (fase log) caracterizado velocidade máxima reprodução, enquanto o número de bactérias aumenta exponencialmente.

3. Fase estacionária, em que há um equilíbrio entre o número de células recém-formadas e o número de células mortas.

4. Fase de morte. Durante esta fase, ocorre a morte celular.

A quantidade de biomassa é determinada pela sua massa seca, bem como pelo conteúdo de nitrogênio bacteriano, proteína, DNA e fósforo.

Altura– este é um aumento coordenado de todos os componentes da célula, o resultado do crescimento é a reprodução.

Reprodução de bactérias– aumento do número de células na população.

Durante o crescimento, a célula bacteriana aumenta de tamanho 2 a 3 vezes, fica intensamente corada e o RNA se acumula. EM condições fávoraveis o crescimento termina com a reprodução. Nas bactérias, a reprodução ocorre por fissão em meio - a fissão binária é o principal método de reprodução.

Curva de crescimento caracteriza o crescimento e reprodução de bactérias sob certas condições ambientais. A curva de crescimento é obtida a partir do estudo da cultura em lote.

Cultura em lote- trata-se de uma população de microrganismos que se desenvolve em um volume limitado do ambiente sem fornecimento de nutrientes.

Fase 1 – inicial – as bactérias crescem mas não se multiplicam

Fase 2 – fase de crescimento logarítmico – as bactérias se multiplicam intensamente, seu número aumenta em progressão logarítmica.

Fase 3 – estacionária – reprodução – igual à mortalidade

Fase 4 – morte – os produtos metabólicos acumulam-se, os nutrientes esgotam-se e as bactérias morrem.

Fatores externos podem ter:

efeito bacteriostático - suprime a reprodução e o crescimento de bactérias

efeito bactericida - causa a morte de bactérias

Reprodução de bactérias.

Começa com a replicação (duplicação) do genoma e depois ocorre a divisão.

Nas bactérias, a replicação vegetativa é onde a informação é transferida da célula-mãe para a célula-filha.

Nas bactérias, a replicação é autorregulada - o genoma possui genes responsáveis ​​pela replicação.

A replicação é de natureza semiconservativa - as células-filhas recebem material genético uniformemente distribuído (uma fita de DNA é materna, a segunda é recém-sintetizada).

A replicação começa a partir de um determinado ponto, a partir do qual o DNA se desenrola, forma-se uma forquilha de replicação e sintetiza-se a proteína SSB, que evita a retorção dos fios. O processo é realizado pela DNA polimerase, que é capaz de anexar nucleotídeos complementares à extremidade 3" livre.

A síntese de regiões complementares é desencadeada pelo priming. Esta é uma seção de RNA que é complementar ao DNA modelo e o primer tem uma extremidade livre de 3 ". O carregamento do primer desencadeia a síntese de DNA, fragmentos de Okazaki são construídos na matriz, que são costurados em uma única fita por DNA ligases. Em um célula bacteriana, são formadas 2 fitas idênticas de DNA, que são separadas nos pólos das células e após a replicação, começa a divisão bacteriana.

A divisão começa com o alongamento da membrana citoplasmática, um septo intercelular é formado ao longo do equador, ao longo do qual a bactéria se divide binariamente e 2 células-filhas idênticas são formadas.

Indicadores de crescimento e reprodução de bactérias:

Aumentando o tamanho das células

Concentração bacteriana – número de células em 1 ml

Densidade bacteriana – massa de bactérias em mg por ml

O tempo de geração é o tempo durante o qual o número de células dobra.

22. Cultivo e métodos de isolamento de culturas puras de aeróbios e anaeróbios.

Cultivo m/o- está recebendo número grande bactérias em meio nutriente.

Objetivo do cultivo: Estudo das propriedades microbiológicas, Para o diagnóstico de infecções e Para a obtenção de um produto biológico a partir de bactérias ou obtido com a ajuda de bactérias.

Condições de cultivo de bactérias:

Disponibilidade de um ambiente nutricional completo.

T ideal (≈37 0 C)

Atmosfera de cultivo (com ou sem O2).

Tempo de cultivo – crescimento visível após 18-48 horas, ou por cerca de 3-4 semanas (a confirmar)

Iluminação do meio nutriente para fotossintetizadores (cultivam apenas na presença de luz).

Existe linha inteira fatores que têm um impacto significativo no crescimento e desenvolvimento de todas as bactérias. Entre os principais motivos estão:

• temperatura;
• composição química do meio ambiente;
• acidez (nível, pH);
• umidade;
• luz.

A alteração de uma ou de várias condições pode suprimir ou acelerar o desenvolvimento de bactérias, forçando-as a adaptar-se a novo ambiente habitat ou levar à morte.

Conceitos Básicos

Para os procariontes, os conceitos de crescimento e desenvolvimento são quase idênticos. Eles significam que no processo da vida um microrganismo individual ou grupo de bactérias sintetiza material celular (proteína, DNA, RNA), devido ao qual ocorre um aumento na massa citoplasmática. O crescimento continua por algum tempo até que a célula se torne capaz de se reproduzir, e então o desenvolvimento de bactérias cessa.

A reprodução é caracterizada pela capacidade de se reproduzir. O resultado desse processo é o aumento do número de microrganismos por unidade de volume, ou seja, ocorre o crescimento populacional.

Todas as substâncias e estruturas da célula podem crescer e desenvolver-se proporcionalmente. Nesse caso, os microbiologistas falam em crescimento equilibrado. Não é assim se as características do ambiente mudam. Então certos produtos metabólicos começam a predominar e a produção de outras substâncias é interrompida. Conhecendo esse padrão, os cientistas desequilibram deliberadamente o processo de crescimento para sintetizar compostos úteis.

Ciclo de vida de uma célula bacteriana

A divisão da célula de um microrganismo, através da qual ocorre a reprodução, é caracterizada por um ciclo de tempo bastante curto. A taxa de formação de uma colônia microbiana é influenciada por todos os fatores listados acima. Num ambiente suficientemente nutritivo com o nível de pH desejado e a temperatura ideal o tempo de geração pode variar de 20 minutos a meia hora. Em água corrente, o ciclo de desenvolvimento pode ser reduzido para 15–18 minutos.

Condições ideais que garantam tal crescimento rápido, são bastante raros: alimentos em o volume necessário ausente, produtos de decomposição acumulados interferem. Se o cenário com o surgimento de as melhores condições para o ciclo de reprodução bacteriana, então, num dia, apenas uma célula de E. coli formaria uma extensa colónia pesando várias dezenas de milhares de toneladas!

O crescimento de microrganismos foi estudado em tanques fechados, onde, enquanto estavam na água, as bactérias não começaram imediatamente a se desenvolver e se multiplicar. Só depois de entrarem no meio nutriente é que se adaptaram por algum tempo às novas condições. A reprodução ocorreu gradualmente até começar a diminuir e parar completamente. Estas observações permitiram identificar certas fases de desenvolvimento que se somam ao conjunto vida útil existência de bactérias.

1. A fase inicial é caracterizada pela ausência de crescimento e divisão celular. O processo de adaptação está em andamento (de 1 a 2 horas).
2. Período crescimento intensivo chamada de fase de atraso. A divisão celular começa, mas até agora muito lentamente. A duração desta fase de desenvolvimento varia de pessoa para pessoa. Vários tipos bactérias. Além disso, o momento de sua ocorrência é influenciado pelas condições ambientais.
3. A terceira fase é caracterizada pelo início da reprodução intensiva, cuja velocidade aumenta exponencialmente.
4. O período de geração começa a aumentar no início da quarta fase. Mas o meio nutriente está esgotado e a concentração de produtos metabólicos nele aumenta. A taxa de reprodução diminui e algumas células morrem.
5. Esta fase do ciclo é caracterizada pela preservação do sinal de igual entre as células recém-aparecidas e o número de microrganismos mortos. A população continua a aumentar ligeiramente.
6. A sexta e a sétima fases completam o ciclo de desenvolvimento. Este é o momento da morte celular, o número de células mortas começa a dominar.
7. No oitavo estágio final, termina o ciclo de vida das bactérias. A taxa de mortalidade diminui, mas sob a influência Não fatores favoráveis Quarta-feira, a morte continua.

As etapas descritas correspondem a uma cultura de bactérias sem fluxo. Para evitar a desaceleração do crescimento, novas porções de nutrientes podem ser constantemente introduzidas no meio ambiente, removendo dele produtos metabólicos. Isso permite garantir que os microrganismos necessários estejam constantemente em período de desenvolvimento. Este princípio de cultivo contínuo de microrganismos é usado, por exemplo, em um aquário.

A umidade como condição necessária para a vida dos microrganismos

Para crescer e se desenvolver, as bactérias precisam que o nível de umidade do ambiente seja mantido em um determinado nível. A água desempenha um papel importante no metabolismo; ajuda a manter o normal pressão osmótica em uma célula bacteriana, torna-a viável. Portanto, quase todos os procariontes gostam de umidade, e uma queda neste indicador para um valor abaixo de 20% é considerada um fator destrutivo do crescimento.

Quanto menos água estiver contida no meio ambiente, mais passivo será o processo de reprodução. Esta afirmação é mais facilmente verificada em produtos alimentares: duram muito mais tempo quando secos. Mas este método de processamento e armazenamento não é universal. A secagem retarda o crescimento de algumas bactérias e micróbios, mas há aqueles que manterão a sua funcionalidade.

A influência da acidez média na viabilidade das bactérias

A acidez do meio é classificada como uma das os indicadores mais importantes para o crescimento e desenvolvimento de microrganismos. É denotado pelo símbolo de pH e é considerado na faixa de 0 a 14. Ambientes ácidos correspondem a valores de 0 a 6, para índice alcalino varia de 8 a 14, e o ponto neutro é considerado um nível de pH de 7,07. O ideal para o desenvolvimento de microrganismos são os números que caracterizam um ambiente neutro.

A faixa de pH de 1 a 11 é o limite no qual algumas bactérias conseguiram sobreviver. Mas, na maior parte, seu crescimento para em um nível de acidez de 4. Se o valor do pH for determinado como 9, quase todos os microrganismos conhecidos param de se reproduzir. Ou seja, para o desenvolvimento e crescimento das bactérias é importante que a acidez esteja na faixa de 4 a 9.

Existe um tipo de procariontes para os quais é vital que o pH seja o mais ácido possível. Eles são chamados de acidofílicos e pertencem ao tipo de bactéria do ácido láctico. Quando se encontram no leite, começam a converter os carboidratos que ele contém em ácido láctico. São participantes importantes no processo de obtenção de produtos probióticos.

As propriedades benéficas dos microrganismos acidófilos lácticos também são usadas para criar medicamentos. Eles têm um efeito benéfico não apenas na função intestinal, mas também ajudam a lidar com uma série de outras doenças. A redução do nível de pH para conservar os alimentos para o inverno é praticada por todas as donas de casa. Adicionar vinagre cria um ambiente ácido no qual microorganismos patogênicos não sobreviva.

Algumas bactérias lácticas em processo de crescimento e desenvolvimento são caracterizadas pela síntese de ácido em tais grandes quantidades que o pH cai para nível crítico, e eles param de se desenvolver ou morrem. Existem também verdadeiros detentores de recordes de sobrevivência e funcionamento bem-sucedido em ambientes ácidos. Sim, quando valor ideal Com um pH de 2,5, a bactéria acidófila láctica Thiobacillus thooxidans pode se desenvolver em um nível de acidez de 0,9.

O que acontece aos microrganismos durante a fase bactericida?

Se bactérias condições ideais x são capazes de se desenvolver muito rapidamente, então por que, por exemplo, no leite recém-recebido seu crescimento não ocorre por algum tempo? O ambiente é bastante favorável e mesmo as condições assépticas de ordenha não excluem a presença de grande número de microrganismos. Mas o leite fresco contém lacteninas - substâncias bactericidas que podem inibir o desenvolvimento de bactérias por um determinado período de tempo.

O efeito das lacteninas é tão forte que muitos microrganismos não apenas retardam o seu crescimento, mas também morrem. O período de sua ação, denominado fase bactericida, termina gradativamente. Isso depende do número inicial de bactérias no leite e do aumento da temperatura do produto. O efeito das lacteninas pode durar de 2 a 40 horas. Tentam prolongar a fase bactericida e resfriar o leite. Após o seu vencimento, o crescimento de micróbios e bactérias é retomado.

Mesmo que inicialmente houvesse uma pequena quantidade de microrganismos de ácido láctico no leite, eles gradualmente começaram a predominar. E para evitar azedamento e eliminar bactéria nociva, métodos de processamento térmico são usados. Aquecimento, fervura e outros tipos de tratamento térmico são outra forma de eliminar a microflora indesejada dos produtos. E podemos citar outro componente importante do meio ambiente que influencia o crescimento e desenvolvimento das bactérias - a temperatura.

Do que os mesófilos têm medo?

As características estruturais das bactérias excluem a presença de mecanismos que poderiam regular a temperatura. Portanto, eles dependem muito de quanto seu ambiente esfria ou aquece. De acordo com as preferências de temperatura, os procariontes são geralmente divididos em:

• Psicrófilos - amantes indicadores baixos(faixa de 0 a 35°C, ideal 5–15°C).
• Termófilos - eles preferem temperaturas altas(40–80°C são condições de existência aceitáveis, mas o ideal é de 55 a 75°C).
• Mesófilos. Isso inclui a maioria das bactérias, inclusive as patogênicas. O seu crescimento e desenvolvimento requerem temperaturas de 30–45°C. A faixa de sobrevivência é muito mais ampla (de 40 a 80°C), mas somente em condições ideais a atividade vital é mais ativa.

O efeito direto do aumento ou diminuição da temperatura no desenvolvimento da microflora ajuda a combater a sua presença nos produtos. Esta medida de tratamento é de particular importância no contexto da prevenção do botulismo.

Clostridium botulinum, ou Outra razão para tratamento térmico cuidadoso de produtos

No processo de crescimento e desenvolvimento, alguns microrganismos são capazes de produzir substâncias particularmente perigosas para a saúde humana - as toxinas. A bactéria Clostridium botulinum é a causa do botulismo, no qual é mais provável morte. Existem dois tipos de bactérias:

• vegetativo;
• esporo

A variante vegetativa do botulismo não é tão perigosa. Um microrganismo com esta forma de existência morre após o produto ser fervido por 5 minutos. Mas os esporos do botulismo só morrerão após cinco horas de tratamento, e a temperatura deve atingir um certo ponto. As disputas são uma espécie de conchas de contenção, que preservam bactérias dormentes muito tempo. Depois de alguns meses, eles germinam e o botulismo “acorda”.

Os esporos armazenam de forma confiável sua carga valiosa tanto em condições frias quanto sob a influência da radiação ultravioleta. Uma temperatura crítica será de 80°C para a forma vegetativa do botulismo e um tratamento mais longo a 120°C para a forma de esporos. Essas condições nem sempre são observadas pelas donas de casa ao enlatar produtos, então você também pode ser infectado por alimentos enlatados caseiros mal preparados.

Os seguintes primeiros sinais são característicos do botulismo:

• dor na parte central do abdômen;
• crises de diarreia (3 a 10 vezes ao dia);
• dor de cabeça;
• sensação de fraqueza, mal-estar e cansaço;
• vômitos periódicos;
• temperatura corporal elevada (até 40°C).

O aparecimento do botulismo é um pouco menos comum, mas ainda pode ser acompanhado por distúrbios visuais, visão turva de objetos, presença de neblina ou manchas na frente dos olhos e hipermetropia anteriormente não manifestada. Problemas respiratórios e dificuldade em engolir são outros sintomas possíveis.

As complicações do botulismo se manifestam na forma de complicações secundárias Infecções bacterianas, por exemplo, pneumonia, pielonefrite, sepse, traqueobronquite purulenta. Pode ocorrer arritmia e a miosite afeta os músculos da panturrilha e da coxa. A doença dura cerca de três semanas e, como resultado de tratamento competente e tratamento oportuno Após o botulismo, as funções perdidas de visão e respiração são restauradas e a capacidade de engolir retorna.

Como as bactérias crescem nos alimentos?

Qualquer alimento consumido por humanos possui sua própria microflora. Pode ser dividido em dois tipos:

• específicos - são microrganismos que foram adicionados intencionalmente para conferir determinado sabor ou qualidades aromáticas;
• inespecífico - consiste em bactérias que entraram acidentalmente no produto (não foi observado regime sanitário na produção ou na loja, os períodos de armazenamento e as regras de processamento foram violados).

Em que representantes diferentes procariontes patogênicos preferem seus certo tipo produtos. Salmonella, por exemplo, come ávidos ovos, carne e leite. O perigo de contaminação reside no facto de a pureza do produto não poder ser verificada pela sua aparência. A salmonela em carne, miudezas ou carne picada contaminada não altera de forma alguma a cor, o sabor ou o cheiro. Se os pratos preparados com essas matérias-primas não passarem no correto tratamento térmico, então a doença é inevitável.

Os bastonetes de Salmonella requerem uma temperatura de 37°C para se desenvolverem; não formam esporos ou cápsulas, mas são muito resistentes às condições ambientais. Mesmo em carne refrigerada a 0°C, podem sobreviver até 140 dias. Neste caso, a capacidade de divisão não está perdida. Em reservatórios abertos, a salmonela permanecerá viável por cerca de 4 meses e em ovos de aves por cerca de um ano. O máximo de cepas são capazes de sobreviver à exposição a antibióticos e desinfetantes.

A Salmonella, que é o agente causador da infecção, vive mais frequentemente no corpo de animais de fazenda. A doença ocorre sem sintomas em vacas, cavalos, ovelhas, porcos ou aves. Os patógenos são excretados através da urina, saliva, fezes e muco nasal, mas as pessoas são mais frequentemente infectadas através do leite, carne ou ovos ( método alimentar). A Salmonella também pode ser transmitida por uma pessoa já doente (contato e transmissão domiciliar).

A carne de aves ou animais pode ser contaminada durante o transporte ou processamento. Para evitar que a salmonela cause doenças, em casa você só pode seguir regras simples prevenção de quaisquer infecções intestinais.

• processamento de carne, peixe, ovos e leite de alta qualidade;
• compra de produtos cárneos semiacabados, produtos não processados ​​​​de fazendas privadas somente se houver conclusão da SES sobre segurança;
• cumprimento das regras de higiene pessoal;
• Equipamentos separados para cortar alimentos crus e cozidos ajudarão você a evitar se tornar portador de salmonela.

As explorações agrícolas e as autoridades de supervisão competentes devem monitorizar constantemente as condições de vida dos animais, a sua saúde e a qualidade dos produtos (especialmente carne) à saída.

A doença prossegue da seguinte forma. Bacilos de Salmonella entram trato digestivo. EM seções superiores intestinos, eles destroem parte da microflora benéfica e começam a se multiplicar em intestino delgado. Nesse caso, o funcionamento dessa seção do trato gastrointestinal é interrompido e o peristaltismo sofre. A doença progride então para forma aguda, intoxicação corporal, desidratação, convulsões e aguda insuficiência renal. Portanto, é muito imprudente subestimar a salmonelose.

Como manter a população de microrganismos em um aquário

Como já mencionado, o número de bactérias na água pode aumentar dramaticamente. E nem sempre é isso microflora benéfica. Para que os peixes e plantas do aquário não adoeçam e a água permaneça limpa e sem turvação, existem medicamentos especiais que ajudam a funcionar microorganismos benéficos ou contendo as bactérias desejadas.

Os aquaristas se esforçam para garantir que os protozoários responsáveis ​​pelo ciclo do nitrogênio estejam sempre presentes no ambiente aquático. As preparações destinadas a manter essa microflora são responsáveis ​​​​por garantir a reposição de enzimas e colóides naturais na água do aquário. Microrganismos danificados ou doentes, com esse apoio, voltam ao normal e recuperam as capacidades perdidas.

Medicamentos que melhoram as condições da água em um aquário quebram matéria orgânica, pare a reprodução e o crescimento de algas. Existem também soluções que podem restaurar a acidez e mantê-la em o nível certo. Mas eles só serão eficazes se o aquário não estiver em mau estado e os materiais filtrantes forem substituídos por novos.

Acelerar a transição do nitrogênio para forma simples, também é possível reduzir a dureza da água medicamentos especiais. O equilíbrio biológico que criam no aquário garante que a taxa de formação de resíduos será igual à taxa de sua eliminação. E na água não contaminada por resíduos, bactérias benéficas se desenvolvem e funcionam prontamente.

Os chamados microrganismos iniciais estão contidos nas preparações em estado dormente. Assim que entram no aquário, eles são ativados. Eles se espalham na água e transformam o solo em um biofiltro de alto desempenho. Outros tipos de bactérias de aquário começam a converter nitritos e amônia em nitratos. É assim que se consegue alta qualidade ambiente aquático.

Suspensões concentradas funcionam de forma muito eficaz em um aquário; as seguintes marcas são populares:

• Tetra.
• Dennerle.
• Sera.
• Aqua Med.

O desenvolvimento e crescimento de bactérias pode ser feito processo controlado, por isso o conhecimento sobre os fatores que influenciam esses processos é tão importante. E não é necessário ser um especialista altamente especializado para se interessar pela atividade vital dos microrganismos - a sua presença garantida em todo o lado permite-lhe aplicar com competência as informações disponíveis na vida quotidiana.

As bactérias são a forma de vida mais antiga da Terra. Eles apareceram no planeta há cerca de 3,8-3,6 milhões de anos. Agressivo condições climáticas os tornou resistentes e resistentes à sobrevivência. As criaturas mais antigas seriam as cianobactérias.

Eles contribuíram para o acúmulo de oxigênio na atmosfera. Nosso corpo consiste em vários tipos deles. Existem tipos benéficos e prejudiciais. Eles vivem em todos os lugares: na água, no ar, nos humanos e nos animais, nas camadas do solo.

O volume das colônias depende não apenas da estrutura, mas também de como as bactérias se dividem. A estrutura é primitiva. O dispositivo parece ser uma cápsula ou membrana mucosa. Um microrganismo consiste em apenas uma célula viva.

Não há mitocôndrias ou plastídios no citoplasma. A maioria dos micróbios possui flagelos e antenas, com a ajuda dos quais se movem através do sangue, vasos sanguíneos e tecidos. Eles são procariontes, o que significa que não possuem núcleo.

Isso significa que as micropartículas de DNA se acumulam em uma determinada parte do citoplasma. Eles são chamados de nucleotídeos. Os nucleotídeos são uma espécie de núcleo; eles contêm informações. O DNA armazena informações de forma compactada. Quando desdobrado, o comprimento chega a 1 mm.

As bactérias se reproduzem por fissão.

Você deve saber que as bactérias se reproduzem apenas na presença de fatores favoráveis, que consideraremos a seguir.

Para seu crescimento você precisa de:

1. luz;
2. temperatura;
3. presença de oxigênio;
4. umidade;
5. fator alcalinidade e acidez;

As condições de temperatura são de interesse dos médicos. Para que as células se dividam, é necessária uma certa temperatura. Algumas classes, em níveis muito baixos, caem em estado de animação suspensa ou hibernação, enquanto outras, apenas em níveis altos, não conseguem continuar seu crescimento e são destruídas.

Enquanto alguns podem ser mortos por água fervente, outros ficam bem com o congelamento. Entre este limite existem condições médias sob as quais o desenvolvimento máximo pode ocorrer com alta velocidade. A fase de temperatura necessária é de 23 a 30 graus para fluxo flora patogênica 38 graus necessários.

Os protozoários bacterianos prosperam neste ambiente. Em condições ideais, os procariontes são capazes de produzir 34 trilhões de descendentes por dia. O estado de crescimento ocorre em cerca de 20 minutos. Felizmente, eles não vivem muito, alguns minutos ou horas.

O que alguns microrganismos precisam?

Grupo estafilocócico precisa de arginina e lecitina. Estreptococos em fosfolipídios. As bactérias Shigella e Corinne precisam de nutrição um ácido nicotínico. Staphylococcus aureus, pneumococo, brucelose não podem viver sem vitamina B1, mas os próprios prototróficos sintetizam o que precisam.

Caminhos de maturação

Conforme mencionado anteriormente, o desenvolvimento dos protozoários é realizado por divisão.

Acontece:

• simples;
• brotamento;
• conjugação, relação sexual;

O caminho fácil

Com o primeiro método, as bactérias podem se reproduzir por divisão transversal igual. As células-mãe, após duplicarem as cadeias de DNA e as organelas, formam duas partes, nomeadamente células-filhas. Código genético formada de forma semelhante à da mãe.

É como se eles se clonassem. Em 24 horas, 70 gerações emergem de uma célula. Se assumirmos que todos poderiam viver, a massa era superior a 5 toneladas. Claro, isso é impossível na natureza.

Estágio vegetativo

Ou, mais simplesmente, a brotação é indicada pelo fato de que as criaturas desenvolvem um segundo broto em um dos pólos, isto é, elas mesmas. Quando ocorre uma ramificação, as cadeias de DNA se quebram. São os heterocistos que participam do processo. Este método é usado por cianobactérias e rochas coloniais.

Dessa forma, os procariontes podem crescer até 4 botões, após os quais ocorre o envelhecimento e a morte. As colônias coccais se separam e crescem livremente.

Esporulação

Há uma bifurcação de disputas.

Como isso acontece?

Os bacilos se reproduzem desta forma quando condições externas e ambiente interno. Um ambiente especial é criado dentro do esporo, o mecanismo vital é suspenso e o nível da água diminui. Se o bacilo entrar nesse estado, não terá medo do frio, do calor, da radiação de várias etiologias ou de produtos químicos.

Assim que os fatores melhoram, surgem jovens procariontes. O ciclo se torna muito longo. A ciência conhece até casos em que cientistas encontraram protozoários com dezenas ou mesmo centenas de anos.

Trato sexual

A conjugação ocorre em bactérias que vivem principalmente em corpo humano, ou o corpo de um animal. Aqui os dois formulários entram em contato e começa a troca de dados. É chamado de recombinação genética, a formação de novas espécies.

As bactérias E. coli e outros tipos gram-positivos e gram-negativos reproduzem-se sexualmente. Se não houver uma direção verdadeira, esse intercâmbio entre eles é benéfico e pode contribuir para o desenvolvimento de resistência a antibióticos e outros medicamentos.

encistação

Outra forma de proteção contra circunstâncias agressivas é a transformação em cistos. Os cistos referem-se a vesículas em uma membrana espessa. Os bacilos podem permanecer nesta posição por muito tempo. Mesmo 200 graus Celsius não os destruirão. Além disso, por razões positivas, eles saem dividindo-se binariamente.

Para que os métodos de multiplicação de patógenos estejam sujeitos a ambiente externo. Falta de água ótimo conteúdo oxigênio no ar, privação de microelementos altamente nutritivos. Mudanças de temperatura baixa ou alta obrigam a recorrer à esporulação, ao encistamento.

Extensão da população bacteriana

Vivendo em condições favoráveis, as células estão no estágio inicial, no estágio inicial. Duração média 1-2 horas. A inibição do crescimento leva cerca de algumas horas. Com período logarítmico, os bacilos podem se multiplicar rapidamente, atingindo pico após 6 horas.

Aceleração negativa quando as reservas nutricionais de microelementos e substâncias se esgotam. Estágio estacionário, os indivíduos mortos são substituídos por novos após duas horas. Na fase de morte acelerada, os bacilos morrem a cada 3 horas. A fase logarítmica, marcada pela morte permanente, é de 6 horas.

A taxa de mortalidade diminui; neste ponto, as células vivas restantes entram em estado de repouso.

Estágio multicelular

A fase unicelular é capaz de realizar todas as funções do corpo, não sendo afetada por microrganismos vizinhos. Os organismos unicelulares formam agregados celulares e são mantidos unidos pelo muco.

Freqüentemente, um aglomerado de bacilos aparece em um ramo. É assim que as micobactérias desenvolvem cistos, resultando em uma espécie de troca. O fenômeno serve como precursor da formação multicelular. Estes incluem cianobactérias e actinomicetos.

Quais requisitos os indivíduos devem atender:

1. agregação celular;
2. divisão de propriedades entre eles;
3. estabelecer contato adequado entre indivíduos;

Em indivíduos filamentosos, a estrutura é descrita em parede celular, cria relacionamentos entre indivíduos. As bactérias trocam substâncias e energia. Algumas espécies filamentosas, além dos indivíduos vegetativos, contêm heterocistos ou acinetos diferenciais.

Localização

Dependendo da decomposição, os bacilos têm certos tipos aglomerados:

• esférico;
• espiral;

Os primeiros são encontrados aos pares ou um de cada vez: são diplococos, micrococos e estafilococos. Eles podem parecer galhos ou correntes de uva. Em forma de espiral, espalhados de maneira caótica, incluem a leptospirose e o vibrio.

Existem diferenças no crescimento individual células bacterianas e crescimento da população bacteriana.

Nas células esféricas, o crescimento ocorre em todas as direções. Bactérias em forma de bastonete crescem em comprimento.

1 Emtsev V. T. Microbiologia: livro didático para bacharéis. 8ª ed., Rev. e adicional M.: Editora Yurait, 2017 (V. T. Emtsev, V. I. Duda e Sh. I. Shelley).

O crescimento populacional refere-se ao acúmulo de uma determinada biomassa celular. Assim que uma célula atinge um tamanho determinado pela genética, ela para de crescer e começa a se multiplicar. A reprodução das bactérias ocorre de forma assexuada, geralmente binária (ou seja, dividindo a célula ao meio, principalmente no meio). O processo de divisão começa com a reprodução (replicação) de um nucleóide contendo Informação genética. Como resultado da replicação, o DNA é duplicado e os cromossomos resultantes são distribuídos nas células-filhas resultantes. Existir complexos especiais proteínas que puxam os cromossomos para as células formadoras. Uma partição intercelular começa a se formar entre os cromossomos separados, que é formada pelo crescimento da membrana citoplasmática e da parede celular associada entre si.

Desta forma, a célula pai é dividida em duas células, que se separam uma da outra. Em algumas bactérias, a separação completa não ocorre e formam-se pares ou cadeias de células. Durante o processo de divisão, as bactérias em forma de bastonete primeiro se alongam duas vezes e depois se dividem em duas células (Fig. 2.28). A brotação, que ocorre em algumas bactérias, é um tipo de fissão.

Arroz. 2.28.

A- esférico; b- em forma de bastão

A taxa de reprodução bacteriana é estimada pelo tempo necessário para o processo de divisão, esse período de tempo é denominado tempo de geração. O tempo de geração depende de muitos fatores: tipo de microrganismo, composição, temperatura, pH do meio nutriente, etc. Em condições favoráveis, o tempo de duplicação para muitas bactérias é muito curto, por exemplo E. coli são cerca de 20 minutos. Mas existem bactérias que se dividem durante várias horas, por exemplo em Mycobacterium tuberculose(este é o agente causador da tuberculose) este período é de 24 horas. Se a reprodução ocorresse espontaneamente sem limitação por fatores limitantes, então a prole de uma célula em dois dias excederia a massa globo(Fig. 2.29).

Muitos fatores limitam a proliferação de microrganismos e o desenvolvimento de todos os seres vivos ocorre de acordo com leis razoáveis ​​da natureza. A divisão celular está sob estrito controle genético. A proliferação de células bacterianas leva à formação de uma colônia (Fig. 2.30).

O desenvolvimento e a atividade vital dos microrganismos, como de outros seres vivos, estão intimamente dependentes do seu habitat. O desenvolvimento de uma população bacteriana pode ocorrer no ambiente natural (no solo, na água, nos produtos alimentares e não alimentares) e durante o cultivo artificial (crescimento). O desenvolvimento de microrganismos, incluindo bactérias, por sua vez, altera o ambiente: os microrganismos retiram nutrientes dele e liberam nele seus produtos metabólicos.

Arroz. 2.29.

Arroz. 14h30.

EM condições artificiais Para o cultivo de bactérias, são utilizados vários meios nutrientes que contêm todas as substâncias necessárias à sua vida. O meio nutriente deve ser quantidade suficiente contêm fontes de carbono, nitrogênio, sal, vitaminas; a acidez do meio deve ser ideal para o crescimento deste tipo de bactéria; deve haver umidade adequada e suficiente, etc.

População a bactéria é um sistema autorregulado, mas seu desenvolvimento depende da condição ambiente. A deterioração das condições de vida leva ao enfraquecimento e à morte da população. Nesta fase final de desenvolvimento de uma colônia bacteriana, foi descoberto um fenômeno interessante, denominado apoptose(do grego apoptose - queda de folhas ou pétalas). Acredita-se que exista uma forma de morte programada em eucariotos. A apoptose em bactérias é um exemplo de controle programado de células em nível populacional. Acontece o seguinte: com o esgotamento do meio ambiente (redução de nutrientes no substrato), a população faminta é dividida em duas partes, uma morre, essas células se autolisam (se autodissolvem) e as células da outra parte da população aproveitam os produtos da autólise para a sua desenvolvimento adicional. Desta forma, a população regula a formação de colónias e o comportamento celular em culturas estacionárias. Existem maneiras de quantificar cada uma dessas etapas.