Клетки скорость роста

Согласно этой кривой, клетки должны расти быстро до тех пор, пока глюкоза не кончится. Затем, в период синтезирования адаптивных энзимов организмами, скорость роста должна снизиться. За этим периодом следует дальнейшее ускорение роста за счет потребления организмами углеводородной подложки. Результаты опытов дают основания предполагать, что такой процесс действительно идет. Но эти результаты недостаточны для того, чтобы рассмотренные явления можно было считать следствием только адаптации. [c.184]

Однако даже для данного субстрата расход его на единицу синтезируемой биомассы не является величиной постоянной, а зависит от физиологической активности микробной популяции, характеризуемой в общем случае удельной скоростью роста клеток. Углерод субстрата частично расходуется на построение биомассы — конструктивный обмен, а частично на энергетический обмен в клетке, характеризуемый коэффициентом энергетического [c.47]

Скорость потребления /-го компонента питательной среды клетками зависит от стехиометрического коэффициента а удельной скорости роста микроорганизмов [г и концентрации клеток в единице объема Х [c.83]

При анализе процессов, протекающих в биореакторе, всю совокупность явлений в них необходимо разделить на два уровня микроуровень (микрокинетика процесса) и макроуровень (макрокинетика процесса). К факторам, определяющим микроуровень применительно к биореактору, относится совокупность физических, химических и биохимических явлений, происходящих на уровне отдельных клеток. Анализ процессов, протекающих в самих клетках, оценивается интегрально как скорость роста клеток, их деления, гибели и т. д. К факторам, определяющим макроуровень, относятся эффекты гидродинамические, тепловые, диффузионные крупномасштабного характера, структура которых в значительной мере формируется особенностями конструкции аппарата, характером и способами подвода к нему внешней энергии и т. д. Поскольку провести четкую границу между двумя уровнями явлений в аппарате невозможно, возникает необходимость введения и учета эффектов промежуточного уровня. [c.105]

Способность многих плазмид передаваться из клетки в клетку при конъюгации также становится понятной исходя из предположения об их эгоистичности . Действительно, такое заражение все новых клеток — очевидный (и, по-видимому, достаточно распространенный) способ избежать элиминации из бактериальной популяции в условиях, когда плазмида не приносит хозяину явных селективных выгод. Цель будет достигнута, если частота переноса в среднем не меньше, чем частота спонтанной утери плазмид, или если она компенсирует несколько меньшую скорость роста содержащих плазмиду бактерий, которая, в принципе,. может наблюдаться из-за необходимости реплицировать дополнительный генетический материал. В этой связи необходимо отметить, что присутствие на плазмиде транспозонов и 18-эле.ментов. может расширить ее возмож- [c.125]

Скорость роста дрожжей зависит от разности осмотического давления в клетке II в сусле. Чем она больше, тем быстрее размножаются дрожжи. Поэтому более активное физиологическое состояние дрожжей наблюдается при сбраживании мелассы по двухпоточному способу. [c.202]

В настоящее время разработаны способы введения генов в эмбриональные клетки млекопитающих, мух и некоторых растений с целью изменения свойств организма, таких, как скорость роста, устойчивость к заболеваниям и внешним воздействиям. Подобного рода работы бьши начаты с довольно крупными яйцами амфибий, а затем продолжены с яйцеклетками и эмбрионами мыши. [c.126]

Это уравнение, выведенное Моно, напоминает уравнение Михаэлиса — Ментена для ферментативных реакдий. Это сходство не случайно, так как уравнение Михаэлиса — Ментена характеризует скорость отдельной ферментативной реакции, а скорость роста культуры зависит от скорости всех ферментативных реакций, идущих в клетке. Кз всегда больше нуля, т. е. величина положительная, но меньше единицы. В полноценной среде Ка по сравнению с 5 величина незначительная и ею можно пренебречь, тогда [c.71]

Во время экспоненциальной фазы клетки претерпевают несколько делений, а удельная скорость роста остается постоянной. При из- [c.351]

Максимальная удельная скорость роста культуры (ц ,ах) составляла примерно 0,66 ч в первом биореакторе и 0,54 ч во втором, что соответствовало времени удвоения 63 и 77 мин. Свежую среду непрерывно добавляли в ферментер, где росли клетки, со скоростью 2 л/ч, а из ферментера, где происходила индукция, отбирали такой же объем суспензии. Поскольку рабочие объемы биореакторов различались, клетки находились примерно 5 ч в биореакторе, где происходил рост, и 2 ч в биореакторе, где осуществлялась индукция. Различие во времени пребывания клеток в биореакторах было необходимо для оптимизации числа клеток, выхода продукции и стабильности ДНК-лигазы. Само время пребывания клеток в разных реакторах можно варьировать изменением их относительного рабочего объема и объема поступающих в первый биореактор питательных веществ. [c.360]

Разнообразие питательных веществ д средах для культивирования клеток млекопитающих служит предпосылкой к строгому соблюдению мер предосторожности в целях предотвращения загрязнения их вирусами, микоплазмами, бактериями, грибами В сравнительном плане клетки прокариот и эукариот заметно различаются по скорости роста Поэтому, например, животные и большинство растительных клеточных систем уступают в конкуренции микробным системам [c.143]

При периодическом культивировании целесообразно создать искусственно такое установившееся состояние, при котором концентрация клеток, удельная скорость роста и окружающая клетки среда не изменялись бы со временем Такие условия возможны при непрерывном культивировании, когда клетки продуцента размножаются со скоростью, зависящей от притока питательных веществ и некоторых других условий Часть объема культуральной жидкости постоянно вытекает с той же скоростью, с какой подается среда в аппарат Метод проточного культивирования может быть организован как процесс полного вытеснения и как процесс полного смешения Осуществление первого возможно для культивирования анаэробных микроорганизмов в ферментаторе, представляющем собой трубу, в которую с одного конца непрерывно подают питательную среду и посевной материал, а из другого конца отбирают культуральную жидкость Процесс происходит без перемешивания и аэрации Когда среда и посевной материал попадают в ферментатор, популяция находится в лаг-фазе, а на выходе из ферментатора культура может находиться в любой фазе в зависимости от скорости подачи среды В ферментаторе воспроизводится полная кривая размножения, но не во времени, а в пространстве [c.306]

Пусть исследованиями первого уровня установлена зависи -мость удельной скорости роста клетки микроорганизма в - том состоянии, т.е. скорость генерации биомассы единицей массы этой клетки, от концентраций субстратов в цитоплазме [c.61]

При сравнении константы скорости роста (ц) с константой скорости деления (у) следует учитывать, что число и масса клеток-понятия не идентичные и что во время роста периодической культуры соотношение между этими двумя показателями изменяется. Если, однако, определение и сравнение сухой массы или числа клеток проводить в условиях, когда рост клеточной массы строго пропорционален увеличению числа клеток ( стандартные клетки ), то ц = 1п 2 V и == . [c.194]

Стационарная фаза. Стационарная фаза наступает тогда, когда число клеток перестает увеличиваться. Скорость роста зависит от концентрации субстрата-при уменьшении этой концентрации, еще до полного использования субстрата, она начинает снижаться. Поэтому переход от экспоненциальной фазы к стационарной происходит постепенно. Скорость роста может снижаться не только из-за нехватки субстрата, но также из-за большой плотности бактериальной популяции, из-за низкого парциального давления О2 или накопления токсичных продуктов обмена все эти факторы вызывают переход к стационарной фазе. И в стационарной фазе могут еще происходить такие процессы, как использование запасных веществ, распад части рибосом и синтез ферментов. Наблюдаемая картина зависит от того, какой именно фактор лимитирует рост. Быстро гибнут лишь очень чувствительные клетки другие еще долго сохраняют жизнеспособность-до тех пор, пока есть возможность получать необходимую для этого энергию в процессе окисления каких-либо запасных веществ или клеточных белков. [c.197]

Доля мутантов в популяции и частота мутирования. Численная доля мутантов в клеточной -популяции для ра ных признаков различна и варьирует в пределах от 10 до 10 Она зависит от частоты возникновения мутаций, условий ср ды, возраста клеточной суспензии и других факторов. Вероятность возникновения определенных мутаций в расчете на одну клетку и на одну генерацию называют частотой мутирования. При высоких скоростях роста она постоянна, и ее обычно определяют для клеток в экспоненциальной фазе роста при оптимальных условиях среды. Частота спонтанных мутаций для определенного, гена составляет величину порядка 10 , а для определенной пары нуклеотидов 10 . [c.442]

В результате процессов тепломассообмена и гидродинамического взаимодействия к клеткам поступают необходимые для роста и развития микроорганизмов компоненты питания. Выделяемые в среду продукты л етаболизма могут оказывать непосредственное влияние на кинетические закономерности роста клеток, например эффекты ингибирования скорости роста. Продукты клеточного метаболизма (от альдегидов и кетонов до веществ белкового [c.51]

Согласно положениям работы [21] на скорость роста микроорганизмов влияет соотношение размеров клетки и диспергированного субст рата. При этом возможны крайние случаи (1) л йк (2) [c.146]

При каждом клеточном делении каждая молекула ДНК должна удваиваться, т. е. на каждом ориджине должен происходить в точности один акт инициацни репликации. В противном случае постепенно происходила бы утеря репликона или его бесконтрольное накопление. Более того, даже если репликон удваивается в среднем точно один раз на каждое клеточное деление, возможны существенные вариации количества копий этого репликона вокруг среднего значения в разных клетках бактериальной популяции. Такие вариации недопустимы, так как тоже в конце концов ведут к потере репликона. Таким образом, к регуляции репликации предъявляются достаточно жесткие требования регуляторная система должна чувствовать отклонения в обе стороны от среднего числа копий данного репликона и соответствующим образом менять частоту инициации на ориджине. Очевидно, что частота инициации должна быть согласована также со скоростью роста клеток. [c.63]

Прежде чем обсуждать вопрос о дифференцировке сложных многоклеточных организмов, полезно рассмотреть более примитивные формы— одноклеточные и колониальные. В благоприятных условиях клетки бактерий и эукариот одинаковым образом вступают в фазу роста и деления (рис. 15-25), которая составляет основу экспоненциального роста [уравнение (6-60)]. Однако изменение внешних условий быстро меняет характер жизнедеятельности клеток. Так, недостаточность питательного субстрата не только уменьшает скорость роста, но и влияет на транскрипцию генов. У Е. oli это происходит в результате увели- [c.352]

Как описать скорость роста клеток Рассмотрим культуру бактерий, находящуюся в логарифмической фазе роста. Каждая клетка культуры Делится спустя определенный промежуток времени (время генерации), который в отдельных случаях, например у Е. oli, составляет всего 20 мин >. Если данный объем культуры содержит в начальный момент времени No бактерий, то по прошествии п клеточных делений число бактерий составит [c.39]

После лаг-фазы следует логарифмическая, или экспоненциальная, фаза II, в которой клетки размножаются с максимальной для данной культуры скоростью. Вследствие этого запас необходимых питательных веществ в среде уменьшается, кроме того, происходит накопление различных продуктов обмена веществ, которые в определенной концентрации могут мешать нормальному протеканию биохимических процессов обмена веществ. Иногда в питательной среде накапливается так много клеток, что не хватает пространства, а конкретнее, поверхности для новых поколений клеток. Именно через поверхность происходят процессы обмена — попадание питательных веществ в клетку и выведение метаболитов. Если клетка находится в тесном окружении других клеток, то площадь поверхнодаи уменьшается и вместе с тем снижается интенсивность процессов обмена. Скорость роста культуры также уменьшается, если сокращается поверхность клеток на единицу объема. Это происходит при увеличении размеров клеток и, таким образом, особенно для клеток сферической формы, значительно ухудшаются условия питания. [c.64]

При периодическом культивировании and. albi ans выявлена (Johnson е. а., 1978) более высокая чувствительность к нистатину и амфотерицину В у молодых клеток (6 ч роста) по сравнению с более старыми (20-часовыми) клетками. Чувствительность клеток к полиенам повышается при недостатке углеродного питания, при снижении температуры от 42 до 22°, при изменении pH с 5,0—7,0 до 3,0 и при увеличении скорости роста. Все названные воздействия влияют в значительной степени на величину внутриклеточного пула ионов К. [c.187]

Метаболическая перегрузка может привести к разнообразным изменениям в физиологии и функционировании хозяйской клетки. Одно из наиболее частых - снижение скорости роста клеток после введения чужеродной ДНК. Так, клетки, содержащие плазмиду, растут медленнее, чем нетрансформированные, не содержащие плазмид (табл. 6.6), что часто сопровождается утратой рекомбинантной плазмиды. Иногда метаболическая перегрузка приводит к тому, что под давлением отбора из плазмиды де-летируется рекомбинантный ген или его часть. [c.127]

Нарушить последовательность процессов репликации бактериальной хромосомы и клеточного деления также можно, выращивая бактерии при разной температуре. Культивирование Ba illus subtilis на богатой питательной среде при 37 °С приводит к интенсивному делению бактериальной хромосомы и росту клеток, в результате чего в культуре образуются нитевидные клетки, содержащие множество хромосомных копий с отсутствующими совсем или недосформированными (незамкнутыми) поперечными перегородками. При замедлении скорости роста наблюдается деление нитевидных клеток, приводящее к образованию бактериальных клеток нормальной длины. [c.61]

Впервые роль каротиноидов в предотвращении летального эффекта, вызываемого фотоокислением, была показана при изучении бескаротиноидного мутанта пурпурной бактерии КИоёорзеи- отопаз зркего1(1ез. Исходная культура хорошо росла фототрофно в анаэробных условиях, но могла также расти на свету и в темноте в аэробных условиях. Полученный из нее мутант, лишенный каротиноидов, обладал низкой скоростью роста на свету в анаэробных условиях и в темноте в аэробных условиях, но быстро погибал при перенесении на свет + воздух. Фотоокислительные повреждения могут развиваться и у нефотосинтезирующих прокариот, так как в их клетках также имеются окрашенные молекулы, поглощающие видимый свет, которые могут функционировать как фотосенсибилизаторы. Действие каротиноидов не ограничивается только их участием в защите от фотодинамического эффекта. Они гасят синглетное состояние кислорода независимо от того, в каких реакциях он возникает на свету или в темноте. [c.339]

Число ядер в вегетативных клетках разное и зависит от вида. Кокковые формы, как правило, одноядерные, палочковидные многоядерные (два или кратное двум число ядер). Многоядерность бактериальных клеток является следствием отсутствия синхронизации между скоростью роста и скоростью деления клетки [21]. [c.26]

Неопределенно длительное время можно выращивать клетки млекопитающих в непрерывных хемостатных культурах, когда удается добиваться постоянства концентрации лимитирующего субстрата и плотности клеток (см. главу 7). Теория и практика непрерывного культивирования впервые сформулированы в 1950 г. Ж. Моно, и, независимо от него, А. Новиком и Л. Сцилардом, предложившими термин "хемостат". В хемостатах скорость подачи свежей среды и отбора культуры равны (как и объем их). Скорость роста, развития и размножения клеток контролируется скоростью подвода лимитирующего компонента, а численность — его концентрацией. В качестве лимитирующего рост агента чаще всего используют глюкозу, реже — фосфат и другие вещества. При правильном подборе условий выращивания в хемостатах удается на порядок увеличить выход клеток по сравнению с периодическим культивированием. Причем, хемостатные культуры отличаются накоплением физиологически однотипных клеток. Это можно показать на примере с клетками лейкемии мышей — L 1210 (таблица 55), которые засевали (инокулят) в концентрации 2 10 клеток/мл для периодического культивирования, длившегося 3 суток до пол П1ения максимальной плотности 2,5 10 клеток/мл (суспензионные культуры). При хемостатном культивировании скорость подачи среды и отъема культуры составляла 0,3 сут . [c.543]

Процесс микробиологического роста обычно стехиометрически непостоянен вследствие изменений в составе материала клетки и различий в эффективности использования микробами энергии при синтезе клеточного вещества. Связь внутренних изменений с изменениями окружающей среды выражается через величины fэ и /с. Высокий выход синтезируемого клеточного вещества (большое значение /с) достигается при максимальных скоростях роста, когда условия роста бактерий оптимальные. [c.301]

В этой связи не менее важными представляются исследования, посвященные токсическому действию иминоксилов на различные типы клеток. Согласно [21] эти радикалы не влияют на скорость роста кишечных палочек, но токсичны для опухолевых клеток. Так, в работе [22] исследовалось влияние ди-треш-бутилиминокси-ла на воспроизведение и выживание культуры опухолевых клеток in vitro. Специальным путем культивируемые опухолевые клетки подвергались действию радикала в течение 40 мин и 11 суток. Ока- [c.162]

Если по числу клеток определить указанным выше способом время генерации д, то получим среднее его значение. Следует, однако, учитывать, что в популяции бактерий всегда содержится некоторое число дефектных клеток, не способных к делению поэтому у активно делящихся клеток время генерации должно буть в действительности несколько меньше. Во многих случаях при изучении кинетики роста отдельные клетки не принимают в расчет и рассматривают растущую популяцию бактерий как автокаталитически размножающуюся систему. При этом в вычислениях исходят из плотности бактериальной суспензии. Скорость изменения плотности такой суспензии в каждый момент времени пропорциональна самой плотности, т. е. изменение следует кинетике реакций первого порядка. В экспоненциальной фазе константа скорости роста определяется как [c.194]

Мутанты, конститутивно образующие катаболические ферменты. Накопительные культуры такого рода мутантов можно получить путем частой смены субстратов. Если клетки конститутивно образуют ферменты, необходимые для использования субстрата А, то после переноса клеточной популяции с субстрата В на субстрат А они точас начинают расти с максимальной скоростью клеткам же индуцибельного дикого типа для достижения максимальной скорости роста необходима определенная лаг-фаза (чтобы синтезировать ферменты для роста на субстрате А). После ряда генераций клетки снова переносят на среду с субстратом В и дают им расти до тех пор, пока ферменты, участвующие в использовании субстрата А, не будут достаточно сильно разбавлены . После многократного повторения такой процедуры конститутивные мутанты сильно обгоняют в росте клетки дикого типа с индуцибельными ферментами. Таким путем были выделены, например, мутанты Е. соН, конститутивно образующие ферменты, необходимые для использования Лактозы. В других методах отбора пользуются таким приемом, как подавление индукции при помощи структурных аналогов субстрата. Метилтио алактозид может, например, подавить у Es heri hia oli индукцию й(а/ Оперона, вызываемую галактозой. [c.498]

Б. Скорость бактериального роста. Одной из наиболее простых моделей динамического состояния является модель с постоянным перемешиванием воды. Скорость роста бактерий на единственном лимитирующем питательном веществе, введенном в эту систему, может быть вычислена из эмпирического уравнения [7], модифицированного van Uden [8] для рассмотрения влияния специфического показателя поддержания коэффициента максимального урожая и транспорта вещества в клетку [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология