مساعدة بشأن Tele2 والتعريفات والأسئلة

النمو والتكاثر

مصطلح "النمو" يعني زيادة في الكتلة السيتوبلازمية لخلية فردية أو مجموعة من البكتيريا نتيجة تخليق المادة الخلوية (مثل البروتين والحمض النووي الريبي والحمض النووي). بعد أن وصلت الخلية إلى حجم معين ، تتوقف عن النمو وتبدأ في التكاثر.

يعني تكاثر الميكروبات قدرتها على التكاثر الذاتي ، لزيادة عدد الأفراد لكل وحدة حجم. خلاف ذلك ، يمكننا القول: التكاثر هو زيادة في عدد الأفراد من السكان الميكروبيين.

تتكاثر البكتيريا بشكل أساسي عن طريق الانقسام العرضي البسيط (التكاثر الخضري) ، والذي يحدث في مستويات مختلفة ، مع تكوين مجموعات متنوعة من الخلايا (عناقيد العنب - المكورات العنقودية ، السلاسل - العقديات ، الأزواج - المضاعفات ، البالات ، الحزم - السرخس ، إلخ). تتكون عملية التقسيم من عدد من المراحل المتعاقبة. تبدأ المرحلة الأولى بتكوين حاجز عرضي في الجزء الأوسط من الخلية (الشكل 6) ، والذي يتكون مبدئيًا من غشاء سيتوبلازمي يقسم سيتوبلازم الخلية الأم إلى خليتين ابنتيتين. بالتوازي مع هذا ، يتم تصنيع جدار الخلية ، والذي يشكل قسمًا كاملًا بين خليتين ابنتيتين. في عملية الانقسام البكتيري ، هناك شرط مهم هو تكرار (مضاعفة) الحمض النووي ، والذي يتم تنفيذه بواسطة إنزيمات بوليميريز الحمض النووي. عندما يتم تكرار الحمض النووي ، يتم كسر الروابط الهيدروجينية وتشكيل خيطين من الحمض النووي ، يقع كل منهما في الخلايا الوليدة. علاوة على ذلك ، فإن الحمض النووي أحادي الجديلة لابنته يستعيد الروابط الهيدروجينية ويشكل مرة أخرى دنا مزدوج الشريطة.

يحدث تكرار الحمض النووي وانقسام الخلايا بمعدل معين متأصل في كل نوع من أنواع الميكروبات ، والذي يعتمد على عمر الثقافة وطبيعة وسيط المغذيات. على سبيل المثال ، يتراوح معدل نمو الإشريكية القولونية من 16 إلى 20 دقيقة. في المتفطرة السلية ، يحدث الانقسام فقط بعد 18-20 ساعة ؛ تستغرق خلية زراعة أنسجة الثدييات 24 ساعة. وبالتالي ، تتكاثر بكتيريا معظم الأنواع أسرع بنحو 100 مرة من خلايا زراعة الأنسجة.

تتم عملية استنساخ الثقافة الميكروبية على وسط غير قابل للاستبدال بشكل غير متساو. تحدد أربع مراحل رئيسية.

1. المرحلة الأولية (المرحلة المتأخرة) ، أو مرحلة الراحة.في هذا الوقت ، تتكيف الثقافة مع وسط المغذيات. في الخلية الميكروبية ، يزداد محتوى الحمض النووي الريبي ، وبمساعدتها ، يحدث تخليق الإنزيمات الضرورية.

2. المرحلة الأسية (اللوغاريتمية)تتميز بحد أقصى زيادة في الخلايا في الثقافة ، فهي تتزايد أضعافا مضاعفة (1 ، 2.4 ، 8 ، 16 ، 256 ، إلخ). في هذا الوقت ، توجد غالبية الخلايا الشابة والنشطة بيولوجيًا في الوسط. في نهاية المرحلة ، عندما ينضب الوسط ، تختفي المواد اللازمة لميكروب معين ، وتقل كمية الأكسجين ، وتحدث زيادة في المنتجات الأيضية - يتباطأ نمو الثقافة. يفترض المنحنى تدريجيًا اتجاهًا أفقيًا.

3. مرحلة ثابتة،أو فترة النضج ، يمثل رسمياً خطًا يوازي المحور x. هناك توازن بين عدد الخلايا المتكونة حديثًا والخلايا الميتة. تتناقص كمية الوسط ، وتزداد كثافة الخلايا في السكان ، ويزداد التأثير السام للمنتجات الأيضية - كل هذا يسبب موت الخلايا.

4. مرحلة الاحتضار.في هذه المرحلة ، لا يتم ملاحظة انخفاض فحسب ، بل أيضًا تغيير في الخلايا. تظهر الأشكال المتدهورة وكذلك الجراثيم. بعد بضعة أسابيع أو أشهر ، تموت الثقافة. يحدث هذا لأن منتجات النفايات السامة لا تمنع الخلايا الميكروبية فحسب ، بل تقتلها أيضًا.

وهكذا ، بفضل عمليات التمثيل الغذائي ، يتم الحفاظ على النشاط الحيوي للخلية الميكروبية. تحتاج الأيروبس إلى الأكسجين للتنفس ، بينما تستخدم اللاهوائية النترات والكبريتات للتنفس والتخمير. تمتص الكائنات الحية الدقيقة المواد العضوية وغير العضوية من البيئة الخارجية ، وتتأكسد وتتلقى الطاقة اللازمة والعناصر البلاستيكية. والنتيجة هي نمو الخلايا. بعد أن وصلت الخلية إلى مرحلة النضج اللازمة ، تتكاثر عن طريق الانقسام البسيط. خلال نشاط حياتها ، تستهلك الكائنات الحية الدقيقة العناصر الغذائية تدريجيًا ، وتطلق نواتج الأيض الخاصة بها في البيئة ، وبالتالي تغيير تكوين البيئة وجعلها غير مناسبة للحياة.

يعد تكاثر البكتيريا عن طريق الانشطار الطريقة الأكثر شيوعًا لزيادة حجم السكان الميكروبيين. بعد الانقسام ، تنمو البكتيريا إلى حجمها الأصلي ، الأمر الذي يتطلب مواد معينة (عوامل النمو).

تختلف طرق تكاثر البكتيريا ، ولكن بالنسبة لمعظم أنواعها ، فإن شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي متأصل في طريقة التقسيم. نادرًا ما تتكاثر البكتيريا عن طريق التبرعم. التكاثر الجنسي للبكتيريا موجود في شكل بدائي.

أرز. 1. في الصورة ، الخلية البكتيرية في مرحلة الانقسام.

الجهاز الجيني للبكتيريا

يتم تمثيل الجهاز الجيني للبكتيريا بواسطة DNA واحد - الكروموسوم. يتم إغلاق الحمض النووي في حلقة. يقع الكروموسوم في نوكليوتيد لا يحتوي على غشاء. تحتوي الخلية البكتيرية على البلازميدات.

نوكليويد

النواة هي مماثلة للنواة. يقع في وسط الخلية. يتم ترجمة الحمض النووي فيه - الناقل للمعلومات الوراثية في شكل مطوي. يصل طول الحمض النووي غير الملتوي إلى 1 مم. لا تحتوي المادة النووية للخلية البكتيرية على غشاء ونواة ومجموعة من الكروموسومات ، ولا يتم تقسيمها بواسطة الانقسام الفتيلي. قبل الانقسام ، يتضاعف النيوكليوتيدات. أثناء الانقسام ، يزيد عدد النيوكليوتيدات إلى 4.

أرز. 2. في الصورة خلية بكتيرية على جرح. يمكن رؤية النوكليوتيدات في الجزء المركزي.

البلازميدات

البلازميدات عبارة عن جزيئات مستقلة مطوية في حلقة من DNA مزدوج الشريطة. كتلتها أقل بكثير من كتلة النوكليوتيدات. على الرغم من حقيقة أن المعلومات الوراثية مشفرة في الحمض النووي للبلازميدات ، إلا أنها ليست حيوية وضرورية لخلية بكتيرية.

أرز. 3. تظهر الصورة بلازميد بكتيري.

مراحل الانقسام

بعد الوصول إلى حجم معين متأصل في الخلية البالغة ، يتم إطلاق آليات الانقسام.

تكرار الحمض النووي

يسبق تكرار الحمض النووي انقسام الخلية. تحمل الميزوسومات (طيات الغشاء السيتوبلازمي) الحمض النووي حتى تكتمل عملية الانقسام (النسخ المتماثل).

يتم إجراء تكرار الحمض النووي بمساعدة إنزيمات بوليميريز الحمض النووي. أثناء التكاثر ، يتم كسر روابط الهيدروجين في الحمض النووي ثنائي الشريطة ، ونتيجة لذلك تتشكل ابنتان أحاديتان من حمض نووي واحد. بعد ذلك ، عندما أخذ الحمض النووي للابنة مكانه في الخلايا الوليدة المنفصلة ، يتم استعادتها.

بمجرد اكتمال تكرار الحمض النووي ، يظهر انقباض نتيجة التوليف ، ويقسم الخلية إلى نصفين. أولاً ، يخضع النوكليوتيدات للانقسام ، ثم السيتوبلازم. تركيب جدار الخلية يكمل الانقسام.

أرز. 4. مخطط انقسام الخلايا البكتيرية.

تبادل قطع الحمض النووي

في عصيات القش ، تكتمل عملية تكرار الحمض النووي بتبادل قطعتين من الحمض النووي.

بعد انقسام الخلية ، يتم تشكيل جسر يمر عبره الحمض النووي لخلية واحدة إلى أخرى. ثم يتشابك الحمض النوويان. تلتصق بعض امتدادات كل من الحمض النووي معًا. في مواقع الالتصاق ، يتم تبادل قطع الحمض النووي. يعود أحد الحمض النووي إلى الخلية الأولى على طول العبور.

أرز. 5. البديل من تبادل الحمض النووي في عصيات القش.

أنواع انقسامات الخلايا البكتيرية

إذا كان الانقسام الخلوي قبل عملية الانقسام ، فسيتم تشكيل قضبان متعددة الخلايا وكوتشي.

مع الانقسام الخلوي المتزامن ، يتم تشكيل خليتين كاملتين.

إذا انقسام النيوكليوتيدات بشكل أسرع من الخلية نفسها ، فإن البكتيريا متعددة النوكليوتيدات تتشكل.

طرق فصل البكتيريا

القسمة عن طريق الكسر

التقسيم عن طريق الانقسام هو سمة من سمات عصيات الجمرة الخبيثة. نتيجة لهذا الانقسام ، تنكسر الخلايا في المفاصل ، وتكسر الجسور السيتوبلازمية. ثم يتنافرون ويشكلون سلاسل.

فصل انزلاقي

مع الفصل المنزلق بعد الانقسام ، تفصل الخلية ، كما كانت ، تنزلق فوق سطح خلية أخرى. طريقة الفصل هذه نموذجية لبعض أشكال الإشريكية.

انقسام الانقسام

مع الانقسام المنفصل ، تصف إحدى الخلايا المقسمة قوسًا لدائرة بنهايتها الحرة ، ومركزها هو نقطة اتصالها بخلية أخرى ، وتشكل خمسة رومانيًا أو مسماريًا (الوتدية الدفتيريا ، الليستيريا).

أرز. 6. في الصورة ، بكتيريا على شكل قضيب سلاسل (قضبان الجمرة الخبيثة).

أرز. 7. في الصورة ، طريقة انزلاق لفصل الإشريكية القولونية.

أرز. 8. طريقة الانقسام لفصل البكتيريا الوتدية.

منظر للعناقيد البكتيرية بعد الانقسام

تراكمات الخلايا المنقسمة لها أشكال متنوعة تعتمد على اتجاه مستوى الانقسام.

البكتيريا الكرويةمرتبة واحدة تلو الأخرى ، اثنتان في كل مرة (المكورات المزدوجة) ، في أكياس ، في سلاسل ، أو مثل عناقيد العنب. بكتيريا على شكل قضيب - في سلاسل.

البكتيريا الحلزونية- فوضوي.

أرز. 9. تظهر الصورة المكورات الدقيقة. إنها مستديرة وناعمة وأبيض وأصفر وأحمر اللون. المكورات الدقيقة موجودة في كل مكان في الطبيعة. إنهم يعيشون في تجاويف مختلفة من جسم الإنسان.

أرز. 10. في الصورة بكتيريا مكورة مزدوجة - Streptococcus pneumoniae.

أرز. 11. بكتيريا Sarcina في الصورة. يتم دمج البكتيريا الكروانية في حزم.

أرز. 12. في الصورة ، البكتيريا العقدية (من "العقدية" اليونانية - سلسلة). مرتبة في سلاسل. هم العوامل المسببة لعدد من الأمراض.

أرز. 13. في الصورة ، البكتيريا هي المكورات العنقودية "الذهبية". مرتبة مثل "عنقود عنب". العناقيد لها لون ذهبي. هم العوامل المسببة لعدد من الأمراض.

أرز. 14. في الصورة ، البكتيريا الملتوية من اللبتوسبيرا هي العوامل المسببة للعديد من الأمراض.

أرز. 15. في الصورة ، بكتيريا على شكل قضيب من جنس Vibrio.

معدل الانقسام البكتيري

معدل انقسام البكتيريا مرتفع للغاية. في المتوسط ​​، تنقسم خلية بكتيرية واحدة كل 20 دقيقة. في غضون يوم واحد فقط ، تشكل خلية واحدة 72 جيلًا من النسل. السل الفطري ينقسم ببطء. تستغرق عملية التقسيم بأكملها حوالي 14 ساعة.

أرز. 16. تظهر الصورة عملية انقسام الخلايا العقدية.

التكاثر الجنسي للبكتيريا

في عام 1946 ، اكتشف العلماء التكاثر الجنسي في شكل بدائي. في هذه الحالة ، لا تتشكل الأمشاج (الخلايا الجرثومية للذكور والإناث) ، ومع ذلك ، تتبادل بعض الخلايا المواد الجينية ( إعادة التركيب الجيني).

يحدث نقل الجينات نتيجة الاقتران- نقل أحادي الاتجاه لجزء من المعلومات الوراثية بالشكل بلازميدعند ملامسة الخلايا البكتيرية.

البلازميدات جزيئات DNA صغيرة. لا ترتبط بجينوم الكروموسوم ويمكنها التكرار بشكل مستقل. تحتوي البلازميدات على جينات تزيد من مقاومة الخلايا البكتيرية للظروف البيئية المعاكسة. غالبًا ما تنقل البكتيريا هذه الجينات إلى بعضها البعض. ويلاحظ أيضًا نقل المعلومات الجينية إلى بكتيريا من نوع آخر.

في غياب عملية جنسية حقيقية ، يلعب الاقتران دورًا كبيرًا في تبادل السمات المفيدة. هذا ينقل قدرة البكتيريا على إظهار مقاومة الأدوية. بالنسبة للبشرية ، يعتبر انتقال مقاومة المضادات الحيوية بين المجموعات السكانية المسببة للأمراض أمرًا خطيرًا بشكل خاص.

أرز. 17. في الصورة ، لحظة اقتران اثنين من الإشريكية القولونية.

مراحل تطور السكان البكتيريين

عند البذر على وسط غذائي ، يمر تطور البكتيريا بعدة مراحل.

المرحلة الأولى

المرحلة الأولية هي الفترة من لحظة البذر إلى نموها. في المتوسط ​​، تستمر المرحلة الأولية من ساعة إلى ساعتين.

مرحلة تأخير الإنجاب

هذه هي مرحلة النمو المكثف للبكتيريا. مدته حوالي 2 ساعة. يعتمد ذلك على عمر الثقافة ، وفترة التكيف ، ونوعية وسط المغذيات ، إلخ.

المرحلة اللوغاريتمية

في هذه المرحلة ، لوحظ ذروة معدل التكاثر وزيادة عدد البكتيريا. مدته 5 - 6 ساعات.

مرحلة التسارع السلبي

في هذه المرحلة ، يلاحظ انخفاض في معدل التكاثر ، ويقل عدد البكتيريا المنقسمة ويزداد عدد البكتيريا الميتة. سبب التسارع السلبي هو استنزاف وسط المغذيات. مدته حوالي 2 ساعة.

المرحلة القصوى الثابتة

في المرحلة الثابتة ، لوحظ عدد متساوٍ من الأفراد المتوفين والمشكَّلين حديثًا. مدته حوالي 2 ساعة.

مرحلة الموت المعجل

في هذه المرحلة ، يزداد عدد الخلايا الميتة تدريجياً. مدته حوالي 3 ساعات.

مرحلة الموت اللوغاريتمي

في هذه المرحلة ، تموت الخلايا البكتيرية بمعدل ثابت. مدته حوالي 5 ساعات.

المرحلة المتناقصة

في هذه المرحلة ، تدخل الخلايا البكتيرية الحية المتبقية في حالة سبات.

أرز. 18. يوضح الشكل منحنى نمو مجموعة بكتيرية.

أرز. 19. تُظهر الصورة المستعمرات ذات اللون الأزرق والأخضر من Pseudomonas aeruginosa ، والمستعمرات الصفراء للمكورات الدقيقة ، والمستعمرات ذات اللون الأحمر الدموي من Bacterium prodigiosum والمستعمرات السوداء من Bacteroides niger.

أرز. 20. تظهر الصورة مستعمرة البكتيريا. كل مستعمرة هي نسل خلية واحدة. في المستعمرة ، عدد الخلايا بالملايين. تنمو المستعمرة في 1-3 أيام.

قسم البكتريا الحساسة مغناطيسيا

في سبعينيات القرن الماضي ، تم اكتشاف البكتيريا التي تعيش في البحار ولديها إحساس بالمغناطيسية. تسمح المغناطيسية لهذه المخلوقات المذهلة بالتنقل على طول خطوط المجال المغناطيسي للأرض والعثور على الكبريت والأكسجين والمواد الأخرى الضرورية جدًا لها. يتم تمثيل "البوصلة" الخاصة بهم بواسطة المغناطيسات ، والتي تتكون من مغناطيس. عند الانقسام ، تقسم البكتيريا الحساسة مغناطيسيًا بوصلتها. في هذه الحالة ، يصبح الانقباض أثناء الانقسام غير كافٍ بشكل واضح ، وبالتالي تنحني الخلية البكتيرية وتحدث كسرًا حادًا.

أرز. 21. تظهر الصورة لحظة انقسام بكتيريا حساسة مغناطيسيا.

نمو البكتيريا

في بداية انقسام الخلية البكتيرية ، يتباعد جزيئين من الحمض النووي إلى نهايات مختلفة من الخلية. بعد ذلك ، يتم تقسيم الخلية إلى جزأين متساويين ، مفصولين عن بعضهما البعض ويزيدان إلى الحجم الأصلي. معدل انقسام العديد من البكتيريا في المتوسط ​​20-30 دقيقة. في غضون يوم واحد فقط ، تشكل خلية واحدة 72 جيلًا من النسل.

تمتص كتلة الخلايا في عملية النمو والتطور العناصر الغذائية من البيئة بسرعة. يتم تسهيل ذلك من خلال العوامل البيئية المواتية - درجة الحرارة ، وكمية كافية من العناصر الغذائية ، ودرجة الحموضة اللازمة للبيئة. تتطلب الخلايا الهوائية الأكسجين. بالنسبة إلى اللاهوائية ، فهو أمر خطير. ومع ذلك ، لا يحدث تكاثر غير محدود للبكتيريا في الطبيعة. ضوء الشمس والهواء الجاف ونقص الطعام وارتفاع درجة الحرارة المحيطة وعوامل أخرى لها تأثير ضار على الخلية البكتيرية.

أرز. 22. في الصورة لحظة انقسام الخلية.

عوامل النمو

يتطلب النمو البكتيري بعض المواد (عوامل النمو) ، بعضها تصنعه الخلية نفسها ، وبعضها يأتي من البيئة. كل البكتيريا لها متطلبات مختلفة لعوامل النمو.

تعد الحاجة إلى عوامل النمو ميزة ثابتة ، مما يجعل من الممكن استخدامها لتحديد البكتيريا ، وإعداد وسائط المغذيات واستخدامها في التكنولوجيا الحيوية.

عوامل النمو البكتيرية (فيتامينات بكتيرية) هي عناصر كيميائية ، معظمها من فيتامينات ب القابلة للذوبان في الماء ، وتشمل هذه المجموعة أيضًا قواعد الهيمين ، والكولين ، والبيورين ، والبيريميدين ، وأحماض أمينية أخرى. في حالة عدم وجود عوامل النمو ، يحدث تكتل الجراثيم.

تستخدم البكتيريا عوامل النمو بكميات قليلة وبدون تغيير. عدد من المواد الكيميائية في هذه المجموعة جزء من الإنزيمات الخلوية.

أرز. 23. في الصورة لحظة انقسام بكتيريا على شكل قضيب.

أهم عوامل النمو البكتيري

• فيتامين ب 1 (الثيامين). يشارك في التمثيل الغذائي للكربوهيدرات.
• فيتامين ب 2 (ريبوفلافين). يشارك في تفاعلات الأكسدة والاختزال.
• حمض البانتوثنيكهو جزء لا يتجزأ من الإنزيم المساعد أ.
• فيتامين ب 6 (البيريدوكسين). يشارك في عملية التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية.
• فيتامينات ب 12(الكوبالامينات هي مواد تحتوي على الكوبالت). يقومون بدور نشط في تخليق النيوكليوتيدات.
• حمض الفوليك. بعض مشتقاته هي جزء من الإنزيمات التي تحفز تخليق قواعد البيورين والبيريميدين ، وكذلك بعض الأحماض الأمينية.
• البيوتين. يشارك في استقلاب النيتروجين ، ويحفز أيضًا تخليق الأحماض الدهنية غير المشبعة.
• فيتامين ب(حمض النيكوتينيك). يشارك في تفاعلات الأكسدة والاختزال ، وتشكيل الإنزيمات واستقلاب الدهون والكربوهيدرات.
• فيتامين هـ(حمض بارامينوبنزويك). إنه عامل نمو للعديد من البكتيريا ، بما في ذلك تلك التي تعيش في الأمعاء البشرية. يتم تصنيع حمض الفوليك من حمض شبه أمينوبنزويك.
• جيمين. إنه جزء لا يتجزأ من بعض الإنزيمات التي تشارك في تفاعلات الأكسدة.
• الكولين. يشارك في تفاعلات تخليق الدهون في جدار الخلية. وهي مورد لمجموعة الميثيل في تركيب الأحماض الأمينية.
• قواعد البيورين والبيريميدين(الأدينين ، الجوانين ، الزانثين ، هيبوكسانثين ، السيتوزين ، الثايمين واليوراسيل). المواد مطلوبة بشكل أساسي كمكونات للأحماض النووية.
• أحماض أمينية. هذه المواد هي مكونات بروتينات الخلية.

الحاجة إلى عوامل نمو بعض البكتيريا

مساعدلضمان الحياة ، يحتاجون إلى الإمداد بالمواد الكيميائية من الخارج. على سبيل المثال ، كلوستريديا غير قادرة على تصنيع الليسيثين والتيروزين. تحتاج المكورات العنقودية إلى تناول الليسيثين والأرجينين. تحتاج العقديات إلى تناول الأحماض الدهنية - مكونات الفوسفوليبيد. تحتاج البكتيريا الوتدية والشيجلا إلى تناول حمض النيكوتين. تحتاج المكورات العنقودية الذهبية والمكورات الرئوية والبروسيلا إلى تناول فيتامين ب 1. المكورات العقدية والكزاز - في حمض البانتوثنيك.

بروتوتروفتجميع المواد اللازمة بشكل مستقل.

أرز. 24- تؤثر الظروف البيئية المختلفة على نمو المستعمرات البكتيرية بطرق مختلفة. على اليسار - نمو مستقر على شكل دائرة تتوسع ببطء. على اليمين - النمو السريع في شكل "براعم".

تسمح دراسة حاجة البكتيريا لعوامل النمو للعلماء بالحصول على كتلة جرثومية كبيرة ، وهو أمر ضروري للغاية في تصنيع مضادات الميكروبات والأمصال واللقاحات.

اقرأ المزيد عن البكتيريا في المقالات:

يعد تكاثر البكتيريا آلية لزيادة عدد المجموعات الميكروبية. الانقسام البكتيري هو الأسلوب الرئيسي للتكاثر. بعد الانقسام ، يجب أن تصل البكتيريا إلى حجم البالغين. تنمو البكتيريا عن طريق امتصاص العناصر الغذائية بسرعة من بيئتها. يتطلب النمو بعض المواد (عوامل النمو) ، بعضها تصنعه الخلية البكتيرية نفسها ، وبعضها يأتي من البيئة.

من خلال دراسة نمو البكتيريا وتكاثرها ، يكتشف العلماء باستمرار الخصائص المفيدة للكائنات الحية الدقيقة ، والتي يقتصر استخدامها في الحياة اليومية وفي الإنتاج فقط على خصائصها.

يتميز النشاط البكتيري بالنمو- تكوين المكونات الهيكلية والوظيفية للخلية وزيادة الخلية البكتيرية نفسها ، وكذلك التكاثر- التكاثر الذاتي مما يؤدي إلى زيادة عدد الخلايا البكتيرية في السكان.

تتكاثر البكتيرياعن طريق الانشطار الثنائي إلى النصف ، وأقل في كثير من الأحيان عن طريق التبرعم. يمكن أن تتكاثر الفطريات الشعاعية ، مثل الفطريات ، عن طريق الجراثيم. تتكاثر الفطريات الشعاعية ، كونها بكتيريا متفرعة ، عن طريق تفتيت الخلايا الخيطية. تنقسم البكتيريا موجبة الجرام عن طريق نمو أقسام الانقسام المركبة في الخلية ، وتنقسم البكتيريا سالبة الجرام عن طريق الانقباض ، نتيجة لتشكيل أشكال على شكل دمبل ، تتشكل منها خليتان متطابقتان.

سبقت انقسام الخليةتكرار الكروموسوم البكتيري وفقًا لنوع شبه محافظ (تفتح سلسلة DNA مزدوجة الشريطة ويكتمل كل حبلا بحبل مكمل) ، مما يؤدي إلى مضاعفة جزيئات الحمض النووي للنواة البكتيرية - النواة البكتيرية.

يحدث تكرار الحمض النووي على ثلاث مراحل: البدء ، والاستطالة ، أو نمو السلسلة ، والانتهاء.

تكاثر البكتيريا في وسط مغذي سائل.البكتيريا التي يتم زرعها في حجم معين غير متغير من وسط المغذيات ، تتكاثر ، تستهلك العناصر الغذائية ، مما يؤدي لاحقًا إلى استنفاد وسط المغذيات ووقف نمو البكتيريا. تسمى زراعة البكتيريا في مثل هذا النظام الزراعة الدورية ، وتسمى الثقافة دورية. إذا تم الحفاظ على ظروف الزراعة من خلال الإمداد المستمر لوسط المغذيات الطازجة وتدفق نفس الحجم من سائل الثقافة ، فإن هذه الزراعة تسمى مستمرة ، وتسمى الثقافة مستمرة.

عند نمو البكتيريا على وسط مغذي سائل ، بالقرب من القاع ، أو منتشر ، أو سطح (في شكل فيلم) يلاحظ نمو الثقافة. ينقسم نمو الثقافة الدورية للبكتيريا التي تنمو على وسط مغذي سائل إلى عدة مراحل أو فترات:

1. مرحلة التأخر

2. مرحلة النمو اللوغاريتمي.

3. مرحلة النمو الثابت ، أو التركيز الأقصى

بكتيريا؛

4. مرحلة الموت البكتيري.

يمكن تصوير هذه المراحل بيانياً على أنها شرائح من منحنى التكاثر البكتيري ، مما يعكس اعتماد لوغاريتم عدد الخلايا الحية على وقت زراعتها.

مرحلة التأخر- الفترة ما بين زرع البكتيريا وبداية التكاثر. تتراوح مدة مرحلة التأخر في المتوسط ​​من 4 إلى 5 ساعات ، وفي نفس الوقت تزداد البكتيريا في الحجم وتستعد للانقسام ؛ تزداد كمية الأحماض النووية والبروتينات والمكونات الأخرى.

مرحلة النمو اللوغاريتمي (الأسي)هي فترة انقسام مكثف للبكتيريا. مدته حوالي 5-6 ساعات ، ويمكن للبكتيريا في ظل ظروف النمو المثلى أن تنقسم كل 20-40 دقيقة. خلال هذه المرحلة ، تكون البكتيريا هي الأكثر عرضة للخطر ، وهو ما يفسره الحساسية العالية للمكونات الأيضية لخلية سريعة النمو لمثبطات تخليق البروتين ، والأحماض النووية ، وما إلى ذلك.

ثم تأتي مرحلة النمو الثابت.، حيث يظل عدد الخلايا القابلة للحياة دون تغيير ، ويشكل المستوى الأقصى (تركيز M). يتم التعبير عن مدتها بالساعات وتختلف حسب نوع البكتيريا وخصائصها وزراعتها.

مرحلة الموت تكمل عملية نمو البكتيريا، وتتميز بموت البكتيريا في ظروف استنفاد مصادر الوسط الغذائي وتراكم منتجات التمثيل الغذائي للبكتيريا فيه. مدته تتراوح من 10 ساعات إلى عدة أسابيع. تعتمد شدة نمو البكتيريا وتكاثرها على العديد من العوامل ، بما في ذلك التركيب الأمثل لوسط المغذيات ، وإمكانية الأكسدة والاختزال ، ودرجة الحموضة ، ودرجة الحرارة ، إلخ.

تكاثر البكتيريا على وسط غذائي كثيف.تشكل البكتيريا التي تنمو على وسائط مغذية كثيفة مستعمرات مستديرة معزولة ذات حواف متساوية أو غير متساوية (أشكال S و R) ، مختلفة الاتساق واللون ، اعتمادًا على الصباغ البكتيري.

تنتشر الأصباغ القابلة للذوبان في الماء في وسط المغذيات وتلونها. مجموعة أخرى من الأصباغ غير قابلة للذوبان في الماء ولكنها قابلة للذوبان في المذيبات العضوية. وأخيرًا ، هناك أصباغ غير قابلة للذوبان لا في الماء ولا في المركبات العضوية.

أكثر الأصباغ شيوعًا بين الكائنات الحية الدقيقة هي الكاروتينات والزانثوفيل والميلانين. الميلانين عبارة عن أصباغ سوداء أو بنية أو حمراء غير قابلة للذوبان يتم تصنيعها من المركبات الفينولية. الميلانين ، جنبًا إلى جنب مع الكاتلاز ، والأكسيد الفائق ، والبيروكسيداز ، تحمي الكائنات الحية الدقيقة من تأثيرات جذور بيروكسيد الأكسجين السامة. العديد من الأصباغ لها تأثيرات شبيهة بالمضادات الحيوية ومضادة للميكروبات.

يميز منحنى النمو نمو البكتيريا وتكاثرها في ظل ظروف بيئية معينة. يتم الحصول على منحنى النمو من دراسة ثقافة الدُفعات.

الثقافة الدوريةهذه مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة تتطور في حجم محدود من البيئة دون الإمداد بالمغذيات.

المرحلة 1 - الأولية - البكتيريا تنمو لكنها لا تتكاثر

المرحلة 2 - مرحلة نمو lg - تتكاثر البكتيريا بشكل مكثف

3 مراحل - ثابتة - تكاثر - تساوي معدل الوفيات

المرحلة 4 - الموت - تتراكم المنتجات الأيضية ، وينضب الوسط الغذائي ، وتموت البكتيريا.

قد يكون للعوامل الخارجية

• العمل الجراثيم- تمنع تكاثر ونمو البكتيريا
• عمل مبيد للجراثيم- تقتل البكتيريا

الانزيمات البكتيرية

- الانزيمات- بروتينات محددة تحفز التفاعلات الكيميائية. تسبب الإنزيمات إعادة توزيع كثافات الإلكترون وبعض التشوه في جزيء الركيزة. هذا يؤدي إلى إضعاف الروابط الجزيئية ، وتقل طاقة التنشيط ويتسارع التفاعل.

تصنيف الانزيمات -

1. وفقًا لنوع التفاعل المحفز - أكسدة الأكسدة ، اللياز ، الترانسالات ، الإنزيمات المائية ، إلخ.
2. عن طريق التوطين - الإنزيمات الداخلية - تحفز التفاعلات داخل الخلية. الإنزيمات الخارجية - التي تفرز من الخلية البكتيرية ، تحفز الانهيار
3. التحكم الجيني في التكوين - التكويني (خلال دورة الحياة بأكملها ، لا يؤثر وجود الركيزة) ، محفز - تتشكل استجابة لوجود الركيزة
4. وفقًا للركيزة - المحللة للبروتين - تكسر البروتينات ، تحلل السكريات - تكسر الكربوهيدرات ، تحلل الدهون - تكسير الدهون.

أهمية الإنزيمات.

1. يتم تحديد تركيب الإنزيمات ، وبالتالي ، فإن تحديد الخصائص الأنزيمية يعمل على تحديد الكائنات الحية

2. تحدد إنزيمات البكتيريا قابليتها للأمراض

3. تستخدم الخصائص الأنزيمية في صناعة علم الأحياء الدقيقة

تحديد الانزيمات البكتيرية

يحلل البروتياز البروتينات إلى أحماض أمينية ، واليوريا ، والإندول ، وكبريتيد الهيدروجين ، والأمونيا. في الوسائط التي تحتوي على البروتين ، يتم الكشف عن البروتياز عن طريق عزل هذه المنتجات. استخدم الجيلاتين ، تسييل الوسط. على مصل اللبن الرائب حسب تسييله وعلى الحليب حسب توضيحه. الكازين - سوف ينهار ، سوف يتخثر البروتين. في غرفة تبادل معلومات السلامة الأحيائية لإطلاق غاز الإندول وكبريتيد الهيدروجين ، والتي يتم الكشف عنها باستخدام أوراق المؤشر

تحديد الإنزيمات التي تكسر الكربوهيدرات - الحالة للسكريات. تعمل هذه الإنزيمات على تفكيك الكربوهيدرات إلى ألدهيدات وأحماض وثاني أكسيد الكربون و H2. لتحديدها ، استخدم MPB أو MPA ، أضف مؤشرًا لتكوين الحمض + كربوهيدرات + تعويم لتكوين الغاز. وفقًا لهذا المبدأ ، يتم إنشاء بيئات Gis و Pestrel. إذا تغير ضوء البيئة ، يتم إطلاق الغاز ، ثم يتم تقسيم الكربوهيدرات. تستخدم السكريات الأحادية. وفقًا لهذا المبدأ ، يتم إنشاء الألواح ، والأجهزة اللوحية ، وأنظمة مؤشر الورق ، و NIB - أنظمة أوراق المؤشر وأنبوب الطاقة والأجهزة لتسجيل النشاط الأنزيمي. (يتم تكوين حمض الكربونيك => هناك حاجة إلى مؤشرات مع درجة الحموضة)

يتم الكشف عن الإنزيمات المحللة للدهون - الليباز - على JSA - أجار صفار الملح ، الذي يحتوي على صفار البيض ، حيث يوجد العديد من الدهون ويصاحب تدمير الدهون تنوير الوسط

زراعة الكائنات الحية الدقيقة.

هذا هو الحصول على عدد كبير من البكتيريا على وسط غذائي. أغراض الزراعة. تتم زراعة ل

1. دراسة الخصائص الميكروبيولوجية

2. لتشخيص الالتهابات

3. للحصول على منتج بيولوجي - من البكتيريا أو تم الحصول عليها باستخدام البكتيريا.

يمكن أن تكون هذه الأدوية علاجية وتشخيصية وقائية. شروط زراعة البكتيريا

1. وجود وسط غذائي كامل.
2. درجة الحرارة المثلى
3. جو الزراعة هو إما الأكسجين أو عدم وجوده.
4. وقت الزراعة - نمو مرئي بعد 18-48 ساعة ولكن البعض - مرض السل على سبيل المثال - 3-4 أسابيع
5. النور البعض ينمو فقط في وجود الضوء.

طرق زراعة الأيروبس

1. ثابتة - على سطح أجار
2. طريقة الزراعة العميقة ذات التهوية المتوسطة. تتم التهوية لإذابة الأكسجين في البيئة.
3. الزراعة المستمرة - استخدام وسائط المغذيات المتدفقة.

الخصائص الثقافية للكائنات الحية الدقيقة. هذه هي سمات النمو البكتيري على وسائط المغذيات.

في وسط المغذيات السائلة ، تسبب البكتيريا تعكرًا في الوسط ، ويمكن أن تشكل رواسب - بالقرب من القاع ، وجداري ، ويمكن أن تشكل غشاءً على سطح الوسط. تتشكل المستعمرات على وسط مغذٍ كثيف.

مستعمرة- تراكم معزول للكائنات الحية الدقيقة من نفس النوع على وسط مغذي كثيف. لها حجم معين ، سطح ، حافة ، شكل ، تناسق ، هيكل ، لون.

أنواع المستعمرات

S- أملس - شكل دائري ، حواف ناعمة ، سطح أملس.

مستعمرات R - حواف خشنة غير مستوية ، سطح مقلم

مستعمرة 0 ريال متوسط ​​- حواف وسطح غير متساويين قليلاً.

ملامح زراعة اللاهوائية. لزراعة اللاهوائية ، يتم إنشاء ظروف خالية من الأكسجين. تم تحقيق ذلك

1. تجديد وسط المغذيات - يغلي وسيط المغذيات ويذوب الأكسجين يترك الوسط.
2. استخدام أجهزة خاصة - anaerostats ومجففات. في نفوسهم ، يتم امتصاص الأكسجين إما عن طريق امتصاص المواد الكيميائية أو يتم ضخه خارج الجهاز.
3. إضافة المواد المختزلة إلى الوسط - المواد التي تتأكسد بسهولة وبسرعة - الكربوهيدرات ، والسيستين ، وقطع الأعضاء المتني ، وحمض الأسكوربيك. بناءً على هذا المبدأ ، تم إنشاء بيئة اللاهوائية - كيث تاروزي - بيئة اللاهوائية. يحتوي على BCH والكربوهيدرات وقطع من الكبد التي تحتوي على السيستين.
4. طرق البذر الخاصة. البذر تحت الزيت ، البذر في أنبوب Veyon-Venyan ، البذر وفقًا لفورتنر. يتم ملء الأكواب الهوائية واللاهوائية على كوب - تمتص الأيروبس الأكسجين ويتم الحصول على بيئة لاهوائية.

عزل الثقافات النقية.

ثقافه نقية- مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة من نفس النوع ، معزولة بكميات كبيرة على وسط غذائي سائل أو صلب.

أهداف الاختيار.

1. تشخيص الالتهابات. إن عزل الثقافات النقية هو أساس الطريقة البكتريولوجية. بناء على انعزال الثقافة النقية وتحديدها. التعريف هو تعريف الأنواع.
2. الحصول على المنتجات البيولوجية
3. دراسة الخصائص البيولوجية للبكتيريا
4. البحوث الصحية والصحية

مراحل عزل ثقافة نقية من الأيروبس.

1. فحص الخليط - صبغة جرام.
2. فصل الخليط والحصول على المستعمرات. يتم التفكك 1) وفقًا لـ Drygalsky - السكتات الدماغية على سطح أجار. حلقة تأخذ المادة وتلقيح على أجار. بذر ملعقة على عدة أكواب. 2) طريقة التخفيف التسلسلي. 3) كوخ - طريقة التخفيف المتسلسل في أجار منصهر.
3. فحص تردد المستعمرة ، مسحة ، صبغة جرام
4. مادة الاستزراع الفرعي من المستعمرات إلى ميل أجار لتجميع ثقافة نقية. يتم تحديد الثقافة النقية المختارة من خلال الخصائص - المورفولوجية ، والصغيرة ، والثقافية ، والإنزيمية ، وغيرها.

عزل الثقافة اللاهوائية النقية

1. تراكم اللاهوائية. يتم تلقيح الخليط في وسط كيتاروسي وتسخينه عند درجة حرارة 80 درجة لمدة 10 دقائق. يتم الحفاظ على اللاهوائية التي تشكل الأبواغ ، بينما تموت الأشكال النباتية الأخرى. ثم يتم زراعة وسط المغذيات ، وتنبت الأبواغ وتتراكم

2. الحصول على المستعمرات حسب زيسلر ، يتم الحصول على المستعمرات اللاهوائية على سطح الأجار في أنيروستات ، وفقًا لواينبرغ ، يتم الحصول على المستعمرات في أنابيب Veyon-Vignal.

3. التحقق من وتيرة المستعمرات - مسحة ، صبغة جرام

4. استنبات المستعمرات على وسط كيتاروسي ، التراكم اللاهوائي ، الثقافة النقية.

5. تحديد وتحديد نوع اللاهوائية.

طرق أخرى لعزل الثقافات النقية.

1. يمكن استخدام درجات الحرارة المثلى
2. عزل الجراثيم عند تسخين الخليط لمدة 10 دقائق عند 80 درجة
3. استخدام ظاهرة التعشيش - الانتشار خارج منطقة البذر.
4. طريقة شوكيفيتش هي عزل الثقافة النقية للكائنات الحية الدقيقة مع النمو الزاحف.
5. قابلية تصفية البكتيريا - القدرة على المرور عبر المرشحات بحجم معين من الجراثيم. علاج الخليط بالأشعة فوق البنفسجية ، الموجات فوق الصوتية ، الأمصال ، الحصول على ثقافة نقية من الكائنات الحية الدقيقة المقاومة لهذه العوامل.
6. عن طريق الرحلان الكهربائي للخليط. سوف تتراكم الكائنات الحية ذات الشحنات المعينة عند القطب الموجب أو القطب السالب.
7. استخدم المعالج الدقيق. تحت المجهر ، خذ خلية واحصل على مزرعة نقية - استنساخ - نسل خلية ميكروبية واحدة. استخدام وسائط المغذيات الاختيارية.
8. تتم إضافة الصفراء وأملاح الثيوريت وكلوريد الصوديوم والمضادات الحيوية إلى وسط المغذيات ، ويتم عزل ثقافة نقية من الكائنات الحية الدقيقة المقاومة.
9. يمكنك استخدام بيئات التشخيص التفاضلي.
10. يمكنك استخدام الطريقة البيولوجية. تصاب الفئران البيضاء داخل الصفاق بمزيج من البكتيريا وبسبب الانتواء ، تتراكم البكتيريا في عضو معين.

أصباغ البكتيريا.

هذه أصباغ تفرزها خلية بكتيرية ، ويتم تحديد تركيبها وراثيا. وفقًا للتركيب الكيميائي ، يمكن أن تكون الأصباغ عبارة عن كاروتينات - أحمر - أصفر ، بيرول - أخضر ، أصباغ فينوسين - إنزيمات زرقاء وخضراء وميلانين - إنزيمات سوداء.

الأصفر - المكورات العنقودية الذهبية ، والأزرق والأخضر - الزائفة الزنجارية

الأصباغ مقسمة إلى

1. أصباغ غير قابلة للذوبان - تلطيخ المستعمرات فقط
2. أصباغ قابلة للذوبان - يمكن أن تذوب في الكحول والماء

تتشكل الأصباغ ، كقاعدة عامة ، في البكتيريا الموجودة في البكتيريا في الهواء ، في الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للمضادات الحيوية ، لأن. وهي مستقلبات ثانوية وغالبا ما تتشكل أصباغ في وجود الضوء.

وظيفة الأصباغ

1. تشارك الأصباغ في عملية التمثيل الغذائي
2. زيادة المقاومة للمضادات الحيوية
3. يزيد من مقاومة الأشعة فوق البنفسجية عن طريق حماية المناطق الحساسة للأكسدة الضوئية

إل- أشكال البكتيريا.

افتتح في عام 1935 هذه كائنات دقيقة تفتقر إلى جدار خلوي ، لكنها تحتفظ بالقدرة على النمو والتكاثر. تتشكل أشكال L في معظم الكائنات غيرية التغذية والفطريات. العوامل التي تؤدي إلى تحول L -

1. المضادات الحيوية

2. الأحماض الأمينية - الجلايسين والميثيونين والليوسين وبعض الآخرين.

3. الإنزيمات - الليزوزيم.

4. عوامل الكائنات الحية الدقيقة - الأجسام الكبيرة ، الإطراء

هذه العوامل إما أن تدمر جدار الخلية أو تعمل على جينوم الخلية ولا يحدث تركيب مكونات جدار الخلية.

الخصائصإلنماذج.

1. تضمن أشكال L بقاء البكتيريا في ظل الظروف البيئية المتغيرة.
2. متشابهة شكليًا في أنواع معينة من البكتيريا. فهي متعددة الأشكال - كروية ، سالبة الجرام. إنها تشكل مستعمرات من النوع A - مستعمرات صغيرة على سطح المستعمرات المتوسطة والنوع B - مركز مظلم وحواف مرتفعة ، تنمو المستعمرات في وسط المغذيات.
3. اللاهوائية أو الكائنات الدقيقة
4. أشكال L لها العديد من طرق التكاثر - الانشطار الثنائي ، والتبرعم ، والتجزئة ، والجمع.
5. لقد قللوا من الفوعة ، ويفتقرون إلى الالتصاق ، ولهم خصائص مستضدية غيرت.
6. إنهم قادرون على عكس ذلك - العودة إلى شكلهم البكتيري الأصلي

وتسبب التهابات يصعب علاجها.

هذا يرجع إلى حقيقة أن أشكال L مقاومة للمضادات الحيوية وأنها مقاومة للعوامل الواقية للكائن الحي ، للأجسام المضادة ، البلعمة ، المكمل.

أشكال غير مزروعة من بكتيريا NFB

هذه بكتيريا لها نشاط استقلابي ، لكنها لا تنمو على وسائط المغذيات ، ويمكن ملاحظة الانتقال إلى شكل غير قابل للزراعة في العديد من الكائنات الحية الدقيقة عند تعرضها لظروف غير مواتية. يتم التحكم في هذا الانتقال وراثيًا. يتم الانتقال تحت تأثير العوامل

1. درجة الحرارة منخفضة بشكل خاص
2. تركيز الملح
3. تهوية البيئة
4. كمية المغذيات

قيمة الأشكال غير المزروعة. في هذا الشكل ، يتم تخزينها في البيئة الخارجية بين الأوبئة ، وإذا دخلت الكائنات الحية الدقيقة ، فيمكن إعادة زراعتها - إحيائها - وهذا ما يفسر وجود أمراض بؤرية طبيعية.

هوية -

1. العد المباشر للخلايا

2. الكشف عن نشاط الحمض النووي

3. طرق البحث الجيني.

مفاهيم نمو البكتيريا وتكاثرها

من أجل التشخيص الميكروبيولوجي ، ودراسة الكائنات الحية الدقيقة ، ولأغراض التكنولوجيا الحيوية ، تزرع الكائنات الحية الدقيقة على وسائط المغذيات الاصطناعية.

تحت نمو البكتيريافهم الزيادة في كتلة الخلايا دون تغيير عددها في السكان نتيجة للتكاثر المنسق لجميع المكونات والهياكل الخلوية. يشير المصطلح إلى زيادة عدد الخلايا في مجموعة الكائنات الحية الدقيقة "التكاثر".يتميز بوقت التوليد (الفترة الزمنية التي يتضاعف خلالها عدد الخلايا) ومفهوم مثل تركيز البكتيريا (عدد الخلايا في 1 مل).

على عكس الدورة الانقسامية للانقسام في حقيقيات النوى ، فإن تكاثر معظم بدائيات النوى (البكتيريا) يتم عن طريق الانشطار الثنائي ، والفطريات الشعاعية عن طريق التبرعم. علاوة على ذلك ، توجد جميع بدائيات النوى في الحالة أحادية الصيغة الصبغية ، حيث يتم تمثيل جزيء الحمض النووي في الخلية بصيغة المفرد.

السكان البكتيرية

عند دراسة عملية التكاثر البكتيري ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن البكتيريا موجودة دائمًا في شكل عدد أكبر أو أقل من السكان ، والتطور السكان البكتيريةفي وسط المغذيات السائلة في مزرعة الدُفعات ، يمكن اعتباره نظامًا مغلقًا. هناك 4 مراحل في هذه العملية:

• الأول - مبدئي،أو مرحلة التأخرأو مرحلة التخلف ،- تتميز ببداية نمو مكثف للخلايا ، لكن معدل انقسامها يظل منخفضًا ؛
• الثاني - لوغاريتميأو تسجيل المرحلة،أو المرحلة الأسية- تتميز بمعدل أقصى ثابت لانقسام الخلايا وزيادة كبيرة في عدد الخلايا في السكان ؛
• ثالثًا - مرحلة ثابتة- يحدث عندما يتوقف عدد الخلايا في السكان عن الزيادة. هذا يرجع إلى حقيقة أن هناك توازنًا بين عدد الخلايا المشكلة حديثًا والخلايا المحتضرة. يشار إلى عدد الخلايا البكتيرية الحية في السكان لكل وحدة حجم لوسط المغذيات في المرحلة الثابتة باسم تركيز M. هذا المؤشر هو سمة مميزة لكل نوع من أنواع البكتيريا ؛
• الرابع - مرحلة الموت (الموت اللوغاريتمي)- تتميز بغلبة عدد الخلايا الميتة في السكان وانخفاض تدريجي في عدد الخلايا القابلة للحياة في السكان. يحدث توقف النمو في عدد (تكاثر) سكان الكائنات الحية الدقيقة بسبب استنفاد وسط المغذيات و / أو تراكم المنتجات الأيضية للخلايا الميكروبية فيه. لذلك ، عن طريق إزالة المنتجات الأيضية و / أو استبدال وسط المغذيات ، وتنظيم انتقال السكان الميكروبيين من المرحلة الثابتة إلى مرحلة الاحتضار ، من الممكن إنشاء نظام بيولوجي مفتوح يسعى إلى القضاء على التوازن الديناميكي عند مستوى معين للتنمية السكانية.

تسمى هذه العملية لتنمية الكائنات الحية الدقيقة ثقافة التدفق (الثقافة المستمرة).يتيح النمو في الثقافة المستمرة الحصول على كتل كبيرة من البكتيريا أثناء الزراعة المتدفقة في أجهزة خاصة (الكيميائيات والعكرات) ويستخدم في إنتاج اللقاحات ، وكذلك في التكنولوجيا الحيوية للحصول على مختلف المواد النشطة بيولوجيًا التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة.

لدراسة عمليات التمثيل الغذائي خلال دورة الانقسام الخلوي ، من الممكن أيضًا استخدامه محاصيل متزامنة- مزارع البكتيريا هذه ، وجميع أفرادها في نفس المرحلة من الدورة. يتم تحقيق ذلك من خلال تقنيات الزراعة الخاصة.

ومع ذلك ، بعد عدة انقسامات متزامنة ، يتحول التعليق الخلوي المتزامن تدريجيًا إلى الانقسام غير المتزامن ، بحيث يزداد عدد الخلايا بشكل أكبر ، وليس تدريجيًا ، ولكن بشكل مستمر.

المستعمرات

عندما تزرع على وسط مغذي كثيف ، تتشكل البكتيريا المستعمرات- المرئي للعين المجردة ، تراكم البكتيريا من نفس النوع ، والتي غالبًا ما تكون من نسل خلية واحدة.

تختلف مستعمرات البكتيريا من مختلف الأنواع:

• شكل؛
• بحجم؛
• الشفافية ؛
• اللون؛
• ارتفاع؛
• طبيعة السطح والحواف.
• التناسق.

تعد طبيعة المستعمرات إحدى السمات التصنيفية للبكتيريا.