Рост популяции бактерий

Рост популяции бактерий [c.31]

Рис. 2.15. Типичная кривая роста популяции бактерий.

Идеальную модель роста популяции бактерий можно сравнить с ростом реальной популяции в закрытом сосуде, где нет внешних воздействий, например не добавляются питательные вещества (рис. 12.8). Заметьте, что приведены две кривые, одна из которых отражает общее число бактерий, включая погибших. На практике легче всего определить именно это число (разд. 12.6.2). Второй график, наиболее интересный для изучения, отражает число жизнеспособных бактерий (разд. 12.6.1). Эта кривая имеет четыре фазы. Первая — это лаг-фаза, в ходе которой бактерии адаптируются к новой среде обитания, и максимальная скорость роста не до- [c.51]

В таких системах рост популяции бактерий описывается простым соотношением [c.375]

Рис. 10.1. Идеализированная нормальная кривая роста популяции бактерий в периодической системе культивирования.

Рост популяции. Пусть п — число индивидуумов в популяции определенного типа, такого, как бактерии. Каждый индивидуум за единичное время с вероятностью а может умереть, а с вероятностью Р — породить добавочную особь, а и Р считают фиксированными и независимыми от возраста индивидуума, иначе процесс не был бы марковским. Тогда л = ал и = Согласно (6.3.4), [c.145]

Рост соперничающей популяции. Пусть п —число индивидуумов в популяции бактерий определенного вида. Каждая особь может умереть с вероятностью а и образовать новую особь за счет деления с вероятностью Р за единичное время а и Р полагают фиксированными и не зависящими от возраста особи, в противном случае процесс нельзя было бы считать марковским. Соперничество приводит к дополнительной смертности, и вероятность гибели особи (га—1) пропорциональна имеющемуся количеству других особей. В макро- [c.162]

Аналогично этим задачам рассматривается задача о скорости роста популяции. Пусть р = p t) — размер популяции бактерий в мо- [c.68]

Задача 2 ). Размер популяции бактерий в момент I (время выражено в часах) задается формулой р 1) = 3000+ 100 . Найти скорость роста популяции в момент = 5. [c.70]

В периодической культуре условия все время меняются плотность популяции бактерий возрастает, а концентрация субстрата уменьшается. Во многих физиологических исследованиях представляется, однако, желательным, чтобы клетки могли долгое время находиться в фазе экспоненциального роста при постоянной концентрации субстрата в неизменных прочих условиях. В какой-то мере приблизиться к такому положению можно, многократно и достаточно часто перенося клетки в новую питательную среду. Той же цели было бы, очевидно, проще достичь, если в сосуд, содержащий популяцию растущих бактерий, непрерывно вводить новый питательный раствор и одновременно удалять из него соответствующее количество бактериальной суспензии. Именно [c.199]

Многие металлсодержащие руды могут перерабатываться с помощью выщелачивания для извлечения из них металла, но не содержать при этом минеральных компонентов, необходимых для поддержания активной популяции бактерий, окисляющих железо и серу. Руды других типов содержат эти компоненты, но образующиеся при их переработке растворимые соединения металлов вредны для роста бактерий. Типичным примером служат руды, содержащие уран в качестве целевого продукта. В этом случае можно использовать для выщелачивания урана образованный бактериями кислый раствор сульфата железа (III), полученный отдельно с помощью выщелачивания. Этот метод [c.225]

ТО Х.((о)—вещественнозначная функция на временной оси (или каком-то ее интервале). Такая функция X (со) называется реализацией, или выборочной траекторией, случайного процесса Xt. Для того чтобы продемонстрировать эти понятия на примерах, рассмотрим снова эксперимент по изучению роста бактерий. Численность Xt колоний бактерий — случайный процесс. Если экспериментатор выбирает некоторый момент времени f и определяет число бактерий в различных чашках Петри, то мы сталкиваемся с первой ситуацией, т. е. ( )—случайная величина. С другой стороны, если он выбирает случайным образом одну чашку Петри, т. е. а) е й, и прослеживает эволюцию находящейся в ней популяции бактерий, то мы имеем второй случай, а наш экспериментатор получает реализацию, или выборочную траекторию, случайного процесса X/. [c.64]

Рис. 2.61. Изменение логарифмической скорости в процессе роста популяции метан-редуцирующих бактерий

Таблица 2.4. Рост модельной популяции бактерий

Рост бактерий 12.5.1. Рост популяции [c.50]

Таблица 12.2. Рост модельной популяции бактерий

Какой вид будет иметь график роста, если пробу бактерий отобрали в начале стационарной фазы роста культуры, засеяли в свежую среду и измеряли рост популяции [c.52]

Рис. 2.1 (отв.). Арифметическая и логарифмическая кривые роста модельной популяции бактерий. [c.337]

Очевидно, что значения функции g x) колеблются от 2 для генов, которые реплицируются рано, до 1 для генов, которые реплицируются очень поздно в цикле роста. Но в популяции бактерий, находящихся в стационарной фазе , или в популяции бактериальных спор, когда реплика- [c.204]

Последняя особенность, обнаруженная при изучении клеточных культур — возможная контаминация случайными агентами, включая вирусы (переносчики персистирующих инфекций или провирусов), микоплазму, бактерии, грибки или другие микроорганизмы. Некоторые из многих типов экспериментов, которые сопровождались такими контаминациями, включают исследования ДНК- или РНК-полимераз, требований для клеточного фактора роста популяций и синтеза ДНК и РНК. [c.192]

Рис. 9.8. Кривая роста популяции бактерий (IgAf) и изменения концентрации субстрата (Сс) в аэротенке в стерильных (а) и нестерильных (б) условиях.

B. Рост популяции бактерий, высеянных в свежую питатеяыгую среду. i — с определенным интервалом брали пробы для определения числа бактерий в 1 см среды. На кривой хорошо видны три фазы. I — лаг-фаза, II — логарифмическая фаза, Ш — стационарная фаза, 2 — бактерии на стационарной фазе роста перенесли в другой флакон на свежую питательную среду. Кривая роста г [c.91]

Важным свойством для бактерий является способность к спорообразованию, т.к. они наиболее устойчивы к различным изменениям окружающей среды. Бактерии рода В. megaterium спорулируют при выращивании в аэробных условиях. Интенсивное спорообразование начинается в стационарной фазе роста популяции вегетативных клеток. [c.86]

Непрерывный процесс проводят в каскаде ферментеров 4, каждый из которых отвечает за определенную стадию процесса - быстрое размножение культуры бактерий и наращивание биомассы, активное окисление спирта, замедление роста биомассы с накоплением продукта (автоингибирование), истощение популяции бактерий и их гибель. В соответствие со стадиями процесса в каждом ферментаторе поддерживаются заданные условия культивирования (концентрации спирта и кислоты, температура, степень аэрации). Подаваемый в ферментеры [c.428]

Нитрифицирующие бактерии могут повышать потребность в кислороде при анализах по определению БПК, как показано в уравнениях (3.7) и (3.8). К счастью, рост нитрифицирующих бактерий отстает от роста микроорганизмов, осуществляющих окисление углеродсодержащих веществ. Нитрификация обычно начинается через несколько дней после пятисуточного периода, в течение которого определяют БПКз неочищенной сточной воды. В стоках, поступающих в очистные установки, и в воде водоемов могут быть обнаружены признаки ранней нитрификации, если проба имеет относительно высокую популяцию нитрифицирующих бактерий. Нет ни одного стандартного метода, рекомендуемого для предотвращения нитрификации однако такие ингибирующие агенты, как тиомочевина или 2-хлор-6-трихлорметилпиридин при использовании специальной лабораторной методики можно применять для прекращения образования нитратов. [c.75]

Размер популяции бактерий в момент t (время выражено в часах) задается формулой p t) = 10 +10 — 10 . Найти скорость роста популя- [c.101]

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]

Механизм потребления кислорода простейшими также является предметом дискуссии. Около 40 лет назад была выдвинута теория, согласно которой простейшим отводилась относительная пассивная роль в процессах БПК [И]. Считалось, что основная функция простейших состоит в поддержании бактериальной популяции па уровне ниже насыщения, что должно обеспечивать условия для непрерывного размножения бактерий. Указанная теория была бы справедливой, если бы внешние источники углерода постоянно присутствовали в среде на протяжении инкубационного периода и бактерии могли бы продолжать рост. Однако более поздними исследованиями было показано, что в общем случае исходный внешний источник углерода в пробе сточной воды удаляется уже ко времени достижения плато, т. е. до роста популяции простейших [7, 12, 13]. Выполнен обзор различных аспектов, связанных с различной ролью простейших в процессах БПК [14]. Они касаются, в частности, экспериментальных данных, характеризующих потребление кислорода простейшими. Тем пе менее следует признать, что потребление кислорода вне илато, вызывается в основном заглатыванием и потреблением простейшими тех бактерий, которые получили развитие еще до зоны плато. [c.258]

Росту популяции в ограниченном объеме (или, как это еще формулируют, насыщению замкнутого объема живыми существами) вне зависимости от вида микроорганизма (бактерии, дрожжи, грибы, водоросли, клетки животных или растений, культивируемые in vitro и даже вирусы, рост популяции которых является результатом сложного взаимодействия облигатного паразита и хозяина) соответствует примерно одна и та же S-образная (сигмоидная) кинетическая кривая, в чем можно усмотреть проявление принципа биологического эпиморфизма. S-образный тип кинетических кривых роста популяции в условиях периодического культивирования воспроизводится независимо от состава питательной среды, внешних условий и характера метаболизма микроорганизма. Этот факт имеет настолько фундаментальный характер, что переход экспоненциального роста, каза- [c.29]

Кновел [85] яопытался описать кинетику роста популяции нитрифицирующих бактерий. Определяя время, в течение которого концентрация субстрата, переходящего в биомассу, изменяется от So до S по специально созданной программе с использованием вычислительной техники, Кновел рассчитывал значения Ks, Цтах, ((>—11 К. [c.74]

Наблюдается хорошее соответствие теоретических кривых опытным. В качестве иллюстрации этого положения на рис. 2.60—2.62 приведены зависимости логарифмической скорости размножения от концентрации биомассы, полученные при изучении кинетики роста популяции клеток ВНК-21, метанредуцирующих бактерий и гриба Aspergillus oryzae. [c.199]

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]

Несколько менее распространена практика внесения в вино ингибиторов роста дрожжей (сорбата или DMD ), уничтожающих присутствующие дрожжи. Помимо вопроса о целесообразности применения химических добавок недостатком данного способа является то, что требуемая дозировка зависит от числа дрожжевых клеток. Сорбат не эффективен относительно большинства присутствующих бактерий, и по-следующая их активность в бутылке может привести к формированию аромата герани, вызываемого 2-этокси-гекса-3,5-диеном [16]. Обычно применяемые дозировки jDMD С для подавления дрожжей (50-100 мг/л) также неэффективны относительно многих выявленных в вине бактерий [38], что требует использования свободного SOj и мембранного фильтрования. Популяции бактерий можно контролировать путем повышения содержания свободного SO2, но в красных винах эта возможность ограничена его связыванием антоцианинами. Можно сказать, что общей тенденцией является сокращение применения высоких уровней любых добавок, особенно нетрадиционных, что ведет к расширению использования мембранного фильтрования. [c.178]

Позднее Н. Д. Иерусалимский усовершенствовал модель Моно введением поправочного члена, учитывающего влияние продуктов обмена на рост бактерий и потребление субстрата. Развитием теории роста бактериальных культур были модели Герберта, учитывающие не только рост, но и отмирание культуры, а затем и Кенела, разработанные для описания роста смешанной популяции— бактерий и простейших. Модификация модели Кенела, предложенная Л. И. Гюнтер и Б. С. Запрудским (АКХ им. [c.173]

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]

Синхронность культуры поддерживается в течение двух или трех циклов деления клеток в случае более длительного периода синхронность приходится устанавливать заново с помощью описанного выше метода. Проточное зональное центрифугирование в градиенте плотности позволяет получать большие количества инокулята для синхронизованного культивирования микроорганизмов. Оно представляется перспективным в обеспечении непрерывной синхронизации с помощью рассчитанной во времени инокуляции турбидиметрически регулируемой проточной культуры (турбидостат). На рис. 10.8 показана типичная кривая роста синхронизованной популяции бактерий видно, что после двух циклов кривая начинает выравниваться. [c.417]

Вопрос о стабилизации полученного штамма был решен следующим способом в хромосоме штамма-продуцента локализована мутация, которую мы рассматривали выше, — это лики-мутация (частичный блок) по треониндезаминазе — первому ферменту на пути от треонина к изолейцину. Среди многих мутаций такого типа была выбрана одна, способная обеспечивать бактерию необходимым для роста количеством изолейцина при условии, что клетка производит треонин в очень больших количествах. Если по каким-либо причинам клетка перестает производить избыток треонина (потеря плазмиды, структурная перестройка плазмиды), то она уже не может обеспечить биосинтез нужного количества изолейцина и погибает. Как уже упоминалось, потеря плазмиды происходит с частотой около 10" па одну генерацию. Гибель клеток в таком количестве не препятствует нормальному росту популяции. С другой стороны, клетки Е. соИ, потерявшие плазмиду, обычно обгоняют в скорости роста плаз-мидные варианты и довольно быстро вытесняют последние из популяции. Поэтому необходимо тем или иным методом устранять возникшие бесплазмидные клетки. Дальнейшая селекция, оптимизация условий ферментации привели к созданию рекордно [c.110]

Шмелев-Шампанов О. А., Редикульцев Ю. В., Семенов Я. В., Гурьянова С. И. Влиянпе концентрации элементов питания на скорость роста водородных бактерии.— В кн. Тезисы III Всесоюзного совещания по управляемому биосинтезу п биофизике популяций. Красноярск, 1973, с. 332- 333. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология