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성장과 번식

"성장"이라는 용어는 세포 물질(예: 단백질, RNA, DNA)의 합성 결과로서 개별 세포 또는 박테리아 그룹의 세포질 질량의 증가를 의미합니다. 특정 크기에 도달하면 세포는 성장을 멈추고 증식하기 시작합니다.

미생물의 번식은 단위 부피당 개체 수를 늘리기 위해 자체 번식하는 능력을 의미합니다. 그렇지 않으면 번식은 미생물 개체 수의 증가라고 말할 수 있습니다.

박테리아는 주로 다양한 세포 조합 (포도 무리 - 포도상 구균, 사슬 - 연쇄상 구균, 쌍 - diplococci, bales, 패키지 - sarcins 등)의 형성과 함께 다른 평면에서 발생하는 단순한 가로 분열 (식물 번식)에 의해 번식합니다. 분할 프로세스는 여러 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계는 모 세포의 세포질을 두 개의 딸 세포로 나누는 세포질 막으로 구성된 세포의 중간 부분에 가로 중격의 형성으로 시작됩니다(그림 6). 이와 병행하여 세포벽이 합성되어 두 개의 딸 세포 사이에 본격적인 파티션을 형성합니다. 박테리아 분열 과정에서 중요한 조건은 DNA 중합 효소에 의해 수행되는 DNA의 복제 (doubling)입니다. DNA가 복제되면 수소결합이 끊어지고 각각 딸세포에 위치한 두 가닥의 DNA가 형성된다. 또한, 딸 단일 가닥 DNA는 수소 결합을 복원하고 다시 이중 가닥 DNA를 형성합니다.

DNA 복제 및 세포 분열은 각 유형의 미생물에 고유한 특정 속도로 발생하며, 이는 배양 기간 및 영양 배지의 특성에 따라 다릅니다. 예를 들어 대장균의 성장 속도는 16~20분입니다. Mycobacterium tuberculosis에서 분열은 18-20시간 후에만 발생합니다. 포유류 조직 배양 세포는 24시간이 걸립니다. 결과적으로 대부분의 종의 박테리아는 조직 배양 세포보다 거의 100배 더 빨리 번식합니다.

대체 불가능한 배지에서 미생물 배양을 재생하는 과정은 고르지 않게 진행됩니다. 네 가지 주요 단계를 정의합니다.

1. 초기 단계(지연 단계) 또는 휴식 단계.이때 배양액은 영양 배지에 적응합니다. 미생물 세포에서 RNA의 함량이 증가하고 그 도움으로 필요한 효소의 합성이 발생합니다.

2. 지수(대수) 위상배양에서 세포의 최대 증가를 특징으로 하며 기하급수적으로 증가합니다(1, 2.4, 8, 16, 256 등). 이때 대부분의 젊고 생물학적으로 활동적인 세포가 배지에 있습니다. 단계가 끝나면 배지가 고갈되면 주어진 미생물에 필요한 물질이 사라지고 산소량이 감소하며 대사 산물이 증가합니다. 배양 성장이 느려집니다. 곡선은 점차 수평 방향을 가정합니다.

3. 고정상,또는 만기 기간은 x축에 평행한 선을 그래픽으로 나타냅니다. 새로 형성된 세포와 죽은 세포의 수 사이에 균형이 이루어집니다. 배지의 양이 감소하고 인구의 세포 밀도가 증가하며 대사 산물의 독성 효과가 증가합니다. 이 모든 것이 세포 사멸을 유발합니다.

4. 죽어가는 단계.이 단계에서는 감소뿐만 아니라 세포의 변화도 관찰됩니다. 분해된 형태와 포자가 나타납니다. 몇 주 또는 몇 달 후에 문화는 죽습니다. 이것은 독성 폐기물이 미생물 세포를 억제할 뿐만 아니라 죽이기 때문에 발생합니다.

따라서 신진 대사 과정 덕분에 미생물 세포의 생명 활동이 유지됩니다. 호기성 미생물은 숨을 쉬기 위해 산소가 필요한 반면, 혐기성 미생물은 질산염 및 황산염 호흡과 발효를 사용합니다. 미생물은 외부 환경에서 유기 및 무기 물질을 동화하여 필요한 에너지 및 플라스틱 요소를 산화시킵니다. 결과는 세포 성장입니다. 필요한 성숙 단계에 도달하면 세포는 단순 분열로 번식합니다. 미생물은 생활 활동 과정에서 점차적으로 영양분을 소비하고 대사 산물을 환경으로 방출하여 환경 구성을 변화시켜 생활에 부적합하게 만듭니다.

핵분열에 의한 박테리아의 번식은 미생물 집단의 크기를 증가시키는 가장 일반적인 방법입니다. 분열 후 박테리아는 원래 크기로 자라는데, 여기에는 특정 물질(성장 인자)이 필요합니다.

박테리아의 번식 방법은 다르지만 대부분의 종에서 무성 생식의 형태는 분할 방법에 내재되어 있습니다. 박테리아는 발아에 의해 거의 번식하지 않습니다. 박테리아의 유성 생식은 원시 형태로 존재합니다.

쌀. 1. 사진에서 박테리아 세포는 분열 단계에 있습니다.

박테리아의 유전적 장치

박테리아의 유전 장치는 염색체라는 단일 DNA로 표시됩니다. DNA는 고리로 닫혀 있습니다. 염색체는 막이 없는 뉴클레오티드에 위치합니다. 박테리아 세포에는 플라스미드가 포함되어 있습니다.

뉴클레오이드

핵양체는 핵과 유사합니다. 그것은 세포의 중앙에 위치하고 있습니다. 접힌 형태의 유전 정보 전달자 인 DNA가 현지화되어 있습니다. 꼬이지 않은 DNA의 길이는 1mm에 이릅니다. 박테리아 세포의 핵 물질은 막, 핵소체 및 염색체 세트를 가지고 있지 않으며 유사 분열에 의해 분열되지 않습니다. 나누기 전에 뉴클레오티드는 두 배가 됩니다. 분열하는 동안 뉴클레오티드의 수는 4로 증가합니다.

쌀. 2. 사진에서 베인 상처에 있는 세균 세포. 뉴클레오티드는 중앙 부분에서 볼 수 있습니다.

플라스미드

플라스미드는 이중 가닥 DNA 고리로 접힌 자율 분자입니다. 그들의 질량은 뉴클레오타이드의 질량보다 훨씬 작습니다. 유전 정보가 플라스미드의 DNA에 암호화되어 있다는 사실에도 불구하고, 그것들은 박테리아 세포에 필수적이거나 필수적이지 않습니다.

쌀. 3. 사진은 박테리아 플라스미드를 보여줍니다.

디비전 스테이지

성인 세포 고유의 특정 크기에 도달하면 분할 메커니즘이 시작됩니다.

DNA 복제

DNA 복제는 세포 분열에 선행합니다. 메소솜(세포질 막의 주름)은 분열(복제) 과정이 완료될 때까지 DNA를 보유합니다.

DNA 복제는 DNA 폴리머라제 효소의 도움으로 수행됩니다. 복제하는 동안 2 가닥 DNA의 수소 결합이 끊어져 하나의 DNA에서 두 개의 딸 단일 가닥이 형성됩니다. 그 후, 분리된 딸 세포에서 딸 DNA가 자리를 잡으면 복원됩니다.

DNA 복제가 완료되면 합성의 결과로 수축이 나타나 세포를 반으로 나눕니다. 먼저 뉴클레오타이드가 분열된 다음 세포질이 분열됩니다. 세포벽 합성은 분열을 완료합니다.

쌀. 4. 박테리아 세포 분열의 계획.

DNA 세그먼트 교환

건초 간균에서 DNA 복제 과정은 2개의 DNA 세그먼트 교환으로 완료됩니다.

세포 분열 후 한 세포의 DNA가 다른 세포로 전달되는 다리가 형성됩니다. 그런 다음 두 DNA가 서로 얽혀 있습니다. 두 DNA의 일부 스트레치가 서로 달라 붙습니다. 접착 부위에서 DNA 세그먼트가 교환됩니다. DNA 중 하나는 점퍼를 따라 첫 번째 셀로 돌아갑니다.

쌀. 5. 건초 간균에서 DNA 교환의 변종.

박테리아 세포 분열의 유형

세포 분열이 분열 과정보다 앞서면 다세포 막대와 구균이 형성됩니다.

동시 세포 분열로 두 개의 완전한 딸 세포가 형성됩니다.

뉴클레오타이드가 세포 자체보다 빠르게 분열하면 다중 뉴클레오타이드 박테리아가 형성됩니다.

박테리아를 분리하는 방법

나누기로 나누기

파괴에 의한 분열은 탄저균의 특징입니다. 이 분열의 결과로 세포는 관절에서 끊어져 세포질 다리가 끊어집니다. 그런 다음 그들은 서로 격퇴하여 사슬을 형성합니다.

슬라이딩 분리

분할 후 슬라이딩 분리로 셀이 분리되고 그대로 다른 셀의 표면 위로 미끄러집니다. 이 분리 방법은 일부 형태의 Escherichia에 일반적입니다.

분할 분할

분할 분열을 통해 분할된 세포 중 하나는 자유 말단이 있는 원의 호를 나타내며, 그 중심은 다른 세포와의 접촉 지점이며 로마 5자 또는 설형 문자(코리네박테리움 디프테리아, 리스테리아)를 형성합니다.

쌀. 6. 사진에서 사슬을 형성하는 막대 모양의 박테리아(탄저병 막대).

쌀. 7. 사진에서 Escherichia coli 분리를 위한 슬라이딩 방식.

쌀. 8. 코리네박테리아를 분리하기 위한 분할 방법.

분할 후 세균 클러스터 보기

분열하는 세포의 축적은 분열면의 방향에 따라 다양한 모양을 갖는다.

구형 박테리아한 번에 하나씩, 한 번에 두 개(diplococci), 가방, 체인 또는 포도 송이처럼 배열됩니다. 막대 모양의 박테리아 - 체인.

나선형 박테리아- 혼돈.

쌀. 9. 사진은 micrococci를 보여줍니다. 그들은 둥글고 매끄럽고 흰색, 노란색 및 빨간색입니다. Micrococci는 사실상 어디에나 있습니다. 그들은 인체의 다른 구멍에 살고 있습니다.

쌀. 10. 사진에서 diplococcus bacteria - Streptococcus pneumoniae.

쌀. 11. 사진 속 Sarcina 박테리아. Coccoid 박테리아는 패킷으로 결합됩니다.

쌀. 12. 사진에서 연쇄상 구균 박테리아 (그리스어 "streptos"-사슬). 사슬로 배열. 그들은 여러 질병의 원인 물질입니다.

쌀. 13. 사진에서 박테리아는 "황금"포도상 구균입니다. "포도 다발"처럼 배열됩니다. 클러스터는 황금색입니다. 그들은 여러 질병의 원인 물질입니다.

쌀. 14. 사진에서 렙토스피라의 뒤얽힌 박테리아는 많은 질병의 원인균입니다.

쌀. 15. 사진 속 막대형 세균 비브리오.

박테리아 분열 속도

박테리아의 분열 속도는 매우 높습니다. 평균적으로 박테리아 세포 하나는 20분마다 분열합니다. 단 하루 만에 하나의 세포가 72세대의 자손을 형성합니다. Mycobacterium tuberculosis는 천천히 분열합니다. 분할의 전체 과정은 약 14시간이 걸립니다.

쌀. 16. 사진은 연쇄상 구균 세포 분열 과정을 보여줍니다.

박테리아의 유성 생식

1946년에 과학자들은 원시적인 형태의 유성 생식을 발견했습니다. 이 경우 생식세포(남녀 생식세포)는 형성되지 않지만 일부 세포는 유전 물질을 교환한다( 유전자 재조합).

유전자 전달은 다음의 결과로 발생합니다. 활용형— 유전 정보의 일부를 다음 형식으로 단방향 전송 플라스미드박테리아 세포 사이의 접촉시.

플라스미드는 작은 DNA 분자입니다. 그들은 염색체 게놈과 관련이 없으며 자율적으로 복제할 수 있습니다. 플라스미드에는 불리한 환경 조건에 대한 박테리아 세포의 저항성을 증가시키는 유전자가 포함되어 있습니다. 박테리아는 종종 이러한 유전자를 서로에게 전달합니다. 다른 종의 박테리아로의 유전자 정보 전달도 주목됩니다.

진정한 성적 과정이 없을 때 유용한 특성을 교환하는 데 큰 역할을 하는 것은 접합입니다. 이것은 박테리아가 약물 내성을 나타내는 능력을 전달합니다. 인류에게 있어 질병을 일으키는 개체군 사이에 항생제 내성이 전파되는 것은 특히 위험합니다.

쌀. 17. 사진에서 두 대장균의 접합 순간.

세균 집단의 발달 단계

영양 배지에 파종할 때 박테리아 집단의 발달은 여러 단계를 거칩니다.

초기 단계

초기 단계는 파종 순간부터 성장까지의 기간입니다. 평균적으로 초기 단계는 1-2시간 지속됩니다.

생식 지연 단계

이것은 박테리아가 집중적으로 성장하는 단계입니다. 소요 시간은 약 2시간입니다. 그것은 문화의 나이, 적응 기간, 영양 배지의 품질 등에 따라 다릅니다.

대수 위상

이 단계에서 번식률의 최고점과 박테리아 개체군의 증가가 주목됩니다. 지속 시간은 5~6시간입니다.

음의 가속 단계

이 단계에서는 번식률이 감소하고 분열하는 박테리아 수가 감소하며 죽은 박테리아 수가 증가합니다. 마이너스 가속의 이유는 영양 배지의 고갈입니다. 소요 시간은 약 2시간입니다.

고정 최대 위상

정지기에는 동일한 수의 사망 및 새로 형성된 개인이 기록됩니다. 소요 시간은 약 2시간입니다.

가속 죽음 단계

이 단계에서 죽은 세포의 수가 점진적으로 증가합니다. 소요 시간은 약 3시간입니다.

로그 죽음의 단계

이 단계에서 박테리아 세포는 일정한 속도로 사멸합니다. 지속 시간은 약 5시간입니다.

감소 단계

이 단계에서 남아있는 살아있는 박테리아 세포는 휴면 상태로 들어갑니다.

쌀. 18. 그림은 박테리아 집단의 성장 곡선을 보여줍니다.

쌀. 19. 사진은 Pseudomonas aeruginosa의 청록색 집락, micrococci의 노란색 집락, Bacterium prodigiosum의 혈액 적색 집락 및 Bacteroides niger의 검은색 집락을 보여줍니다.

쌀. 20. 사진은 박테리아 군집을 보여줍니다. 각 식민지는 단일 세포의 자손입니다. 식민지에서 세포의 수는 수백만입니다. 식민지는 1-3일 안에 자랍니다.

자기에 민감한 박테리아의 분열

1970년대에 바다에 사는 박테리아가 자성을 가지고 있다는 것이 발견되었습니다. 자성은 이 놀라운 생물이 지구 자기장을 따라 탐색하고 필요한 유황, 산소 및 기타 물질을 찾을 수 있게 합니다. 그들의 "나침반"은 자석으로 구성된 마그네토솜으로 표시됩니다. 분열할 때 자기적으로 민감한 박테리아는 나침반을 나눕니다. 이 경우 분열 시의 협착이 확실히 불충분하게 되어 세균 세포가 구부러져 날카로운 골절을 만듭니다.

쌀. 21. 사진은 자기적으로 민감한 박테리아의 분열 순간을 보여줍니다.

박테리아 성장

박테리아 세포 분열이 시작될 때 두 개의 DNA 분자가 세포의 다른 끝으로 갈라집니다. 다음으로, 세포는 서로 분리되어 원래 크기로 증가하는 두 개의 동일한 부분으로 나뉩니다. 많은 박테리아의 분열 속도는 평균 20-30분입니다. 단 하루 만에 하나의 세포가 72세대의 자손을 형성합니다.

성장 및 발달 과정에서 세포 덩어리는 환경에서 영양분을 빠르게 흡수합니다. 이것은 온도, 충분한 양의 영양소, 필요한 환경 pH와 같은 유리한 환경 요인에 의해 촉진됩니다. 호기성 세포는 산소가 필요합니다. 혐기성 미생물의 경우 위험합니다. 그러나 자연에서 박테리아의 무제한 번식은 일어나지 않습니다. 햇빛, 건조한 공기, 음식 부족, 높은 주변 온도 및 기타 요인은 박테리아 세포에 해로운 영향을 미칩니다.

쌀. 22. 사진에서 세포 분열의 순간.

성장 인자

박테리아 성장에는 특정 물질(성장 인자)이 필요하며, 그 중 일부는 세포 자체에서 합성되고 일부는 환경에서 나옵니다. 모든 박테리아는 성장 인자에 대한 요구 사항이 다릅니다.

성장 인자에 대한 필요성은 박테리아 식별, 영양 배지 준비 및 생명공학에서의 사용을 가능하게 하는 지속적인 특징입니다.

세균성장인자(세균비타민)는 화학원소로 대부분이 수용성 비타민 B군으로 헤민, 콜린, 퓨린, 피리미딘염기, 기타 아미노산도 포함된다. 성장 인자가 없으면 정균이 발생합니다.

박테리아는 최소한의 양으로 변화 없이 성장 인자를 사용합니다. 이 그룹의 많은 화학 물질은 세포 효소의 일부입니다.

쌀. 23. 사진 속 막대형 세균의 분열 순간.

가장 중요한 박테리아 성장 인자

• 비타민 B1(티아민). 탄수화물 대사에 참여합니다.
• 비타민 B2(리보플라빈). 산화 환원 반응에 참여합니다.
• 판토텐산코엔자임 A의 필수적인 부분입니다.
• 비타민 B6(피리독신). 아미노산 대사에 참여합니다.
• 비타민 B12(코발라민은 코발트를 함유한 물질입니다). 그들은 뉴클레오티드 합성에 적극적으로 참여합니다.
• 엽산. 그 유도체 중 일부는 일부 아미노산뿐만 아니라 퓨린 및 피리미딘 염기의 합성을 촉매하는 효소의 일부입니다.
• 비오틴. 질소 대사에 참여하고 불포화 지방산의 합성을 촉매합니다.
• 비타민 PP(니코틴산). 산화 환원 반응, 효소 형성, 지질 및 탄수화물 대사에 참여합니다.
• 비타민 H(파라아미노벤조산). 그것은 인간 장에 서식하는 박테리아를 포함하여 많은 박테리아의 성장 인자입니다. 엽산은 파라아미노벤조산으로부터 합성됩니다.
• 제민. 그것은 산화 반응에 참여하는 일부 효소의 필수적인 부분입니다.
• 콜린. 세포벽의 지질 합성 반응에 참여합니다. 아미노산 합성에서 메틸 그룹의 공급원입니다.
• 퓨린 및 피리미딘 염기(아데닌, 구아닌, 크산틴, 하이포크산틴, 시토신, 티민 및 우라실). 물질은 주로 핵산의 구성 요소로 필요합니다.
• 아미노산. 이러한 물질은 세포 단백질의 구성 성분입니다.

일부 박테리아의 성장 인자 필요

영양요구체생명을 유지하기 위해서는 외부로부터 화학 물질의 공급이 필요합니다. 예를 들어 클로스트리디아는 레시틴과 티로신을 합성할 수 없습니다. 포도상구균은 레시틴과 아르기닌의 섭취가 필요합니다. Streptococci는 인지질 성분 인 지방산 섭취가 필요합니다. 코리네박테리아와 이질균은 니코틴산 섭취가 필요합니다. 황색포도상구균, 폐렴구균, 브루셀라는 비타민 B1 섭취가 필요합니다. Streptococci 및 tetanus bacilli - 판토텐산.

원영양생물필요한 물질을 독립적으로 합성합니다.

쌀. 24. 다른 환경 조건은 다른 방식으로 박테리아 식민지의 성장에 영향을 미칩니다. 왼쪽 - 천천히 확장되는 원 형태의 안정적인 성장. 오른쪽 - "싹"의 형태로 급속한 성장.

성장 인자에 대한 박테리아의 필요성을 연구함으로써 과학자들은 항균제, 혈청 및 백신 제조에 필요한 대량의 미생물을 얻을 수 있습니다.

기사에서 박테리아에 대해 자세히 알아보십시오.

박테리아의 번식은 미생물 개체 수를 증가시키는 메커니즘입니다. 세균 분열은 번식의 주요 방식입니다. 분할 후 박테리아는 성인의 크기에 도달해야 합니다. 박테리아는 환경에서 영양분을 빠르게 흡수하여 자랍니다. 성장에는 특정 물질(성장 인자)이 필요하며, 그 중 일부는 박테리아 세포 자체에 의해 합성되고 일부는 환경에서 나옵니다.

박테리아의 성장과 번식을 연구함으로써 과학자들은 미생물의 유익한 특성을 지속적으로 발견하고 있으며 일상 생활과 생산에서의 사용은 그 특성에 의해서만 제한됩니다.

박테리아 활동은 성장을 특징으로 합니다.- 세포의 구조적 및 기능적 구성요소의 형성 및 박테리아 세포 자체의 증가, 재생산뿐만 아니라- 자기 복제, 인구의 박테리아 세포 수가 증가합니다.

박테리아 증식이분법에 의해 반으로, 덜 자주 발아에 의해. 곰팡이와 같은 방선균은 포자에 의해 번식할 수 있습니다. 분지형 박테리아인 방선균은 사상 세포의 단편화에 의해 번식합니다. 그람양성세균은 합성된 분열분할이 세포 내로 내생하여 분열하고, 그람음성세균은 수축에 의해 분열하여 두 개의 동일한 세포가 형성되는 아령 모양의 도형을 형성한다.

세포 분열이 선행됨반보존적 유형에 따른 박테리아 염색체의 복제(이중 가닥 DNA 사슬이 열리고 각 가닥은 상보적 가닥에 의해 완성됨), 박테리아 핵의 DNA 분자인 핵양체를 두 배로 만듭니다.

DNA 복제는 개시, 신장 또는 사슬 성장 및 종료의 세 단계로 발생합니다.

액체 영양 배지에서 박테리아의 번식.변하지 않는 특정 양의 영양 배지에 심어진 박테리아는 번식하고 영양분을 소비하며, 그 결과 영양 배지가 고갈되고 박테리아 성장이 중단됩니다. 이러한 시스템에서 세균을 배양하는 것을 주기적 배양이라 하고, 배양하는 것을 주기적 배양이라 한다. 신선한 영양배지의 지속적인 공급과 동량의 배양액 유출에 의해 배양조건이 유지된다면 이러한 배양을 연속배양이라 하고, 이를 연속배양이라 한다.

액체 영양 배지에서 박테리아를 성장시킬 때, 바닥 근처, 확산 또는 표면(필름 형태) 배양 성장이 관찰됩니다. 액체 영양 배지에서 성장한 박테리아의 주기적 배양 성장은 여러 단계 또는 기간으로 나뉩니다.

1. 지체기;

2. 로그 성장 단계;

3. 정지 성장 단계 또는 최대 농도

박테리아;

4. 박테리아 죽음의 단계.

이러한 단계는 배양 시간에 대한 살아있는 세포 수의 로그 의존성을 반영하는 박테리아 번식 곡선의 세그먼트로 그래픽으로 묘사될 수 있습니다.

지연 단계- 파종 박테리아와 번식 시작 사이의 기간. 지연기의 지속 시간은 평균 4-5시간이며 동시에 박테리아의 크기가 증가하고 분열을 준비합니다. 핵산, 단백질 및 기타 구성 요소의 양이 증가합니다.

로그(지수) 성장 단계박테리아가 집중적으로 분열하는 기간입니다. 지속 시간은 약 5-6시간이며 최적의 성장 조건에서 박테리아는 20-40분마다 분열할 수 있습니다. 이 단계에서 박테리아는 단백질 합성 억제제, 핵산 등에 대한 빠르게 성장하는 세포의 대사 성분의 높은 민감도로 설명되는 가장 취약합니다.

그런 다음 고정 성장 단계가 온다., 생존 가능한 세포의 수는 변경되지 않고 최대 수준(M-농도)을 구성합니다. 지속 시간은 시간 단위로 표시되며 박테리아의 유형, 특성 및 배양에 따라 다릅니다.

사망 단계는 박테리아 성장 과정을 완료합니다., 영양 배지 공급원이 고갈되고 박테리아의 대사 산물이 축적되는 조건에서 박테리아의 죽음을 특징으로합니다. 기간은 10시간에서 몇 주까지 다양합니다. 박테리아의 성장 및 번식 강도는 영양 배지의 최적 구성, 산화환원 전위, pH, 온도 등을 비롯한 여러 요인에 따라 달라집니다.

밀도가 높은 영양 배지에서 박테리아의 번식.밀도가 높은 영양 배지에서 자라는 박테리아는 박테리아 색소에 따라 서로 다른 일관성과 색상의 균일하거나 고르지 않은 가장자리(S- 및 R-형)를 가진 고립된 둥근 콜로니를 형성합니다.

수용성 색소는 영양 배지로 확산되어 착색됩니다. 다른 종류의 안료는 물에는 녹지 않지만 유기용매에는 녹는다. 그리고 마지막으로 물이나 유기 화합물에 녹지 않는 색소가 있습니다.

미생물 중에서 가장 흔한 색소는 카로틴, 크산토필 및 멜라닌입니다. 멜라닌은 페놀 화합물에서 합성된 불용성 흑색, 갈색 또는 적색 색소입니다. 멜라닌은 카탈라제, 수퍼옥사이드 시스뮤타제 및 퍼옥시다제와 함께 독성 과산화수소 라디칼의 영향으로부터 미생물을 보호합니다. 많은 안료에는 항균성, 항생제와 같은 효과가 있습니다.

성장 곡선은 특정 환경 조건에서 박테리아의 성장과 번식을 특징으로 합니다. 성장 곡선은 회분식 배양 연구에서 얻습니다.

정기 문화이것은 영양분의 공급 없이 환경의 제한된 양에서 발달하는 미생물 집단입니다.

1단계 - 초기 - 박테리아가 자라지만 번식하지 않음

2단계 - lg 성장기 - 박테리아가 집중적으로 증식

3단계 - 정지 - 생식 - 사망률과 동일

4단계 - 사망 - 대사 산물이 축적되고, 영양 배지가 고갈되고, 박테리아가 죽습니다.

외부 요인이 있을 수 있습니다.

• 정균 작용- 박테리아의 번식과 성장을 억제
• 살균 작용- 박테리아를 죽이십시오

박테리아 효소

- 효소- 화학 반응을 촉매하는 특정 단백질. 효소는 전자 밀도의 재분배와 기질 분자의 일부 변형을 유발합니다. 이로 인해 분자간 결합이 약해지고 활성화 에너지가 감소하며 반응이 가속화됩니다.

효소의 분류 -

1. 촉매 반응의 유형에 따라 - oxidoreductases, lyases, transferases, hydrolases 등
2. 국소화 - 엔자임 - 세포 내부 반응을 촉매합니다. Exoenzymes - 박테리아 세포에서 분비, 분해를 촉매
3. 유전 적 형성 제어 - 구성 적 (전체 수명주기 동안 기질의 존재는 영향을 미치지 않음), 유도 가능 - 기질의 존재에 반응하여 형성됨
4. 기질에 따라 - 단백질 분해 - 단백질 분해, 당 분해 - 탄수화물 분해, 지방 분해 - 지방 분해.

효소의 중요성.

1. 효소의 합성이 결정되므로 효소적 특성의 결정은 유기체를 식별하는 역할을 한다.

2. 박테리아의 효소가 병원성을 결정합니다.

3. 효소 특성은 미생물학 산업에서 사용됩니다.

박테리아 효소의 측정

프로테아제는 단백질을 아미노산, 요소, 인돌, 황화수소, 암모니아로 분해합니다. 단백질이 포함된 배지에서 프로테아제는 이러한 제품을 분리하여 검출됩니다. 젤라틴, 매체의 액화를 사용하십시오. 응고된 유청은 액화에 따라, 우유는 정화에 따라 결정됩니다. 카제인 - 분해되고 단백질이 응고됩니다. 인디케이터 페이퍼를 사용하여 감지되는 인돌 가스 및 황화수소 방출을 위한 BCH에서

탄수화물을 분해하는 효소의 결정 - 당분해. 이 효소는 탄수화물을 알데히드, 산, 이산화탄소 및 H2로 분해합니다. 이를 결정하려면 MPB 또는 MPA를 사용하고 가스 형성을 위해 산 형성 + 탄수화물 + 부유물의 지표를 추가하십시오. 이 원칙에 따라 Gis와 Pestrel의 환경이 만들어집니다. 환경의 빛이 바뀌면 가스가 방출되고 탄수화물이 분해됩니다. 단당류가 사용됩니다. 이 원칙에 따라 패널, 태블릿, 종이 지시약 시스템, NIB - 지시약 종이 시스템, 에너지 튜브 및 효소 활성을 기록하는 장치가 생성됩니다.(탄산이 형성됨 => Ph가 있는 지시약이 필요함)

지방 분해 효소 - 리파아제 -는 많은 지질이 있고 지질의 파괴가 배지의 깨달음을 동반하는 노른자를 포함하는 JSA - 노른자 소금 한천에서 검출됩니다.

미생물 배양.

이것은 영양 배지에 많은 수의 박테리아를 얻고 있습니다. 재배 목적. 위해 재배한다.

1. 미생물학적 특성 연구

2. 감염 진단

3. 박테리아로부터 또는 박테리아를 사용하여 얻은 생물학적 제품을 얻으려면.

이러한 약물은 치료, 진단, 예방이 될 수 있습니다. 세균 배양 조건

1. 완전한 영양 배지의 존재.
2. 최적의 온도
3. 재배 분위기는 산소이거나 산소가 없는 것입니다.
4. 배양 시간 - 18-48시간 후 눈에 띄는 성장, 그러나 일부 - 예를 들어 결핵 - 3-4주
5. 빛 일부는 빛이 있어야만 자랍니다.

호기성 미생물의 재배 방법

1. 정지 - 한천 표면에
2. 중간폭기를 이용한 심재배법. 폭기는 환경에서 산소를 용해시키기 위해 수행됩니다.
3. 연속 재배 - 흐르는 영양 배지를 사용합니다.

미생물의 문화재. 이들은 영양 배지에서 박테리아 성장의 특징입니다.

액체 영양 배지에서 박테리아는 배지의 탁도를 유발하고 퇴적물을 형성할 수 있습니다. 집락은 밀도가 높은 영양 배지에 형성됩니다.

식민지- 조밀한 영양 배지에 동일한 종의 미생물이 분리된 축적. 특정 크기, 표면, 가장자리, 모양, 일관성, 구조, 색상이 있습니다.

식민지 유형

S-smooth - 둥근 모양, 매끄러운 가장자리, 매끄러운 표면.

R-콜로니 - 거칠고 고르지 않은 가장자리, 줄무늬 표면

콜로니 SR 0 중간 - 가장자리와 표면이 약간 고르지 않습니다.

혐기성 미생물 재배의 특징. 혐기성 미생물의 배양을 위해 무산소 조건이 생성됩니다. 이것은 성취된다

1. 영양 배지의 재생 - 영양 배지가 끓고 용해된 산소가 배지를 떠납니다.
2. 특수 장치 사용 - anaerostats 및 desiccators. 그들에서 산소는 화학 흡수제에 의해 흡수되거나 장치 밖으로 펌핑됩니다.
3. 매체에 환원 물질 추가 - 쉽고 빠르게 산화되는 물질 - 탄수화물, 시스테인, 실질 기관 조각, 아스코르브 산. 이 원칙에 따라 혐기성 미생물을 위한 환경인 Keith-Tarozzi가 만들어졌습니다. 그것은 시스테인을 포함하는 BCH, 탄수화물 및 간 조각을 포함합니다.
4. 특수 파종 방법. 기름 아래 파종, Veyon-Venyan 튜브에 파종, Fortner에 따라 파종. 호기성 및 혐기성 미생물은 컵에 채워집니다 - 호기성 미생물은 산소를 흡수하고 혐기성 환경을 얻습니다.

순수한 문화의 격리.

순수한 문화- 액체 또는 고체 영양 배지에서 대량으로 분리된 동일한 종의 미생물 개체군.

선택 목표.

1. 감염 진단. 순수 배양물의 분리는 세균학적 방법의 기초입니다. 순수문화의 고립과 동일시를 바탕으로 한다. 식별은 종의 정의입니다.
2. 생물학적 제제 획득
3. 박테리아의 생물학적 특성 연구
4. 위생 및 위생 연구

호기성 미생물의 순수 배양을 분리하는 단계.

1. 혼합물 검사 - 얼룩 그람 얼룩.
2. 혼합물의 분리 및 콜로니 획득. 해리가 수행됩니다. 1) Drygalsky에 따르면 - 한천 표면의 스트로크. 루프는 재료를 취하여 한천에 접종합니다. 여러 컵에 파종 주걱. 2) 연속 희석 방법. 3) Koch - 녹은 한천에서 연속 희석하는 방법.
3. 콜로니 빈도 확인, 스미어, 그람 염색
4. 콜로니에서 나온 물질을 한천 경사면에 계대배양하여 순수한 배양액을 축적합니다. 선택된 순수 배양물은 형태학적, 착색적, 문화적, 효소적 등의 속성으로 식별됩니다.

혐기성 세균의 순수배양 분리

1. 혐기성 미생물의 축적. 혼합물을 키타로시 배지에 접종하고 80도에서 10분 동안 가열한다. 포자를 형성하는 혐기성 미생물은 보존되는 반면 다른 식물 형태는 죽습니다. 그런 다음 영양 배지를 재배하고 포자가 발아하여 축적됩니다.

2. Zeisler에 따르면 Anaerostat에서 한천 표면에 혐기성 콜로니를 얻습니다. Weinberg에 따르면 Veyon-Vignal 튜브에서 콜로니를 얻습니다.

3. colony 빈도 확인 - smear, Gram stain

4. Kittarocy 배지에 콜로니 재파종, 혐기성 세균에 의한 축적, 순수 배양.

5. 혐기성 미생물 유형의 식별, 결정.

순수 배양물을 분리하는 다른 방법.

1. 최적의 온도를 사용할 수 있습니다.
2. 혼합물을 80도에서 10분간 가열했을 때 포자의 분리
3. 집단 현상을 이용하여 파종 영역을 넘어 퍼집니다.
4. Shukevich 방법은 서서히 성장하는 미생물의 순수 배양을 분리하는 것입니다.
5. 박테리아의 여과성 - 특정 크기의 포자를 가진 필터를 통과하는 능력. 자외선, 초음파, 항혈청으로 혼합물을 처리하여 이러한 요인에 저항하는 미생물의 순수한 배양을 얻습니다.
6. 혼합물의 전기영동. 특정 전하를 가진 유기체는 양극 또는 음극에 축적됩니다.
7. 미세 조작기를 사용합니다. 현미경으로 세포를 채취하여 하나의 미생물 세포의 자손인 순수 배양물(클론)을 얻습니다. 선택적 영양 배지의 사용.
8. 담즙, 티우라이트 염, 염화나트륨, 항생제를 영양 배지에 첨가하고 저항성 미생물의 순수 배양물을 분리합니다.
9. 차동 진단 환경을 사용할 수 있습니다.
10. 생물학적 방법을 사용할 수 있습니다. 흰 쥐는 박테리아 혼합물로 복강 내 감염되며 향성으로 인해 박테리아가 특정 기관에 축적됩니다.

박테리아 색소.

이들은 박테리아 세포에서 분비되는 염료이며 합성은 유 전적으로 결정됩니다. 화학 구조에 따라 색소는 카로티노이드 - 적황색, 피롤 - 녹색, 페노신 염료 - 청록색 및 멜라닌 - 흑색 효소일 수 있습니다.

노란색 - 황금색 포도상 구균, 청록색 - Pseudomonas aeruginosa

안료는 다음과 같이 나뉩니다.

1. 불용성 색소 - 콜로니만 염색
2. 가용성 안료 - 알코올, 물에 용해 가능

안료는 일반적으로 항생제 내성 미생물의 공기 미생물에있는 박테리아에서 형성됩니다. 그들은 이차 대사 산물이며 색소는 종종 빛이 있는 곳에서 형성됩니다.

안료의 기능

1. 색소는 신진대사에 관여
2. 항생제에 대한 내성을 증가
3. 광산화에 민감한 부위를 보호하여 자외선 저항력을 높입니다.

엘-박테리아의 형태.

1935년 개업 이들은 세포벽이 없지만 성장하고 증식하는 능력을 유지하는 미생물입니다. L 형태는 대부분의 종속영양생물과 균류에서 형성됩니다. L 변환을 유발하는 요인 -

1. 항생제

2. 아미노산 - 글리신, 메티오닌, 류신 및 기타.

3. 효소 - 리소자임.

4. 거대생물의 요인 - 거대생물, 칭찬

이러한 요인은 세포벽을 파괴하거나 세포 게놈에 작용하여 세포벽 성분의 합성이 일어나지 않습니다.

속성엘양식.

1. L 형태는 변화하는 환경 조건에서 박테리아의 생존을 보장합니다.
2. 특정 유형의 박테리아에서 형태학적으로 유사합니다. 그들은 다형성 - 구형, 그람 음성입니다. 그들은 유형 A 콜로니를 형성합니다 - 배지 표면의 작은 콜로니 및 유형 B 콜로니 - 어두운 중앙 및 융기된 가장자리, 콜로니는 영양 배지로 성장합니다.
3. 혐기성 미생물 또는 미호기성 미생물
4. L형은 이분법, 발아, 분열, 결합 등 다양한 번식 방법을 가지고 있습니다.
5. 그들은 독성이 감소하고 접착력이 부족하며 항원 특성이 변경되었습니다.
6. 그들은 원래의 박테리아 형태로 되돌릴 수 있습니다.

그리고 치료하기 어려운 감염을 일으킵니다.

이것은 L- 형태가 항생제에 내성이 있고 거대 유기체의 보호 인자, 항체, 식균 작용, 칭찬에 내성이 있기 때문입니다.

배양되지 않은 형태의 NFB 박테리아

이들은 대사 활동이 있지만 영양 배지에서 자라지 않는 박테리아이며 불리한 조건에 노출되었을 때 많은 미생물에서 배양 불가능한 형태로의 전환이 관찰될 수 있습니다. 이 전환은 유 전적으로 제어됩니다. 전환은 요인의 영향으로 수행됩니다.

1. 온도, 특히 낮음
2. 소금 농도
3. 환경 통기
4. 영양소의 양

미개척 형태의 가치. 이 형태로 그들은 전염병 사이에 외부 환경에 저장되며 거대 유기체에 들어가면 다시 재배 될 수 있습니다-부활-이것은 자연적으로 국소 질병의 존재를 설명합니다.

식별 -

1. 직접 세포 수

2. DNA 활성 검출

3. 유전 연구 방법.

박테리아의 성장과 번식의 개념

미생물 진단, 미생물 연구 및 생명 공학 목적을 위해 미생물은 인공 영양 배지에서 배양됩니다.

아래에 박테리아 성장모든 세포 구성 요소 및 구조의 조정된 재생산의 결과로 인구의 수를 변경하지 않고 세포 질량의 증가를 이해합니다. 미생물 집단에서 세포 수의 증가는 용어로 표시됩니다. "생식".생성 시간(세포 수가 두 배가 되는 시간 간격)과 박테리아 농도(1ml의 세포 수)와 같은 개념이 특징입니다.

진핵생물의 분열의 유사분열 주기와 달리 대부분의 원핵생물(박테리아)의 번식은 이원분열에 의해 진행되고 방선균은 출아에 의해 진행됩니다. 더욱이, 모든 원핵생물은 DNA 분자가 세포에서 단수로 표현되기 때문에 반수체 상태로 존재합니다.

박테리아 개체군

박테리아 번식 과정을 연구할 때 박테리아는 항상 다소 많은 집단의 형태로 존재한다는 점과 발달 과정을 고려해야 합니다. 박테리아 인구배치 배양의 액체 영양 배지에서 폐쇄 시스템으로 간주할 수 있습니다. 이 프로세스에는 4단계가 있습니다.

• 1위 - 초기의,또는 지연 단계,또는 지연 단계,- 집중적 인 세포 성장의 시작을 특징으로하지만 분열 속도는 여전히 낮습니다.
• 2위 - 로그,또는 로그 단계,또는 지수 위상,- 일정한 최대 세포 분열 속도와 집단 내 세포 수가 크게 증가하는 것을 특징으로 합니다.
• 세 번째 - 고정상- 모집단의 세포 수가 더 이상 증가하지 않을 때 발생합니다. 이는 새로 형성된 세포와 죽어가는 세포 사이에 균형이 있기 때문입니다. 고정상에서 영양 배지의 단위 부피당 개체군에서 살아있는 박테리아 세포의 수는 M-농도라고 합니다. 이 지표는 각 유형의 박테리아에 대한 특징입니다.
• 4일 - 죽어가는 단계(로그 죽음)- 개체군에서 죽은 세포 수가 우세하고 개체군에서 생존 세포 수가 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 합니다. 미생물 집단의 수(재생산)의 성장 중단은 영양 배지의 고갈 및/또는 미생물 세포의 대사 산물의 축적으로 인해 발생합니다. 따라서 대사 산물을 제거하고/하거나 영양 배지를 교체하고 미생물 집단이 정지기에서 죽어가는 단계로 전환하는 것을 조절함으로써 특정 수준에서 동적 균형을 제거하려는 개방형 생물학적 시스템을 만들 수 있습니다. 인구 개발의.

미생물을 키우는 이 과정을 흐름 문화 (연속 문화).연속 배양의 성장은 특수 장치(항정제 및 탁도제)에서 유동 배양하는 동안 많은 양의 박테리아를 얻을 수 있게 하며 백신 생산뿐만 아니라 미생물에 의해 생산되는 다양한 생물학적 활성 물질을 얻기 위한 생명공학에도 사용됩니다.

세포 분열 주기 전반에 걸친 대사 과정을 연구하기 위해 다음을 사용할 수도 있습니다. 동시작물- 인구의 모든 구성원이 주기의 동일한 단계에 있는 박테리아의 그러한 배양. 이것은 특별한 재배 기술을 통해 달성됩니다.

그러나 여러 번의 동시 분할 후에 동기화된 셀 서스펜션은 점차 비동기 분할로 다시 전환되어 셀 수가 더 이상 단계적으로 증가하지 않고 지속적으로 증가합니다.

식민지

밀도가 높은 영양 배지에서 배양하면 박테리아가 형성됩니다. 식민지- 육안으로 볼 수 있으며 같은 종의 박테리아가 축적되며 대부분 한 세포의 자손입니다.

다른 종의 박테리아 식민지는 다릅니다.

• 형태;
• 크기;
• 투명도;
• 색깔;
• 키;
• 표면과 가장자리의 특성;
• 일관성.

콜로니의 특성은 박테리아의 분류학적 특징 중 하나입니다.