Рост м\о: основные условия роста, культивирование, цикл развития м\о
Рост кл-ки – согласованное увеличение кол-ва всех химич-х компонентов из кот она построена. Рост – рез-т множества скоординированных биосинтетических процессов, кот находятся под регуляторным контролем и при водят к увеличению размеров и массы кл-ки. Рост не безграничен. Достигнув определённой величины, кл-ка прекращает рост и начинает делиться. Для роста необходима вода и питат. в-ва из кот организмы строят кл-ки и получают энергию. Разным м\о необходимы разные питат. среды. Различают макро- и микорэлементы (по кол-ву необходимых). Макро- (10 элементов кот сод-ся во всех м\о): C, H,O, S, K, N, P, Ca, Mg, Fe. К микро- относ-ся: Mn, Mo, Zn, Cu, Co, Ni, Na, W и др. в кот нуждаются не все организмы. Большинство элементов вносят в питат-ю среду в виде солей. М\о кот получают энергию с помощью Ф или путём окисления не органических соединений могут использовать СО2 в кач-ве углерода. С-автотрофные организмы восстанавливают СО2, все остальные получают клеточный углерод из органических соединений среди кот преобладают полисахариды. М\О необходимы дополнительные питат. вещ-ва, кот называются – факторы роста. Они относятся к 3 группам соединений – аминокислотам, пуринам и пиромидинам, а ткж к витаминам. Аминокислоты, пурины и пиромидины – составные части белков и нуклеиновых кислот. Витамины входят в состав Со-ферментов и участвуют в каталитических функциях (они необходимы в не больших кол-вах). Организмы, не нуждающиеся в факторах роста называются протрофными. S и N содержатся в основном в восстановленной форме. Некоторые способны восстанавливать молекулярный азот, другие нуждаются в аминокислотах. Кислород входит в состав воды и вместе с ней поступает в клетку он содержится в СО2 и многих органических соединениях. Главная функция О2 – конечный акцептор электронов при аэробном дыхании.
По отношению к молекулярному О2 выделяют:
1 Аблигатные аэробы (способны получать энергию только путём Д, нуждаются в О2).
2 Аблигатные анаэробы (могут расти только в безкислородной среде, О2 для них токсичен).
3 Факультативные анаэробы (растут и в присутствии и в отсутствии О2).
· Аэротолерантные (молочно-кислые) могут расти в присутствии атмосферного О2, но не способны его использовать, они получают энергию только за счёт брожения.
· Микроаэрофиллы.
Многие м\о нуждаются в О2, но не переносят порциального давления воздуха (0,2 бара).
Питательные среды бывают: Синтетические – основной набор химических элементов необходимых для роста м\о. Сложные – кот помимо основных экстрактов содержат различные сложные смеси (молочная сыворотка и т. д.) Твёрдые – к жидким питат растворам добавляют особые вещества кот делают их желеобразными (желатин, агар и др.).
Основные условия роста. Концентрация ионов Н+ и НО-. Эти ионы подвижны, поэтому малейшее изменение концентрации оказывает на м\о сильное влияние. Поддержание необходимого уровня рН имеет большое значение для роста м\о. СО2 Н2О Температура. Аэрация.
Культивирование.
Разработано несколько способов культивирования: Периодическое; Непериодическое; Культивирование иммобилизованных клеток.
Цикл развития м\о
1 фаза: исходная (стационарная): начинается после внесения м\о в питат среду, продолжается 1-2 ч Кл-ки не растут их кол-во не увеличивается.
2 фаза: лаг-фаза: период задержки размножения. М\О интенсивно растут, но скорость деления не высокая. Продолжительность фазы зависит от внешних условий.
3 фаза: интенсивного логарифмического (экспоненциального) размножения.
4 фаза: отрицательного ускорения. Кл-ки становятся менее активными. Период генерации начинает ускорятся.
5 фаза: стачионарная, число вновь возникающих клеток примерно равно числу отмирающих.
6 – 8 фазы: отмирания. Отмирание преобладает над размножением. Во время 6 ф. увеличивается число отмерших клеток. 7 ф. - логарифмическая гибель, они отмирают с постоянной скоростью, и в 8 ф. скорость отмирания постепенно снижается. Отмирание связано с изменением физико – химических свойств питательной среды. Одновременно уменьшается численность живых клеток и это происходит до тех пор пока они почти полностью не отмирают.
30. Питание м/о.По типу питания м/о подразделяются на ряд групп: 1. По использованию различных источников энергии: а)фототрофы (используют энергию солнечного света); б)хемотрофы (используют органические и неорганические в-ва).
2. Взависимости от того, в какой форме м/о получают углерод: а)автотрофы (используют СО2 в качестве источника С); б) гетеротрофы ( получают С в виде сложных, восстановленных органических соединений. Каждая из этих групп подраздел на арганотрофов (получают энергию за счет органических веществ) и на литотрофов (получают энергию за счет окисления неорганических веществ). Т.о. выделяют 8 типов питания: 1)Фотолитотрофия( источник энергии солнечный свет). а) фотолитоавтотрофия- тип питания, характерный для бактерий, использующих энергию света для синтеза веществ в клетке из СО2 и неорганических соединений, т.е. осущ. Ф. (цианобактерии, пурпурные, зел.-серные бактерии); б) фотоарганогетеротрофия- тип питания, характерный для бактерий, которые для получения энергии кроме Ф используют простые органические соединения. (пурпурные несерные бактерии)..2)Хемотрофия( источник энергии неорганические и органические соединения). а) хемолитоавтотрофия- тип питания, характерный для бактерий, получающих энергию при окислении неорганических соединений- хемосинтез. Углерод получ. из СО2 (нитрифицирующие, серные, железобактерии).