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विकास और प्रजनन

"विकास" शब्द का अर्थ है कोशिकीय सामग्री (जैसे, प्रोटीन, आरएनए, डीएनए) के संश्लेषण के परिणामस्वरूप एक व्यक्तिगत कोशिका या बैक्टीरिया के समूह के साइटोप्लाज्मिक द्रव्यमान में वृद्धि। एक निश्चित आकार तक पहुँचने के बाद, कोशिका बढ़ना बंद कर देती है और गुणा करना शुरू कर देती है।

रोगाणुओं के प्रजनन का अर्थ है प्रति इकाई आयतन में व्यक्तियों की संख्या बढ़ाने के लिए उनकी आत्म-प्रजनन की क्षमता। अन्यथा, हम कह सकते हैं: प्रजनन माइक्रोबियल आबादी के व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि है।

बैक्टीरिया मुख्य रूप से सरल अनुप्रस्थ विभाजन (वनस्पति प्रजनन) द्वारा प्रजनन करते हैं, जो विभिन्न विमानों में होता है, कोशिकाओं के विविध संयोजनों (अंगूर का गुच्छा - स्टैफिलोकोकी, चेन - स्ट्रेप्टोकोकी, जोड़े - डिप्लोकॉसी, गांठें, पैकेज - सार्सिन, आदि) के गठन के साथ। विभाजन प्रक्रिया में कई क्रमिक चरण होते हैं। पहला चरण कोशिका के मध्य भाग (चित्र 6) में एक अनुप्रस्थ सेप्टम के निर्माण के साथ शुरू होता है, जिसमें शुरू में एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली होती है जो माँ कोशिका के साइटोप्लाज्म को दो बेटी कोशिकाओं में विभाजित करती है। इसके समानांतर, एक कोशिका भित्ति का संश्लेषण होता है, जो दो संतति कोशिकाओं के बीच एक पूर्ण विभाजन बनाती है। जीवाणु विभाजन की प्रक्रिया में, डीएनए की प्रतिकृति (दोहरीकरण) एक महत्वपूर्ण स्थिति है, जो डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम द्वारा की जाती है। जब डीएनए का दोहराव होता है, तो हाइड्रोजन बांड टूट जाते हैं और डीएनए के दो स्ट्रैंड बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक बेटी कोशिकाओं में स्थित होता है। इसके अलावा, बेटी एकल-फंसे डीएनए हाइड्रोजन बांड को बहाल करती है और फिर से डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए बनाती है।

डीएनए प्रतिकृति और कोशिका विभाजन प्रत्येक प्रकार के सूक्ष्म जीव में निहित एक निश्चित दर पर होता है, जो संस्कृति की उम्र और पोषक माध्यम की प्रकृति पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, एस्चेरिचिया कोलाई की वृद्धि दर 16 से 20 मिनट तक होती है; माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस में, विभाजन केवल 18-20 घंटों के बाद होता है; एक स्तनधारी ऊतक संवर्धन कोशिका को 24 घंटे लगते हैं। नतीजतन, अधिकांश प्रजातियों के बैक्टीरिया टिशू कल्चर कोशिकाओं की तुलना में लगभग 100 गुना तेजी से प्रजनन करते हैं।

गैर-बदली माध्यम पर माइक्रोबियल संस्कृति के प्रजनन की प्रक्रिया असमान रूप से आगे बढ़ती है। यह चार मुख्य चरणों को परिभाषित करता है।

1. प्रारंभिक चरण (अंतराल चरण), या आराम चरण।इस समय, संस्कृति पोषक माध्यम के अनुकूल हो जाती है। माइक्रोबियल सेल में, आरएनए की सामग्री बढ़ जाती है, और इसकी मदद से आवश्यक एंजाइमों का संश्लेषण होता है।

2. घातीय (लघुगणक) चरणसंस्कृति में कोशिकाओं में अधिकतम वृद्धि की विशेषता है, यह घातीय रूप से (1, 2.4, 8, 16, 256, आदि) जाता है। इस समय, अधिकांश युवा और जैविक रूप से सक्रिय कोशिकाएं माध्यम में होती हैं। चरण के अंत में, जब माध्यम समाप्त हो जाता है, तो किसी दिए गए सूक्ष्म जीव के लिए आवश्यक पदार्थ गायब हो जाते हैं, ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है, चयापचय उत्पादों में वृद्धि होती है - संस्कृति का विकास धीमा हो जाता है। वक्र धीरे-धीरे एक क्षैतिज दिशा ग्रहण करता है।

3. स्थैतिक चरण,या परिपक्वता की अवधि, ग्राफिक रूप से एक्स-अक्ष के समानांतर चलने वाली रेखा का प्रतिनिधित्व करती है। नवनिर्मित और मृत कोशिकाओं की संख्या के बीच संतुलन आता है। माध्यम की मात्रा कम हो जाती है, जनसंख्या में कोशिकाओं का घनत्व बढ़ जाता है, चयापचय उत्पादों का विषाक्त प्रभाव बढ़ जाता है - यह सब कोशिका मृत्यु का कारण बनता है।

4. मरने का चरण।इस चरण में, न केवल कमी देखी जाती है, बल्कि कोशिकाओं में भी बदलाव होता है। पतित रूप दिखाई देते हैं, साथ ही बीजाणु भी। कुछ हफ्तों या महीनों के बाद, संस्कृति मर जाती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि जहरीले अपशिष्ट उत्पाद न केवल माइक्रोबियल कोशिकाओं को रोकते हैं, बल्कि उन्हें मार भी देते हैं।

इस प्रकार, चयापचय की प्रक्रियाओं के लिए धन्यवाद, माइक्रोबियल सेल की महत्वपूर्ण गतिविधि बनी रहती है। एरोबेस को सांस लेने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, जबकि एनारोब नाइट्रेट और सल्फेट श्वसन और किण्वन का उपयोग करते हैं। सूक्ष्मजीव बाहरी वातावरण से कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों को आत्मसात करते हैं, ऑक्सीकरण करते हैं जिससे वे आवश्यक ऊर्जा और प्लास्टिक तत्व प्राप्त करते हैं। परिणाम कोशिका वृद्धि है। परिपक्वता के आवश्यक चरण तक पहुँचने के बाद, कोशिका साधारण विभाजन द्वारा पुन: उत्पन्न होती है। अपनी जीवन गतिविधि के दौरान, सूक्ष्मजीव धीरे-धीरे पोषक तत्वों का उपभोग करते हैं, अपने चयापचयों को पर्यावरण में जारी करते हैं, जिससे पर्यावरण की संरचना बदल जाती है और इसे जीवन के लिए अनुपयुक्त बना दिया जाता है।

विखंडन द्वारा जीवाणुओं का प्रजनन माइक्रोबियल आबादी के आकार को बढ़ाने का सबसे आम तरीका है। विभाजन के बाद, जीवाणु अपने मूल आकार में बढ़ते हैं, जिसके लिए कुछ पदार्थों (विकास कारकों) की आवश्यकता होती है।

बैक्टीरिया के प्रजनन के तरीके अलग-अलग हैं, लेकिन उनकी अधिकांश प्रजातियों के लिए, विभाजन विधि में अलैंगिक प्रजनन का एक रूप निहित है। बडिंग द्वारा बैक्टीरिया शायद ही कभी प्रजनन करते हैं। जीवाणुओं का लैंगिक जनन आदिम रूप में होता है।

चावल। 1. चित्र में एक जीवाणु कोशिका विभाजन अवस्था में है।

बैक्टीरिया का आनुवंशिक उपकरण

जीवाणुओं के आनुवंशिक तंत्र को एकल डीएनए - गुणसूत्र द्वारा दर्शाया जाता है। डीएनए एक रिंग में बंद है। गुणसूत्र एक न्यूक्लियोटाइड में स्थित होता है जिसमें झिल्ली नहीं होती है। जीवाणु कोशिका में प्लास्मिड होते हैं।

न्यूक्लियॉइड

न्यूक्लियॉइड नाभिक के अनुरूप होता है। यह कोशिका के केंद्र में स्थित होता है। इसमें डीएनए स्थानीयकृत है - मुड़े हुए रूप में वंशानुगत जानकारी का वाहक। बिना मुड़ा हुआ डीएनए 1 मिमी की लंबाई तक पहुंचता है। एक जीवाणु कोशिका के परमाणु पदार्थ में एक झिल्ली, एक नाभिक और गुणसूत्रों का एक सेट नहीं होता है, और यह माइटोसिस द्वारा विभाजित नहीं होता है। विभाजन से पहले, न्यूक्लियोटाइड दोगुना हो जाता है। विभाजन के दौरान, न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या बढ़कर 4 हो जाती है।

चावल। 2. फोटो में एक बैक्टीरियल सेल कटी हुई है। मध्य भाग में एक न्यूक्लियोटाइड दिखाई देता है।

प्लास्मिड

प्लास्मिड स्वायत्त अणु होते हैं जो दोहरे फंसे डीएनए की एक अंगूठी में मुड़े होते हैं। इनका द्रव्यमान एक न्यूक्लियोटाइड के द्रव्यमान से बहुत कम होता है। इस तथ्य के बावजूद कि प्लास्मिड के डीएनए में वंशानुगत जानकारी एन्कोड की गई है, वे जीवाणु कोशिका के लिए महत्वपूर्ण और आवश्यक नहीं हैं।

चावल। 3. फोटो एक जीवाणु प्लाज्मिड दिखाता है।

डिवीजन चरण

एक वयस्क कोशिका में निहित एक निश्चित आकार तक पहुँचने के बाद, विभाजन तंत्र शुरू हो जाते हैं।

डी एन ए की नकल

डीएनए प्रतिकृति कोशिका विभाजन से पहले होती है। विभाजन (प्रतिकृति) की प्रक्रिया पूरी होने तक मेसोसोम (साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की तह) डीएनए को धारण करते हैं।

डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम की मदद से डीएनए प्रतिकृति की जाती है। प्रतिकृति के दौरान, 2-स्ट्रैंडेड डीएनए में हाइड्रोजन बॉन्ड टूट जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक डीएनए से दो बेटी सिंगल-स्ट्रैंडेड बनते हैं। इसके बाद, जब संतति डीएनए पृथक संतति कोशिकाओं में अपना स्थान ले लेता है, तो वे पुनः स्थापित हो जाती हैं।

जैसे ही डीएनए प्रतिकृति पूरी हो जाती है, संश्लेषण के परिणामस्वरूप एक कसना प्रकट होता है, जो कोशिका को आधे में विभाजित करता है। सबसे पहले, न्यूक्लियोटाइड का विभाजन होता है, फिर साइटोप्लाज्म। कोशिका भित्ति संश्लेषण विभाजन को पूरा करता है।

चावल। 4. जीवाणु कोशिका विभाजन की योजना।

डीएनए खंडों का आदान-प्रदान

हे बेसिलस में, डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया 2 डीएनए खंडों के आदान-प्रदान से पूरी होती है।

कोशिका विभाजन के बाद एक सेतु बनता है, जिसके सहारे एक कोशिका का डीएनए दूसरी कोशिका में जाता है। दो डीएनए फिर आपस में जुड़ जाते हैं। दोनों डीएनए के कुछ खंड आपस में चिपक जाते हैं। आसंजन के स्थलों पर, डीएनए खंडों का आदान-प्रदान होता है। डीएनए में से एक जम्पर के साथ पहले सेल में वापस चला जाता है।

चावल। 5. हे बेसिलस में डीएनए एक्सचेंज का वेरिएंट।

जीवाणु कोशिका विभाजन के प्रकार

यदि कोशिका विभाजन विभाजन प्रक्रिया से आगे है, तो बहुकोशिकीय छड़ें और कोक्सी बनती हैं।

समकालिक कोशिका विभाजन के साथ, दो पूर्ण विकसित संतति कोशिकाएँ बनती हैं।

यदि एक न्यूक्लियोटाइड कोशिका की तुलना में तेजी से विभाजित होता है, तो मल्टीन्यूक्लियोटाइड बैक्टीरिया बनते हैं।

बैक्टीरिया को अलग करने के तरीके

तोड़कर विभाजन

तोड़कर विभाजन एंथ्रेक्स बेसिली की विशेषता है। इस विभाजन के परिणामस्वरूप, कोशिकाएँ जोड़ों में टूट जाती हैं, साइटोप्लाज्मिक पुलों को तोड़ देती हैं। फिर वे जंजीरों का निर्माण करते हुए एक दूसरे को पीछे हटाते हैं।

स्लाइडिंग जुदाई

विभाजन के बाद स्लाइडिंग अलगाव के साथ, सेल अलग हो जाती है और, जैसा कि यह था, किसी अन्य सेल की सतह पर स्लाइड करती है। एस्चेरिचिया के कुछ रूपों के लिए यह पृथक्करण विधि विशिष्ट है।

विभाजित विभाजन

एक विभाजन विभाजन के साथ, विभाजित कोशिकाओं में से एक अपने मुक्त अंत के साथ एक वृत्त के चाप का वर्णन करता है, जिसका केंद्र किसी अन्य कोशिका के साथ इसके संपर्क का बिंदु है, जो एक रोमन पांच या क्यूनिफॉर्म (कोरिनेबैक्टीरियम डिप्थीरिया, लिस्टेरिया) बनाता है।

चावल। 6. फोटो में रॉड के आकार के बैक्टीरिया चेन (एंथ्रेक्स रॉड) बनाते हुए।

चावल। 7. फोटो में एस्चेरिचिया कोलाई को अलग करने की स्लाइडिंग विधि।

चावल। 8. कोरिनेबैक्टीरिया को अलग करने के लिए विभाजन विधि।

विभाजन के बाद जीवाणु समूहों का दृश्य

विभाजित करने वाली कोशिकाओं के संचय में कई प्रकार के आकार होते हैं, जो विभाजन तल की दिशा पर निर्भर करते हैं।

गोलाकार जीवाणुएक समय में एक, एक समय में दो (डिप्लोकॉकी), बैग में, जंजीरों में, या अंगूर के गुच्छों की तरह व्यवस्थित। छड़ के आकार के जीवाणु - जंजीरों में।

सर्पिल जीवाणु- अराजक।

चावल। 9. फोटो में माइक्रोकॉकसी दिखाई गई है। ये गोल, चिकने, सफेद, पीले और लाल रंग के होते हैं। माइक्रोकॉसी प्रकृति में सर्वव्यापी हैं। वे मानव शरीर के विभिन्न गुहाओं में रहते हैं।

चावल। 10. फोटो में, डिप्लोकोकस बैक्टीरिया - स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया।

चावल। 11. फोटो में सारसीना बैक्टीरिया। Coccoid बैक्टीरिया को पैकेट में जोड़ा जाता है।

चावल। 12. फोटो में, स्ट्रेप्टोकोकस बैक्टीरिया (ग्रीक "स्ट्रेप्टोस" से - एक श्रृंखला)। जंजीरों में व्यवस्थित। वे कई बीमारियों के कारक एजेंट हैं।

चावल। 13. फोटो में बैक्टीरिया "सुनहरा" स्टेफिलोकोसी है। "अंगूर का गुच्छा" की तरह व्यवस्थित। गुच्छों का रंग सुनहरा होता है। वे कई बीमारियों के कारक एजेंट हैं।

चावल। 14. फोटो में लेप्टोस्पाइरा के जटिल बैक्टीरिया कई बीमारियों के कारक एजेंट हैं।

चावल। 15. फोटो में, विब्रियो जीनस के रॉड के आकार के बैक्टीरिया।

जीवाणु विभाजन दर

जीवाणुओं के विभाजन की दर बहुत अधिक होती है। औसतन, हर 20 मिनट में एक जीवाणु कोशिका विभाजित होती है। केवल एक दिन के भीतर, एक कोशिका से 72 पीढि़यां बनती हैं। माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस धीरे-धीरे विभाजित होता है। विभाजन की पूरी प्रक्रिया में उन्हें लगभग 14 घंटे लगते हैं।

चावल। 16. फोटो स्ट्रेप्टोकोकस कोशिका विभाजन की प्रक्रिया को दर्शाता है।

बैक्टीरिया का यौन प्रजनन

1946 में, वैज्ञानिकों ने आदिम रूप में यौन प्रजनन की खोज की। इस मामले में, युग्मक (नर और मादा जनन कोशिकाएँ) नहीं बनते हैं, हालाँकि, कुछ कोशिकाएँ आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान करती हैं ( आनुवंशिक पुनर्संयोजन).

जीन स्थानांतरण के परिणामस्वरूप होता है संयुग्मन— रूप में अनुवांशिक जानकारी के एक हिस्से का यूनिडायरेक्शनल स्थानांतरण प्लाज्मिडजीवाणु कोशिकाओं के बीच संपर्क पर।

प्लास्मिड छोटे डीएनए अणु होते हैं। वे क्रोमोसोम जीनोम से जुड़े नहीं हैं और स्वायत्त रूप से डुप्लिकेट करने में सक्षम हैं। प्लास्मिड में ऐसे जीन होते हैं जो प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए जीवाणु कोशिकाओं के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं। बैक्टीरिया अक्सर इन जीनों को एक-दूसरे को पास करते हैं। अन्य प्रजातियों के जीवाणुओं को जीन सूचना का स्थानांतरण भी नोट किया गया है।

एक सच्ची यौन प्रक्रिया के अभाव में, यह संयुग्मन है जो उपयोगी लक्षणों के आदान-प्रदान में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है। यह दवा प्रतिरोध प्रदर्शित करने के लिए बैक्टीरिया की क्षमता को स्थानांतरित करता है। मानवता के लिए, रोग पैदा करने वाली आबादी के बीच एंटीबायोटिक प्रतिरोध का संचरण विशेष रूप से खतरनाक है।

चावल। 17. फोटो में, दो एस्चेरिचिया कोलाई के संयुग्मन का क्षण।

एक जीवाणु आबादी के विकास के चरण

पोषक माध्यम पर बुवाई करते समय, जीवाणु आबादी का विकास कई चरणों से होकर गुजरता है।

पहला भाग

प्रारंभिक चरण बुवाई के क्षण से उनके विकास तक की अवधि है। औसतन, प्रारंभिक चरण 1-2 घंटे तक रहता है।

प्रजनन विलंब चरण

यह बैक्टीरिया के गहन विकास का चरण है। इसकी अवधि लगभग 2 घंटे की होती है। यह संस्कृति की उम्र, अनुकूलन की अवधि, पोषक माध्यम की गुणवत्ता आदि पर निर्भर करता है।

लघुगणक चरण

इस चरण में, बैक्टीरिया की आबादी में प्रजनन और वृद्धि की दर का चरम देखा जाता है। इसकी अवधि 5-6 घंटे की होती है।

नकारात्मक त्वरण का चरण

इस चरण में, प्रजनन की दर में गिरावट देखी जाती है, विभाजित जीवाणुओं की संख्या घट जाती है और मृत जीवाणुओं की संख्या बढ़ जाती है। नकारात्मक त्वरण का कारण पोषक माध्यम की कमी है। इसकी अवधि लगभग 2 घंटे की होती है।

स्थिर अधिकतम चरण

स्थिर चरण में, मृत और नवगठित व्यक्तियों की समान संख्या नोट की जाती है। इसकी अवधि लगभग 2 घंटे की होती है।

त्वरित मृत्यु चरण

इस चरण में मृत कोशिकाओं की संख्या उत्तरोत्तर बढ़ती जाती है। इसकी अवधि लगभग 3 घंटे की होती है।

लॉगरिदमिक मौत का चरण

इस चरण में, जीवाणु कोशिकाएं स्थिर दर से मर जाती हैं। इसकी अवधि लगभग 5 घंटे की होती है।

घटता हुआ चरण

इस चरण में, शेष जीवित जीवाणु कोशिकाएं निष्क्रिय अवस्था में चली जाती हैं।

चावल। 18. यह आंकड़ा एक जीवाणु आबादी के विकास वक्र को दर्शाता है।

चावल। 19. फोटो में स्यूडोमोनास एरुगिनोसा की नीली-हरी कॉलोनियों, माइक्रोकॉकसी की पीली कॉलोनियों, बैक्टीरियम प्रोडिगियोसम की रक्त-लाल कॉलोनियों और बैक्टेरॉइड्स नाइगर की काली कॉलोनियों को दिखाया गया है।

चावल। 20. फोटो बैक्टीरिया की एक कॉलोनी दिखाता है। प्रत्येक कॉलोनी एक एकल कोशिका की संतान है। एक कॉलोनी में कोशिकाओं की संख्या लाखों में होती है। एक कॉलोनी 1-3 दिनों में बढ़ती है।

चुंबकीय रूप से संवेदनशील बैक्टीरिया का विभाजन

1970 के दशक में, समुद्र में रहने वाले जीवाणुओं की खोज की गई थी जिनमें चुंबकत्व की भावना थी। चुंबकत्व इन अद्भुत जीवों को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के साथ नेविगेट करने और इसके लिए आवश्यक सल्फर, ऑक्सीजन और अन्य पदार्थों को खोजने की अनुमति देता है। उनके "कम्पास" को मैग्नेटोसोम्स द्वारा दर्शाया गया है, जिसमें एक चुंबक होता है। विभाजित करते समय, चुंबकीय रूप से संवेदनशील जीवाणु अपने कंपास को विभाजित करते हैं। इस मामले में, विभाजन के दौरान संकुचन स्पष्ट रूप से अपर्याप्त हो जाता है, इसलिए जीवाणु कोशिका झुक जाती है और एक तेज फ्रैक्चर बनाती है।

चावल। 21. फोटो एक चुंबकीय रूप से संवेदनशील जीवाणु के विभाजन के क्षण को दर्शाता है।

जीवाणु वृद्धि

जीवाणु कोशिका विभाजन की शुरुआत में, दो डीएनए अणु कोशिका के अलग-अलग सिरों पर जाते हैं। इसके बाद, सेल को दो समान भागों में विभाजित किया जाता है, जो एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और मूल आकार में बढ़ जाते हैं। कई जीवाणुओं के विभाजन की दर औसतन 20-30 मिनट होती है। केवल एक दिन के भीतर, एक कोशिका से 72 पीढि़यां बनती हैं।

वृद्धि और विकास की प्रक्रिया में कोशिकाओं का द्रव्यमान पर्यावरण से पोषक तत्वों को तेजी से अवशोषित करता है। यह अनुकूल पर्यावरणीय कारकों - तापमान, पोषक तत्वों की पर्याप्त मात्रा, पर्यावरण के आवश्यक पीएच द्वारा सुगम है। एरोबिक कोशिकाओं को ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। एनारोबेस के लिए, यह खतरनाक है। हालांकि, प्रकृति में बैक्टीरिया का असीमित प्रजनन नहीं होता है। धूप, शुष्क हवा, भोजन की कमी, उच्च परिवेश का तापमान और अन्य कारकों का जीवाणु कोशिका पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है।

चावल। 22. फोटो में, कोशिका विभाजन का क्षण।

वृद्धि कारक

बैक्टीरिया के विकास के लिए कुछ पदार्थों (विकास कारकों) की आवश्यकता होती है, जिनमें से कुछ स्वयं कोशिका द्वारा संश्लेषित होते हैं, और कुछ पर्यावरण से आते हैं। वृद्धि कारकों के लिए सभी जीवाणुओं की अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं।

विकास कारकों की आवश्यकता एक निरंतर विशेषता है, जो बैक्टीरिया की पहचान, पोषक मीडिया की तैयारी और जैव प्रौद्योगिकी में उपयोग के लिए इसका उपयोग करना संभव बनाती है।

जीवाणु विकास कारक (जीवाणु विटामिन) रासायनिक तत्व हैं, जिनमें से अधिकांश पानी में घुलनशील बी विटामिन हैं। इस समूह में हेमिन, कोलीन, प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस और अन्य अमीनो एसिड भी शामिल हैं। विकास कारकों की अनुपस्थिति में, बैक्टीरियोस्टेसिस होता है।

बैक्टीरिया न्यूनतम मात्रा में और अपरिवर्तित वृद्धि कारकों का उपयोग करते हैं। इस समूह के कई रसायन कोशिकीय एंजाइमों का हिस्सा हैं।

चावल। 23. फोटो में, छड़ के आकार के जीवाणु के विभाजन का क्षण।

सबसे महत्वपूर्ण जीवाणु विकास कारक

• विटामिन बी1 (थियामिन). कार्बोहाइड्रेट चयापचय में भाग लेता है।
• विटामिन बी2 (राइबोफ्लेविन). रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है।
• पैंटोथैनिक एसिडकोएंजाइम ए का अभिन्न अंग है।
• विटामिन बी 6 (पाइरीडॉक्सिन). अमीनो एसिड के चयापचय में भाग लेता है।
• विटामिन बी 12(कोबालामिन कोबाल्ट युक्त पदार्थ हैं)। वे न्यूक्लियोटाइड्स के संश्लेषण में सक्रिय भाग लेते हैं।
• फोलिक एसिड. इसके कुछ डेरिवेटिव एंजाइम का हिस्सा हैं जो प्यूरिन और पाइरीमिडीन बेस के संश्लेषण के साथ-साथ कुछ अमीनो एसिड को उत्प्रेरित करते हैं।
• बायोटिन. नाइट्रोजन चयापचय में भाग लेता है, और असंतृप्त वसा अम्लों के संश्लेषण को भी उत्प्रेरित करता है।
• विटामिन पीपी(एक निकोटिनिक एसिड)। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं, एंजाइमों के निर्माण और लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के चयापचय में भाग लेता है।
• विटामिन एच(पैराएमिनोबेंजोइक एसिड)। यह कई जीवाणुओं के लिए एक विकास कारक है, जिनमें मानव आंत में रहने वाले भी शामिल हैं। फोलिक एसिड को पैरा-एमिनोबेंजोइक एसिड से संश्लेषित किया जाता है।
• मिथुन. यह कुछ एंजाइमों का एक अभिन्न अंग है जो ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं।
• कोलीन. कोशिका भित्ति के लिपिड संश्लेषण की प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। यह अमीनो एसिड के संश्लेषण में मिथाइल समूह का आपूर्तिकर्ता है।
• प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस(एडेनिन, गुआनिन, ज़ैंथिन, हाइपोक्सैंथिन, साइटोसिन, थाइमिन और यूरैसिल)। पदार्थों की मुख्य रूप से न्यूक्लिक एसिड के घटकों के रूप में आवश्यकता होती है।
• अमीनो अम्ल. ये पदार्थ कोशिका प्रोटीन के घटक हैं।

कुछ जीवाणुओं के विकास कारकों की आवश्यकता

औक्सोट्रॉफ़्सजीवन सुनिश्चित करने के लिए उन्हें बाहर से रसायनों की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, क्लोस्ट्रिडिया लेसिथिन और टाइरोसिन को संश्लेषित करने में असमर्थ हैं। स्टैफिलोकोसी को लेसिथिन और आर्जिनिन के सेवन की आवश्यकता होती है। स्ट्रेप्टोकोक्की को फैटी एसिड - फॉस्फोलिपिड्स के घटकों के सेवन की आवश्यकता होती है। कॉरिनेबैक्टीरिया और शिगेला को निकोटिनिक एसिड सेवन की आवश्यकता होती है। स्टैफिलोकोकस ऑरियस, न्यूमोकोकस और ब्रुसेला को विटामिन बी 1 सेवन की आवश्यकता होती है। स्ट्रेप्टोकोक्की और टेटनस बेसिली - पैंटोथेनिक एसिड में।

प्रोटोट्रॉफ़्सस्वतंत्र रूप से आवश्यक पदार्थों का संश्लेषण करते हैं।

चावल। 24. अलग-अलग पर्यावरणीय स्थितियां जीवाणु उपनिवेशों के विकास को अलग-अलग तरीकों से प्रभावित करती हैं। बाईं ओर - धीरे-धीरे फैलने वाले चक्र के रूप में स्थिर वृद्धि। दाईं ओर - "अंकुर" के रूप में तेजी से विकास।

विकास कारकों के लिए जीवाणुओं की आवश्यकता का अध्ययन करने से वैज्ञानिकों को एक बड़ा माइक्रोबियल द्रव्यमान प्राप्त करने की अनुमति मिलती है, जो रोगाणुरोधी, सीरा और टीकों के निर्माण में बहुत आवश्यक है।

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बैक्टीरिया का प्रजनन माइक्रोबियल आबादी की संख्या बढ़ाने के लिए एक तंत्र है। जीवाणु विभाजन प्रजनन का मुख्य तरीका है। विभाजन के बाद, जीवाणु वयस्कों के आकार तक पहुंच जाना चाहिए। बैक्टीरिया अपने पर्यावरण से पोषक तत्वों को तेजी से अवशोषित करके बढ़ते हैं। विकास के लिए कुछ पदार्थों (विकास कारकों) की आवश्यकता होती है, जिनमें से कुछ जीवाणु कोशिका द्वारा ही संश्लेषित होते हैं, और कुछ पर्यावरण से आते हैं।

जीवाणुओं के विकास और प्रजनन का अध्ययन करके, वैज्ञानिक लगातार सूक्ष्मजीवों के लाभकारी गुणों की खोज कर रहे हैं, जिनका दैनिक जीवन और उत्पादन में उपयोग केवल उनके गुणों द्वारा सीमित है।

जीवाणु गतिविधि विकास की विशेषता है- कोशिका के संरचनात्मक और कार्यात्मक घटकों का निर्माण और स्वयं जीवाणु कोशिका में वृद्धि, साथ ही प्रजनन- स्व-प्रजनन, जिससे जनसंख्या में जीवाणु कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि होती है।

बैक्टीरिया गुणाबाइनरी विखंडन द्वारा आधे में, कम अक्सर नवोदित द्वारा। एक्टिनोमाइसेट्स, कवक की तरह, बीजाणुओं द्वारा पुन: उत्पन्न कर सकते हैं। एक्टिनोमाइसेट्स, शाखाओं में बंटने वाले बैक्टीरिया, फिलामेंटस कोशिकाओं के विखंडन द्वारा प्रजनन करते हैं। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया कोशिका में संश्लेषित विभाजन विभाजनों के अंतर्ग्रहण द्वारा विभाजित होते हैं, और ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया डंबल के आकार के आकृतियों के निर्माण के परिणामस्वरूप कसना द्वारा विभाजित होते हैं, जिससे दो समान कोशिकाएँ बनती हैं।

कोशिका विभाजन से पहलेएक अर्ध-रूढ़िवादी प्रकार के अनुसार बैक्टीरियल क्रोमोसोम की प्रतिकृति (डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए श्रृंखला खुलती है और प्रत्येक स्ट्रैंड एक पूरक स्ट्रैंड द्वारा पूरा होता है), जिससे बैक्टीरियल न्यूक्लियस - न्यूक्लियॉइड के डीएनए अणुओं का दोगुना हो जाता है।

डीएनए प्रतिकृति तीन चरणों में होती है: दीक्षा, बढ़ाव या श्रृंखला वृद्धि और समाप्ति।

एक तरल पोषक माध्यम में बैक्टीरिया का प्रजनन।पोषक तत्व माध्यम की एक निश्चित, अपरिवर्तित मात्रा में बीजाणु, गुणा, पोषक तत्वों का उपभोग करते हैं, जो बाद में पोषक माध्यम की कमी और बैक्टीरिया के विकास की समाप्ति की ओर जाता है। ऐसी प्रणाली में जीवाणुओं की खेती को आवधिक खेती कहा जाता है, और संस्कृति को आवधिक खेती कहा जाता है। यदि ताजा पोषक माध्यम की निरंतर आपूर्ति और कल्चर तरल की समान मात्रा के बहिर्वाह द्वारा खेती की स्थिति को बनाए रखा जाता है, तो ऐसी खेती को निरंतर कहा जाता है, और संस्कृति को निरंतर कहा जाता है।

जब एक तरल पोषक माध्यम पर बढ़ते बैक्टीरिया, निकट-नीचे, फैलाना, या सतह (एक फिल्म के रूप में) संस्कृति वृद्धि देखी जाती है। एक तरल पोषक माध्यम पर उगाए गए जीवाणुओं की आवधिक संस्कृति का विकास कई चरणों या अवधियों में बांटा गया है:

1. अंतराल चरण;

2. लघुगणकीय वृद्धि का चरण;

3. स्थिर विकास चरण, या अधिकतम एकाग्रता

बैक्टीरिया;

4. जीवाणु मृत्यु का चरण।

इन चरणों को बैक्टीरियल प्रजनन वक्र के खंडों के रूप में चित्रित किया जा सकता है, जो उनकी खेती के समय जीवित कोशिकाओं की संख्या के लघुगणक की निर्भरता को दर्शाता है।

अंतराल चरण- बुवाई बैक्टीरिया और प्रजनन की शुरुआत के बीच की अवधि। अंतराल चरण की अवधि औसतन 4-5 घंटे है इसी समय, जीवाणु आकार में वृद्धि करते हैं और विभाजन के लिए तैयार होते हैं; न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन और अन्य घटकों की मात्रा बढ़ जाती है।

लघुगणकीय (घातीय) वृद्धि चरणबैक्टीरिया के गहन विभाजन की अवधि है। इसकी अवधि लगभग 5-6 घंटे है इष्टतम विकास स्थितियों के तहत, बैक्टीरिया हर 20-40 मिनट में विभाजित हो सकता है। इस चरण के दौरान, बैक्टीरिया सबसे कमजोर होते हैं, जिसे प्रोटीन संश्लेषण, न्यूक्लिक एसिड आदि के अवरोधकों के लिए तेजी से बढ़ने वाले सेल के चयापचय घटकों की उच्च संवेदनशीलता द्वारा समझाया गया है।

इसके बाद स्थिर विकास का चरण आता है।, जिस पर व्यवहार्य कोशिकाओं की संख्या अपरिवर्तित रहती है, जिससे अधिकतम स्तर (एम-एकाग्रता) बनता है। इसकी अवधि घंटों में व्यक्त की जाती है और बैक्टीरिया के प्रकार, उनकी विशेषताओं और खेती के आधार पर भिन्न होती है।

मृत्यु चरण बैक्टीरिया के विकास की प्रक्रिया को पूरा करता है, पोषक माध्यम के स्रोतों की कमी और उसमें बैक्टीरिया के चयापचय उत्पादों के संचय की स्थिति में बैक्टीरिया की मृत्यु की विशेषता है। इसकी अवधि 10 घंटे से लेकर कई हफ्तों तक भिन्न होती है। बैक्टीरिया के विकास और प्रजनन की तीव्रता कई कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें पोषक माध्यम की इष्टतम संरचना, रेडॉक्स क्षमता, पीएच, तापमान आदि शामिल हैं।

घने पोषक माध्यम पर बैक्टीरिया का प्रजनन।सघन पोषक मीडिया पर पनपने वाले जीवाणु जीवाणु वर्णक के आधार पर अलग-अलग स्थिरता और रंग के समान या असमान किनारों (S- और R- रूपों) के साथ अलग-अलग गोल कालोनियों का निर्माण करते हैं।

पानी में घुलनशील वर्णक पोषक माध्यम में फैल जाते हैं और इसे रंग देते हैं। पिगमेंट का एक अन्य समूह पानी में अघुलनशील लेकिन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है। और, अंत में, ऐसे वर्णक होते हैं जो न तो पानी में अघुलनशील होते हैं और न ही कार्बनिक यौगिकों में।

सूक्ष्मजीवों में सबसे आम वर्णक कैरोटीन, ज़ैंथोफिल और मेलेनिन हैं। मेलेनिन फेनोलिक यौगिकों से संश्लेषित अघुलनशील काले, भूरे या लाल वर्णक होते हैं। मेलेनिन, कैटालेज़, सुपरऑक्साइड सिस्म्यूटेज़ और पेरोक्सीडेज़ के साथ, सूक्ष्मजीवों को जहरीले ऑक्सीजन पेरोक्साइड रेडिकल्स के प्रभाव से बचाते हैं। कई पिगमेंट में रोगाणुरोधी, एंटीबायोटिक जैसे प्रभाव होते हैं।

विकास वक्र कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों में बैक्टीरिया के विकास और प्रजनन को दर्शाता है। ग्रोथ कर्व एक बैच कल्चर स्टडी से प्राप्त किया जाता है।

आवधिक संस्कृतियह सूक्ष्मजीवों की आबादी है जो पोषक तत्वों की आपूर्ति के बिना पर्यावरण की सीमित मात्रा में विकसित होती है।

चरण 1 - प्रारंभिक - जीवाणु बढ़ते हैं लेकिन गुणा नहीं करते

चरण 2 - lg विकास चरण - बैक्टीरिया तीव्रता से गुणा करता है

3 चरण - स्थिर - प्रजनन - मृत्यु दर के बराबर

चरण 4 - मृत्यु - चयापचय उत्पाद जमा होते हैं, पोषक तत्व समाप्त हो जाते हैं, बैक्टीरिया मर जाते हैं।

बाहरी कारक हो सकते हैं

• बैक्टीरियोस्टेटिक कार्रवाई- जीवाणुओं के प्रजनन और विकास को रोकता है
• जीवाणुनाशक क्रिया- बैक्टीरिया को मारें

जीवाणु एंजाइम

- एंजाइम- विशिष्ट प्रोटीन जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। एंजाइम इलेक्ट्रॉन घनत्व के पुनर्वितरण और सब्सट्रेट अणु के कुछ विरूपण का कारण बनते हैं। इससे इंट्रामोल्युलर बॉन्ड कमजोर हो जाते हैं, सक्रियण ऊर्जा कम हो जाती है और प्रतिक्रिया तेज हो जाती है।

एंजाइमों का वर्गीकरण -

1. उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के प्रकार के अनुसार - ऑक्सीडोरडक्टेस, लाइसेस, ट्रांसफरेज़, हाइड्रॉलिसिस, आदि।
2. स्थानीयकरण द्वारा - एंडोएंजाइम - कोशिका के अंदर प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। Exoenzymes - जीवाणु कोशिका से स्रावित, टूटने को उत्प्रेरित करता है
3. गठन का आनुवंशिक नियंत्रण - संवैधानिक (पूरे जीवन चक्र के दौरान, एक सब्सट्रेट की उपस्थिति प्रभावित नहीं करती है), प्रेरक - वे एक सब्सट्रेट की उपस्थिति के जवाब में बनते हैं
4. सब्सट्रेट के अनुसार - प्रोटियोलिटिक - प्रोटीन को तोड़ते हैं, सैकरोलाइटिक - कार्बोहाइड्रेट को तोड़ते हैं, लिपोलाइटिक - वसा को तोड़ते हैं।

एंजाइमों का महत्व।

1. एंजाइमों का संश्लेषण निर्धारित होता है, इसलिए एंजाइमेटिक गुणों का निर्धारण जीवों की पहचान करने में कार्य करता है

2. बैक्टीरिया के एंजाइम उनकी रोगजनकता निर्धारित करते हैं

3. सूक्ष्मजीवविज्ञानी उद्योग में एंजाइमैटिक गुणों का उपयोग किया जाता है

जीवाणु एंजाइमों का निर्धारण

प्रोटीज प्रोटीन को अमीनो एसिड, यूरिया, इंडोल, हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया में तोड़ देते हैं। प्रोटीन वाले मीडिया पर इन उत्पादों को अलग करके प्रोटीज का पता लगाया जाता है। जिलेटिन का प्रयोग करें, माध्यम का द्रवीकरण। दही वाले मट्ठे पर उसके द्रवीकरण के अनुसार और दूध पर उसके स्पष्टीकरण के अनुसार। कैसिइन - टूट जाएगा, प्रोटीन जम जाएगा। बीसीएच में इंडोल गैस और हाइड्रोजन सल्फाइड की रिहाई के लिए, जो संकेतक पेपर का उपयोग करके पता लगाया जाता है

एंजाइमों का निर्धारण जो कार्बोहाइड्रेट को तोड़ते हैं - सैकरोलाइटिक। ये एंजाइम कार्बोहाइड्रेट को एल्डिहाइड, एसिड, कार्बन डाइऑक्साइड और एच 2 में तोड़ देते हैं। उन्हें निर्धारित करने के लिए, एमपीबी या एमपीए का उपयोग करें, गैस गठन के लिए एसिड गठन + कार्बोहाइड्रेट + फ्लोट का संकेतक जोड़ें। इस सिद्धांत के अनुसार Gis और Pestrel के वातावरण का निर्माण होता है। यदि वातावरण का प्रकाश बदलता है, गैस निकलती है, तो कार्बोहाइड्रेट विभाजित हो रहे हैं। मोनोसेकेराइड का उपयोग किया जाता है। इस सिद्धांत पर, पैनल, टैबलेट, पेपर इंडिकेटर सिस्टम, NIB - इंडिकेटर पेपर की सिस्टम, एक एनर्जी ट्यूब और एंजाइमैटिक एक्टिविटी रिकॉर्ड करने के लिए डिवाइस बनाए जाते हैं। (कार्बोनिक एसिड बनता है => Ph के साथ इंडिकेटर की जरूरत होती है)

लिपोलाइटिक एंजाइम - लाइपेस - जेएसए पर पाए जाते हैं - जर्दी-नमक अगर, जिसमें जर्दी होती है, जिसमें कई लिपिड होते हैं और लिपिड का विनाश माध्यम के ज्ञान के साथ होता है

सूक्ष्मजीवों की खेती।

इससे पोषक माध्यम पर बड़ी संख्या में बैक्टीरिया मिल रहे हैं। खेती के उद्देश्य। के लिए खेती की जाती है

1. सूक्ष्मजीवविज्ञानी गुणों का अध्ययन

2. संक्रमण का निदान करने के लिए

3. एक जैविक उत्पाद प्राप्त करने के लिए - बैक्टीरिया से या बैक्टीरिया का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।

ऐसी दवाएं चिकित्सीय, नैदानिक, रोगनिरोधी हो सकती हैं। बैक्टीरिया की खेती के लिए शर्तें

1. एक पूर्ण पोषक माध्यम की उपस्थिति।
2. इष्टतम तापमान
3. खेती का वातावरण या तो ऑक्सीजन है या इसकी अनुपस्थिति।
4. खेती का समय - 18-48 घंटों के बाद दिखाई देने वाली वृद्धि, लेकिन कुछ - तपेदिक उदाहरण के लिए - 3-4 सप्ताह
5. प्रकाश कुछ प्रकाश की उपस्थिति में ही विकसित होंगे।

एरोबेस की खेती के तरीके

1. स्थिर - अगर की सतह पर
2. मध्यम वातन के साथ गहरी जुताई की विधि। वातावरण में ऑक्सीजन को भंग करने के लिए वातन किया जाता है।
3. निरंतर खेती - प्रवाहित पोषक मीडिया का उपयोग करें।

सूक्ष्मजीवों के सांस्कृतिक गुण। ये पोषक तत्व मीडिया पर बैक्टीरिया के विकास की विशेषताएं हैं।

तरल पोषक तत्व मीडिया पर, बैक्टीरिया माध्यम की मैलापन का कारण बनता है, तलछट बना सकता है - निकट-तल, पार्श्विका, और माध्यम की सतह पर एक फिल्म बना सकता है। कॉलोनियां घने पोषक मीडिया पर बनती हैं।

कालोनी- घने पोषक माध्यम पर एक ही प्रजाति के सूक्ष्मजीवों का पृथक संचय। इसका एक निश्चित आकार, सतह, किनारा, आकार, स्थिरता, संरचना, रंग है।

कॉलोनी के प्रकार

एस-चिकनी - गोल आकार, चिकने किनारे, चिकनी सतह।

आर-कालोनियों - किसी न किसी, असमान किनारों, धारीदार सतह

कॉलोनी एसआर 0 मध्यवर्ती - थोड़ा असमान किनारों और सतह।

एनारोबेस की खेती की विशेषताएं। अवायवीय जीवों की खेती के लिए ऑक्सीजन रहित स्थितियाँ निर्मित की जाती हैं। यह हासिल किया गया है

1. पोषक माध्यम का पुनर्जनन - पोषक माध्यम को उबाला जाता है और घुलित ऑक्सीजन माध्यम को छोड़ देता है।
2. विशेष उपकरणों का उपयोग - एनारोस्टैट्स और डिसिकेटर। उनमें, ऑक्सीजन को या तो रासायनिक अवशोषक द्वारा अवशोषित किया जाता है या डिवाइस से पंप किया जाता है।
3. माध्यम में कम करने वाले पदार्थों को जोड़ना - पदार्थ जो आसानी से और जल्दी से ऑक्सीकृत होते हैं - कार्बोहाइड्रेट, सिस्टीन, पैरेन्काइमल अंगों के टुकड़े, एस्कॉर्बिक एसिड। इस सिद्धांत पर, एनारोबेस के लिए एक वातावरण बनाया गया था - कीथ-तारोज़ी - एनारोबेस के लिए एक वातावरण। इसमें बीसीएच, कार्बोहाइड्रेट और लिवर के टुकड़े होते हैं जिनमें सिस्टीन होता है।
4. विशेष बुवाई के तरीके। तेल के नीचे बुवाई, वेयोन-वेनयान ट्यूब में बुवाई, फोर्टनर के अनुसार बुवाई। एरोबेस और एनारोबेस एक कप पर आबाद होते हैं - एरोबेस ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं और एनारोबिक वातावरण प्राप्त करते हैं।

शुद्ध संस्कृतियों का अलगाव।

शुद्ध संस्कृति- एक ही प्रजाति के सूक्ष्मजीवों की आबादी, बड़ी मात्रा में तरल या ठोस पोषक माध्यम पर पृथक।

चयन लक्ष्य।

1. संक्रमण का निदान। शुद्ध संस्कृतियों का अलगाव बैक्टीरियोलॉजिकल पद्धति का आधार है। शुद्ध संस्कृति के अलगाव और उसकी पहचान के आधार पर। पहचान एक प्रजाति की परिभाषा है।
2. जैविक उत्पाद प्राप्त करना
3. बैक्टीरिया के जैविक गुणों का अध्ययन
4. स्वच्छता और स्वच्छ अनुसंधान

एरोबेस की शुद्ध संस्कृति को अलग करने के चरण।

1. मिश्रण की जांच - ग्राम अभिरंजक का लेप करें।
2. मिश्रण का पृथक्करण और उपनिवेश प्राप्त करना। पृथक्करण किया जाता है 1) ड्रायगल्स्की के अनुसार - अगर की सतह पर स्ट्रोक। लूप सामग्री लेते हैं और आगर पर टीका लगाते हैं। कई कपों पर बुवाई स्पैटुला। 2) सीरियल कमजोर पड़ने की विधि। 3) कोच - पिघले हुए अगर में धारावाहिक तनुकरण की विधि।
3. कॉलोनी फ्रीक्वेंसी चेक, स्मीयर, ग्राम स्टेन
4. एक शुद्ध संस्कृति को जमा करने के लिए कालोनियों से अगर तिरछी सामग्री पर उपसंस्कृति करना। चयनित शुद्ध संस्कृति को गुणों द्वारा पहचाना जाता है - रूपात्मक, टिंक्टरियल, सांस्कृतिक, एंजाइमैटिक और अन्य।

एनारोबेस की शुद्ध संस्कृति का अलगाव

1. अवायवीय जीवों का संचय। मिश्रण को किटारसी मीडियम पर टीका लगाकर 10 मिनट के लिए 80 डिग्री के तापमान पर गर्म किया जाता है। एनारोब जो बीजाणु बनाते हैं, संरक्षित होते हैं, जबकि अन्य - वानस्पतिक रूप मर जाते हैं। फिर पोषक माध्यम की खेती की जाती है, बीजाणु अंकुरित होते हैं और जमा होते हैं

2. ज़िस्लर के अनुसार कॉलोनियों को प्राप्त करना, एनारोस्टेट में अगर की सतह पर अवायवीय कॉलोनियों को प्राप्त किया जाता है, वेनबर्ग के अनुसार, वेयोन-विग्नल ट्यूबों में कॉलोनियों को प्राप्त किया जाता है।

3. कॉलोनियों की आवृत्ति की जाँच - स्मीयर, ग्राम दाग

4. किट्टारोसी माध्यम पर कालोनियों का पुनर्बीज, एनारोबेस द्वारा संचय, शुद्ध संस्कृति।

5. पहचान, अवायवीय के प्रकार का निर्धारण।

शुद्ध संस्कृतियों को अलग करने के अन्य तरीके।

1. इष्टतम तापमान का उपयोग किया जा सकता है
2. मिश्रण को 80 डिग्री पर 10 मिनट तक गर्म करने पर बीजाणुओं का अलगाव
3. झुंड बनाने की घटना का उपयोग करना - बुवाई के क्षेत्र से बाहर फैल जाना।
4. शुकेविच विधि रेंगने वाले विकास के साथ सूक्ष्मजीवों की शुद्ध संस्कृति का अलगाव है।
5. बैक्टीरिया की फ़िल्टर करने की क्षमता - एक निश्चित आकार के बीजाणुओं के साथ फिल्टर से गुजरने की क्षमता। इन कारकों के प्रतिरोधी सूक्ष्मजीवों की शुद्ध संस्कृति प्राप्त करने के लिए पराबैंगनी किरणों, अल्ट्रासाउंड, एंटीसेरा के साथ मिश्रण का उपचार।
6. मिश्रण के वैद्युतकणसंचलन द्वारा। एक निश्चित आवेश वाले जीव एनोड या कैथोड पर जमा हो जाएंगे।
7. एक माइक्रोमैनिपुलेटर का प्रयोग करें। एक माइक्रोस्कोप के तहत, एक सेल लें और एक शुद्ध कल्चर प्राप्त करें - एक क्लोन - एक माइक्रोबियल सेल की संतान। वैकल्पिक पोषक मीडिया का उपयोग।
8. पित्त, थियुराइट लवण, सोडियम क्लोराइड, एंटीबायोटिक्स पोषक तत्व मीडिया में जोड़े जाते हैं, और प्रतिरोधी सूक्ष्मजीवों की शुद्ध संस्कृति को अलग किया जाता है।
9. आप अंतर निदान वातावरण का उपयोग कर सकते हैं।
10. आप जैविक विधि का उपयोग कर सकते हैं। सफेद चूहे जीवाणुओं के मिश्रण से अंतर्गर्भाशयी रूप से संक्रमित होते हैं और ट्रॉपिज़्म के कारण जीवाणु एक विशिष्ट अंग में जमा हो जाते हैं।

बैक्टीरिया रंजक।

ये एक जीवाणु कोशिका द्वारा स्रावित रंजक हैं, उनका संश्लेषण आनुवंशिक रूप से निर्धारित होता है। रासायनिक संरचना के अनुसार, वर्णक कैरोटीनॉयड हो सकते हैं - लाल-पीला, पाइरोल - हरा, फेनोसिन रंजक - नीला-हरा और मेलेनिन - काला एंजाइम।

पीला - सुनहरा स्टेफिलोकोकस, नीला-हरा - स्यूडोमोनास एरुगिनोसा

पिगमेंट में बांटा गया है

1. अघुलनशील रंजक - केवल कालोनियों को दाग देते हैं
2. घुलनशील पिगमेंट - अल्कोहल, पानी में घुलनशील हो सकते हैं

वर्णक, एक नियम के रूप में, बैक्टीरिया में बनते हैं जो हवा के माइक्रोफ्लोरा में होते हैं, एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी सूक्ष्मजीवों में, क्योंकि। वे द्वितीयक मेटाबोलाइट्स हैं और वर्णक अक्सर प्रकाश की उपस्थिति में बनते हैं।

पिगमेंट का कार्य

1. पिगमेंट चयापचय में शामिल हैं
2. एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोध बढ़ाएँ
3. फोटोऑक्सीडेशन के प्रति संवेदनशील क्षेत्रों की रक्षा करके यूवी प्रतिरोध बढ़ाता है

एल-बैक्टीरिया के रूप.

1935 में खोला गया ये सूक्ष्मजीव हैं जिनमें कोशिका भित्ति नहीं होती है, लेकिन वे बढ़ने और गुणा करने की क्षमता बनाए रखते हैं। एल फॉर्म अधिकांश हेटरोट्रॉफ़्स और कवक में बनते हैं। L रूपांतरण को प्रेरित करने वाले कारक -

1. एंटीबायोटिक्स

2. अमीनो एसिड - ग्लाइसिन, मेथियोनीन, ल्यूसीन और कुछ अन्य।

3. एंजाइम - लाइसोजाइम।

4. मैक्रोऑर्गेनिज्म के कारक - मैक्रोबॉडीज, कॉम्प्लिमेंट

ये कारक या तो कोशिका भित्ति को नष्ट कर देते हैं या कोशिका जीनोम पर कार्य करते हैं और कोशिका भित्ति घटकों का संश्लेषण नहीं होता है।

गुणएलरूपों।

1. एल फॉर्म बदलते पर्यावरणीय परिस्थितियों में बैक्टीरिया के अस्तित्व को सुनिश्चित करते हैं।
2. कुछ प्रकार के जीवाणुओं में रूपात्मक रूप से समान। वे बहुरूपी हैं - गोलाकार, ग्राम-नकारात्मक। वे टाइप ए कॉलोनियों का निर्माण करते हैं - मध्यम की सतह पर छोटी कॉलोनियां और टाइप बी कॉलोनियां - एक डार्क सेंटर और उभरे हुए किनारे, कॉलोनियां पोषक माध्यम में विकसित होती हैं।
3. एनारोबेस या माइक्रोएरोफिल्स
4. एल-रूपों में प्रजनन के कई तरीके हैं - बाइनरी विखंडन, नवोदित, विखंडन, संयुक्त।
5. उन्होंने उग्रता कम कर दी है, उनमें आसंजन की कमी है, और उन्होंने एंटीजेनिक गुणों को बदल दिया है।
6. वे उलटने में सक्षम हैं - अपने मूल जीवाणु रूप में लौटें

और मुश्किल-से-इलाज संक्रमण का कारण बनता है।

यह इस तथ्य के कारण है कि एल - रूप एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी हैं और वे एंटीबॉडी, फागोसाइटोसिस, पूरक के लिए मैक्रोऑर्गेनिज्म के सुरक्षात्मक कारकों के प्रतिरोधी हैं।

एनएफबी बैक्टीरिया के असंवर्धित रूप

ये ऐसे बैक्टीरिया हैं जिनकी चयापचय गतिविधि होती है, लेकिन पोषक तत्व मीडिया पर नहीं बढ़ते हैं, प्रतिकूल परिस्थितियों के संपर्क में आने पर कई सूक्ष्मजीवों में एक अनुपयोगी रूप में संक्रमण देखा जा सकता है। यह संक्रमण आनुवंशिक रूप से नियंत्रित होता है। संक्रमण कारकों के प्रभाव में किया जाता है

1. तापमान, विशेष रूप से कम
2. नमक की सघनता
3. पर्यावरण का वातन
4. पोषक तत्वों की मात्रा

असंस्कृत रूपों का मूल्य। इस रूप में, वे महामारी के बीच बाहरी वातावरण में संग्रहीत होते हैं और, यदि वे मैक्रोऑर्गेनिज्म में प्रवेश करते हैं, तो उन्हें पुन: उत्पन्न किया जा सकता है - पुनर्जीवित - यह स्वाभाविक रूप से फोकल रोगों की उपस्थिति की व्याख्या करता है।

पहचान -

1. डायरेक्ट सेल काउंट

2. डीएनए गतिविधि का पता लगाना

3. आनुवंशिक अनुसंधान के तरीके।

बैक्टीरिया के विकास और प्रजनन की अवधारणा

सूक्ष्मजीवविज्ञानी निदान के लिए, सूक्ष्मजीवों का अध्ययन, और जैव-तकनीकी उद्देश्यों के लिए, कृत्रिम पोषक मीडिया पर सूक्ष्मजीवों की खेती की जाती है।

नीचे जीवाणु वृद्धिसभी सेलुलर घटकों और संरचनाओं के समन्वित प्रजनन के परिणामस्वरूप जनसंख्या में उनकी संख्या को बदले बिना कोशिकाओं के द्रव्यमान में वृद्धि को समझें। सूक्ष्मजीवों की आबादी में कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि को शब्द द्वारा निरूपित किया जाता है "प्रजनन"।यह पीढ़ी के समय (समय अंतराल जिसके दौरान कोशिकाओं की संख्या दोगुनी हो जाती है) और बैक्टीरिया की एकाग्रता (1 मिलीलीटर में कोशिकाओं की संख्या) जैसी अवधारणा की विशेषता है।

यूकेरियोट्स में विभाजन के माइटोटिक चक्र के विपरीत, अधिकांश प्रोकैरियोट्स (बैक्टीरिया) का प्रजनन बाइनरी विखंडन द्वारा और एक्टिनोमाइसेट्स नवोदित द्वारा होता है। इसके अलावा, सभी प्रोकैरियोट्स अगुणित अवस्था में मौजूद होते हैं, क्योंकि डीएनए अणु को एकवचन में कोशिका में दर्शाया जाता है।

जीवाणु आबादी

जीवाणु प्रजनन की प्रक्रिया का अध्ययन करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि बैक्टीरिया हमेशा कम या ज्यादा आबादी के रूप में मौजूद होते हैं, और विकास जीवाणु आबादीएक तरल पोषक माध्यम में बैच संस्कृति में एक बंद प्रणाली के रूप में माना जा सकता है। इस प्रक्रिया में 4 चरण होते हैं:

• पहला - शुरुआती,या अंतराल चरण,या मंदता चरण,- गहन कोशिका वृद्धि की शुरुआत की विशेषता है, लेकिन उनके विभाजन की दर कम रहती है;
• दूसरा - लघुगणकीय,या लॉग चरण,या घातीय चरण,- कोशिका विभाजन की निरंतर अधिकतम दर और जनसंख्या में कोशिकाओं की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि की विशेषता;
• तीसरा - स्थैतिक चरण- तब होता है जब जनसंख्या में कोशिकाओं की संख्या बढ़ना बंद हो जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि नवगठित और मरने वाली कोशिकाओं की संख्या के बीच संतुलन है। स्थिर चरण में पोषक माध्यम की प्रति इकाई मात्रा में जनसंख्या में जीवित जीवाणु कोशिकाओं की संख्या को एम-सांद्रता कहा जाता है। यह सूचक प्रत्येक प्रकार के बैक्टीरिया के लिए एक विशिष्ट विशेषता है;
• चौथा - मरने का चरण (लघुगणकीय मृत्यु)- जनसंख्या में मृत कोशिकाओं की संख्या की प्रबलता और जनसंख्या में व्यवहार्य कोशिकाओं की संख्या में उत्तरोत्तर कमी की विशेषता है। सूक्ष्मजीवों की आबादी की संख्या (प्रजनन) में वृद्धि की समाप्ति पोषक माध्यम की कमी और / या उसमें माइक्रोबियल कोशिकाओं के चयापचय उत्पादों के संचय के कारण होती है। इसलिए, चयापचय उत्पादों को हटाकर और/या पोषक माध्यम को बदलकर, स्थिर चरण से मरने वाले चरण तक माइक्रोबियल आबादी के संक्रमण को विनियमित करना, एक खुली जैविक प्रणाली बनाना संभव है जो एक निश्चित स्तर पर गतिशील संतुलन को खत्म करने की कोशिश करता है। जनसंख्या विकास की।

सूक्ष्मजीवों के बढ़ने की इस प्रक्रिया को कहा जाता है प्रवाह संस्कृति (सतत संस्कृति)।निरंतर संस्कृति में वृद्धि विशेष उपकरणों (केमोस्टैट्स और टर्बिडिस्टैट्स) में प्रवाह की खेती के दौरान बैक्टीरिया के बड़े पैमाने पर प्राप्त करना संभव बनाती है और इसका उपयोग टीकों के उत्पादन के साथ-साथ जैव प्रौद्योगिकी में सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित विभिन्न जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

कोशिका विभाजन चक्र के दौरान उपापचयी प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, इसका उपयोग करना भी संभव है समकालिक फसलें- जीवाणुओं की ऐसी संस्कृतियाँ, जिनकी जनसंख्या के सभी सदस्य चक्र के एक ही चरण में हैं। यह विशेष खेती तकनीकों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

हालांकि, एक साथ कई विभाजनों के बाद, सिंक्रनाइज़ सेल निलंबन धीरे-धीरे एसिंक्रोनस डिवीजन में वापस आ जाता है, जिससे कोशिकाओं की संख्या और बढ़ जाती है, अब चरणबद्ध नहीं, बल्कि लगातार।

कालोनियों

जब सघन पोषक माध्यम पर खेती की जाती है, तो बैक्टीरिया बनते हैं कालोनियों- नग्न आंखों से देखा जा सकता है, एक ही प्रजाति के जीवाणुओं का संचय, जो अक्सर एक कोशिका की संतान होता है।

विभिन्न प्रजातियों के जीवाणुओं की कॉलोनियां अलग-अलग होती हैं:

• प्रपत्र;
• आकार;
• पारदर्शिता;
• रंग;
• कद;
• सतह और किनारों की प्रकृति;
• संगतता।

कालोनियों की प्रकृति बैक्टीरिया की टैक्सोनोमिक विशेषताओं में से एक है।