Экспоненциальная фаза роста бактерий

В экспоненциальной фазе рост клеток происходит с постоянной удельной скоростью, т. е. единица микробной биомассы в единицу времени увеличивается на одну и ту же величину. Однако в первой половине этой фазы деление клеток опережает их рост, клетки мельчают, не успевают разойтись и образуют цепочки из 2 — 10 и более особей. Во второй половине скорости роста и деления клеток уравновешиваются, цепочки исчезают, и бактерии приобретают размеры и свойства, типичные для данного вида. На протяжении всей экспоненциальной фазы клетки продолжают сохранять высокую физиологическую активность, свойственную молодым организмам. [c.275]

К специфическим преимуществам использования диализа при культивировании бактерий относятся 1) удлинение экспоненциальной фазы роста в периодической культуре, что позволяет получать высокие плотности живых клеток 2) увеличение стационарной фазы роста культур, что позволяет увеличить выход метаболитов, связанных с этой фазой 3) ослабление контроля путем ингибирования продуктом за счет удаления или [c.418]

В выживании бактерий после замораживания жидким азотом важную роль играет физиологическое состояние культуры. В основном в замороженном состоянии хранят активно растущие клетки из культур в середине или в конце экспоненциальной фазы роста [23]. [c.528]

Готовят влажные препараты из молодых бульонных культур (т. е. находящихся в экспоненциальной фазе роста), выращенных при двух различных температурах (например, 37 и 20°С). В некоторых случаях на средах, содержащих глюкозу, подавляется образование жгутиков [15]. Методы исследования с помощью светового микроскопа описаны в разд. 3.3.4. Влажные препараты изучают сразу после приготовления. При исследовании анаэробов лучше всего рассматривать среднюю часть препарата, а при исследовании аэробов — области около воздушных пузырьков и у края препарата. Не все клетки должны быть подвижными. Для того чтобы штамм бактерий был признан подвижным, необходимо обнаружить хотя бы одну клетку, меняющую свое положение по отношению по меньшей мере к двум другим клеткам [12]. Примечание подвижность следует отличать от броуновского движения (беспорядочного покачивания клеток) и от пассивного движения за счет потоков, образующихся под покровным стеклом. [c.32]

Таким образом, единственная бактерия со временем генерации 20 мин через 48 ч роста в экспоненциальной фазе может продуцировать 2 клеток. [c.40]

Величина клеток и содержание в них белка у многих бактерий тоже остаются в экспоненциальной фазе постоянными. В известном смысле можно сказать, что бактериальная культура в этом случае состоит из стандартных клеток . Если точно установлено, что число клеток, содержание в них белка и их сухая биомасса увеличиваются с одинаковой скоростью, то за ростом культуры можно следить, пользуясь каким-нибудь одним из этих показателей. [c.196]

Скорость экспоненциального роста. Это мера скорости роста клеток в экспоненциальной фазе. Ее вычисляют из начальной и конечной плотности бактерий Хо и XI, в моменты и ( по формуле [c.199]

Наиболее интенсивное окисление органических веществ микроорганизмами происходит в фазе экспоненциального роста, которую изображают графически в виде кривой, приближающейся к прямой. Это дает возможность применить для учета интенсивности окисления органических загрязнений линейные уравнения типа С = — Ад — (см. ниже), которые широко используются на практике [20, 21 ]. Степень приближения экспонентов к прямой определяют по кривой роста бактерий. [c.104]

Логарифмическая фаза — это фаза, когда бактерии растут с максимальной скоростью, число клеток увеличивается почти экспоненциально, а кривая роста представляет собой практически прямую. [c.32]

На рис. 10.1 представлена типичная кривая роста простой гомогенной периодической культуры бактерий. Рост проходит через лаг-фазу, в течение которой число клеток не увеличивается. Затем начинается фаза роста, которая обычно характеризуется экспоненциальным увеличением количества клеток и подчиняется уравнениям (10.1) — (10.4). В конечном счете изменения химического и физического состава среды приводят к переходу культуры в стационарную фазу, в которой увеличения количества клеток не происходит, но клетки еще нуждаются в источниках энергии для поддержания своей жизнедеятельности. Поскольку в периодической культуре питательные вещества ограниченны, наступает фаза отмирания (автолиза), которая часто характеризуется экспоненциальным уменьщением количества жизнеспособных клеток. [c.376]

На рис. 5.35 приведена кинетика роста бактерии Е.соИ. Кинетическая кривая роста общего числа клеток имеет типичный вид, включающий экспоненциальную фазу с замедлением роста и выходом на предельный уровень. Совершенно по-другому выглядит популяционная кривая числа клеток (Л/ ), сохраняющих способность к делению (рис. 5.356). Видно, что типичная кинети- [c.611]

Пересевы культур микроорганизмов (главным образом аспо-рогенных) проводятся на свежие питательные среды один-два раза в месяц (иногда еженедельно) спорогенные бактерии, актиномицеты, дрожжи и мицелиальные грибы пересевают через два-три месяца. Время инкубации до начала хранения не должно превышать периода экспоненциального роста культуры. Как правило, культуры, находящиеся в начале стационарной фазы роста, лучше переносят условия хранения. Частые пересевы, особенно на жидкие среды, вызывают изменение свойств, способствуют возникновению спонтанных мутантов, которые могут снижать активность продуцентов биологически вал<ных веществ. Для хранения следует использовать генетически однородную популяцию на плотной среде (если они на ней растут). Для предотвращения возможных изменений в популяции лучше приготовить серию субкультур, полученных из одной родительской культуры. Микроорганизмы между пересевами хранят в темноте при температуре от 5 до 20 °С. [c.150]

У начинающих микробиологов наименее ясное представление бывает о начальной (лаг) фазе. Название ее произошло от английского слова lag — отставать, тащиться. По ряду причин бактерии после пересева в свежую питательную среду не размножаются или по скорости размножения отстают от обычного, свойственного данному виду или штамму темпа размножения. Чем старее была культура, взятая для размножения, тем длиннее лаг-фаза. Поэтому для пересевов рекомендуется брать культуру в логарифмической (экспоненциальной) фазе роста. Разумеется, эта начальная фаза — от посева до достижения максимальной скорости роста, как впрочем и другие фазы,— не может быть одинаковой для разных родов и видов бактерий и зависит от состава среды. У бактерий, быстро размножающихся (многие гетеротрофы), лаг-фаза короче — 2—3 ч, у хемоавтотрофов (нитрифицирующие, водородные и др.) лаг-фаза затягивается яо 10 ч. [c.34]

Изучение взаимосвязей между Vorti ella и сопутствующей микрофлорой в активированном иле, взятом с сооружений по очистке сточных вод, показало, что экспоненциальная фаза активности бактерий стимулирует рост V. o tava, стационарная фаза и фаза гибели сти- [c.214]

Установлено, что в экспоненциальной фазе роста культура имеет относительно более высокую физиологическую активность, менее устойчива к воздействию внешних неблагоприятных факторов повышенной температуре, ионизирующему облучению, осмотическому давлению и т. д. [19, 45, 48, 22, 83, 104]. Кроме того, быстро размножающиеся клетки характеризуются высокой иммуногепностью [2, 15, 45, 39]. Получены результаты, свидетельствующие о высокой иммуногенной активности брюшнотифозных дизентерийных коклюшных бактерий в фазе экспоненциального роста популяции и снижении ее по мере замедления скорости размножения культуры. [c.96]

Скорость потребления кислорода организмами биоценоза ак-ивного ила или биопленки зависит от многих факторов вида бак-ернй и фазы их развития, температуры, величины биомассы, хн-шческой природы и концентрации примесей сточных вод, кониен-рации биогенных элементов и т. д. Очевидно, что наибольшая корость потребления кислорода наблюдается в экспоненциальной разе роста бактерий. [c.281]

Обычно для того, чтобы сделать грамположительные бактерии чувствительными к лизису под действием ДСН, клеточные стенки расщепляют лизоцимом, который добавляют к суспензии клеток в разведенном солевом буфере (1 5), как описано выше. Инкубационный период может составлять от иескольких минут до нескольких часов. Периодически отбирают пробы и проверяют клетки на лизис под действием ДСН. Перед добавлением ДСН к основной суспензии ионную силу буфера вновь увеличивают до исходного значения. Так же как в случае с грамотрицательными бактериями, лучше брать клетки в экспоненциальной фазе роста. Другие пути повышения способности грамположительных бактерий лизироваться под действием ДСН заключаются в добавлении пенициллина к активно растущим культурам или в выращивании культуры при высоких концентрациях глицина [60]. [c.114]

Непосредственное измерение концентрации растворенного водорода в культуре водородных бактерий проведено японскими исследователями [Kodama е. а., 1976]. Водород выдувался из культуральной жидкости азотом, а затем определялся методом газовой хроматографии. В опыте Т. Кодамы смепа экспоненциальной фазы роста линейной наступала при концентрации растворенного водорода (так же, как и кислорода), близкой к пулю, т. е. на границе чувствительного датчика. Существуют электрохимические методы измерения растворенного водорода [Гуланян, 1971 Альперин и др., 1975], но они еще не нашли широкого применения в лабораторной практике. [c.44]

Содержание полимера зависит от фазы роста культуры так, ПОМК в водородных бактериях с 10% в начале экспоненциальной фазы роста возрастает до 75% в стационарной фазе за счет [c.89]

К группе коринебактерий отнесены и бактерии рода АгШгоЬас1ег, для которых характерна большая по сравнению с предыдущим родом тенденция к ветвлению и образованию кокковидных клеток. Культуры, находящиеся в экспоненциальной фазе роста, неправильной палочковидной формы культуры же, перешедшие в стационарную фазу, состоят в основном или исключительно из кокковидных форм. При перенесении последних на свежую питательную среду происходит удлинение кокковидных клеток путем образования выпячиваний у одной клетки может быть от двух до четырех таких выпячиваний, приводящих к появлению палочек неправильной формы или клеток с рудиментарным ветвлением. Виды в молодой культуре (на стадии палочек) неподвижны или подвижны, окраска по Граму в этот период может быть нечеткой, но у кокковых форм она положительна. Все виды — облигатно аэробные хемоорганогетеротрофы. Бактерии рода АгШгоЬас1ег — основные представители микрофлоры почвы, активно участвующие в разложении органических веществ. [c.152]

У микроорганизмов в экспоненциальной фазе роста культуры скорость деления хромосомы (у бактерий) или ядер (у эукариотических клеток) обычно опережает скорость деления клеток. Поэтому для проявления возникших мутаций, большинство из которых являются рецессивными, необходим так называемый сегрегационный лаг-период, в течение которого происходит образование клеток, содержащих только мутантные хромосомы или ядра. Кроме того, для проявления некоторых мутаций необходим дополнительный фенотипический лаг-период. Например, для проявления мутаций устойчивости к фагу у Е. oli необходимо, чтобы все рецепторы клеточной стенки заменились на мутантные. Это происходит только после двенадцати дополнительных делений. В связи с этим суспензию клеток микроорганизма, обработаннук> мутагеном, необходимо подрастить в течение определенного периода времени. Длительность этого периода зависит как от скорости деления клеток, так и от специфики роста. Например, для микроорганизмов, клетки которых при росте образуют цепочки или гроздья, этот период больше, чем для штаммов, растущих в виде одиночных клеток. [c.179]

Дпя этого готовят суспензию клеток бактерий, находящихся в конце экспоненциальной фазы роста культуры. До сих пор в качестве мутагенов для получения мутантов T.ferrooxidans были использованы УФ лучи, эти-ленимин и Ы-метил-Ы -нитро-Ы-нитрозогуанидин. Эффективными были следующие дозы мутагенов 100-160 J/m для ультрафиолетовых лучей, 0,04—0,06% при экспозициях 1-3 часа для этиленимина и 100 мкг/мл при экспозициях 10-30 минут для нитрозогуанидина. [c.85]

Размножение микроорганизмов в благоприятных условиях про-исходит весьма интенсивно. Выше были рассмотрены особенности размножения бактерий и грибов. Процесс размножения бактерий может включать ряд последовательных фаз [38] фаза задержки (лаг-фаза) — период приспособления бактерий к условиям обитания (питательной среде) фаза ускорения размножения фаза экспоненциального роста фаза замедления размножения стационарная фаза — число образующихся клеток соответствует числу погибающих фаза старения (отмирания) — прекращается размно, [c.16]

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]

Во второй — экспоненциальной, или логарифмической, фазе роста — культурам свойственна максимально возможная для дан-1ЮГ0 вида скорость деления, если все факторы роста оптимальны. В этой фазе ритм воспроизведения остается постоянным, количество бактерий должно увеличиваться в геометрической прогрессии. В результате постоянного истощения среды (при стационарной культуре) и накопления метаболитов скорость де- [c.34]

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]

Известно, что бактерии, засеянные в максимальную среду (содержащую мясной бульон, экстракт дрожжей и т. п.), сразу же начинают расти экспоненциально, а в так называемой минимальной, или синтетической, среде наблюдается период индукции, в течение которого роста почти нет, а затем он переходит в экспоненциальную фазу. Объяснение здесь в том, что на бедной среде происходит деренрессия множества ферментов, создающих основные метаболиты — аминокислоты, нуклеотиды, витамины. Только носле того, как все необходимые ферменты клеткой синтезированы, она переходит в состояние стационарного роста. [c.498]

Кривая, полученная на основе данных строки А (табл. 2.4.), называется логарифмической или экспоненциальной кривой. Такую кривую можно преобразовать в прямую, построив график изменения числа клеток во времени. Тогда в идеальных условргах рост бактерий теоретически должен быть экспоненциальным. Сравним эту математическую модель с кривой роста реальной популяции бактерий, изображенной на рис. 2.15. Отчетливо видны четыре фазы роста. [c.32]

Следующая фаза — логарифмическая, когда бактерии растут с максимальной скоростью, число бактерий увеличивается почти экспоненциально, т. е. кривая роста представляет собой почти прямую линию. В ходе этой фазы время удвоения остается постоянным и имеет минимальное значение. Со временем рост колонии начинает замедляться, время удвоения начинает увеличиваться, и культура входит в стационарную фазу, когда скорость роста популяции равна нулю и когда резко возрастает конкуренция за пищевые ресурсы. Образование новых клеток замедляется и затем совсем прекращается. Любое увеличение числа клеток компенсируется одновременной гибелью других клеток, поэтому суммарная численность живых клеток остается постоянной. Переход к этой фазе определяется действием ряда факторов истощением необходимьгх питательных веществ, накоплением токсичных продуктов распада, таких как спирт, а в случае аэробньк бактерий еще и ограничением доступа кислорода. Рост бактерий замедляется также при изменении pH. [c.52]

Именно способность бактерий к быстрому размножению обеспечивает их численный перевес среди живых форм. Тем не менее имеются естественные причины, препятствующие взрывам численности в бактериальных культурах. Независимо от размера сосуда бактериальная культура не может очень долго продолжать расти экспоненциально с периодом генерации 20 мин. Если бы такой рост был возможен, то одна-единственная бактерия Е. соИ через 24 ч образовала бы 2 , или около 10 , потомков, суммарный вес которых составил бы несколько десятков тысяч тонн. Еще через 24 ч экспоненциального роста вес потомков этой бактерии превысил бы в несколько раз вес земного шара. Наша планета, как известно, не превратилась в сплошную массу микробов. И это не только потому, что бактерии исчерпывают питательные вещества, поддерживающие их рост, но и потому, что при росте бактерии непрерывно отравляют окружающую среду, выделяя все большее количество продуктов, токсичных для них самих. Как в природе, так и в лаборатории это отравление среды вызывает вскоре замедление роста — от максимального (наблюдаемого при наиболее благоприятных условиях) вплоть до полной его остановки (когда способность репродукции падает наконец до нуля). На этой стадии, когда не происходит дальнейшего увеличения числа клеток, культура достигает стационарной фазы (фиг. 26). Культуры Е. oli, растущие как Б простой синтетической среде, так и в питательном бульоне, вступают в стационарную фазу, когда концентрация бактерий составляет примерно от 2-10 до 5-10 клеток в 1 мл. [c.56]

Возможность постоянного экспоненциального роста в периодической культуре, хотя и в течение ограниченного времени, свидетельствует о том, что его скорость фактически не зависит от изменений концентрации субстратов в довольно щироких пределах. В этом случае можно говорить о сбалансированном росте культуры (см. выще), который описывается только величиной л. Со временем рост культуры начинает отклоняться от экспоненциального, и его уже нельзя описывать только с помощью одной величины л, даже если можно рассчитать эту величину для случая лимитирования субстратом [уравнение (10.5)]. Moho [44] следующим образом описал со-отнощение между концентрацией субстрата и ростом бактерий в простой системе, находящейся в экспоненциальной фазе [c.378]

Низин. При засеве свежей питательной среды культурой La to o us la tis вместе с посевным материалом вносят и низин. Отмечено, что общее количество низина (внутриклеточного и содержащегося в культуральной жидкости) в процессе развития бактерий снижается и к концу периода лаг-фазы клетки стрептококка практически не содержат его. Синтез низина происходит после экспоненциального роста бактерий в период ранней стационарной фазы. [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология