Crescimento bacteriano curvo, fases, fatores

Ele Crescimento bacteriano É um processo complexo que implica muitas reações bioquímicas que resulta em divisão de células bacterianas. Se tivéssemos que defini -lo com mais precisão, diríamos que é um aumento no número de bactérias de uma população, não o tamanho de cada bactéria individual.

Bactérias são organismos procarióticos, sem núcleo ou qualquer outro compartimento membranoso intracelular. Eles são organismos microscópicos unicelulares, distribuídos naturalmente em todos os ecossistemas na biosfera: em solos, corpos de água, animais, plantas, fungos, etc.

Klebsiella pneumoniae Culture in MacConkey Agar

Comparados a muitos eucariotos, as bactérias geralmente se espalham muito mais rapidamente, o que pode ocorrer no contexto natural de cada espécie e em ambientes experimentais controlados (Em vitro).

[TOC]

Como a divisão celular ocorre em bactérias?

Como no restante dos organismos celulares, a divisão celular em bactérias é um processo que ocorre sob controle estrito, espacial e temporal, que inclui:

- Replicação ou duplicação de DNA (material genético)

- sua distribuição entre as duas futuras células filhas (pólos opostos da célula que está dividido)

- A separação das duas células resultantes graças à formação de um "septo" ou de uma parede média na célula que é dividida

Nesses organismos, essa divisão celular é conhecida como fissão binária e é o processo que leva ao aumento do número de indivíduos bacterianos em uma população, isto é, ao crescimento bacteriano.

Como cada célula durante a divisão precisa dobrar seu material genético e, consequentemente, aumentar seu tamanho, isso implica que a fissão binária é um evento bioquimicamente ativo, que merece investimento energético, ou seja, reações de síntese e reações de degradação.

O crescimento de uma população bacteriana pode ser gráfica como o aumento do número de células, dependendo do tempo e esse gráfico desenha uma curva chamada “Curva de crescimento bacteriano”, no qual várias fases são distinguidas onde diferentes processos característicos são dados.

Curva de crescimento bacteriano

Ilustração de uma bactéria

Muchos autores han descrito el crecimiento de una población bacteriana como un proceso exponencial o geométrico, pues cada ciclo de división (también conocido como generación) hace que de 1 célula inicial surjan 2, luego que de estas dos surjan 4, después 8, después 16 e assim por diante.

Pode atendê -lo: Listeria Monocytogenes

O tempo necessário para que cada uma dessas gerações seja formada é conhecida, portanto, como o tempo de geração ou o tempo de duplicação, que pode ser facilmente calculado, o que geralmente é constante e quase sempre específico da espécie específico.

Para E. coli, Por exemplo, um dos organismos modelo entre os procariontes, o tempo de duplicação é de cerca de 20 minutos, enquanto outras espécies como Clostridium perfringens qualquer Mycobacterium tuberculosis Eles têm tempos de duplicação de 10 minutos e mais de 12 horas, respectivamente.

Micrografia eletrônica de bactérias Escherichia coli

É importante mencionar que o tempo de geração e, portanto, o crescimento bacteriano, pode ser alterado dependência de vários fatores, sobre os quais falaremos mais tarde.

Qual é a curva de crescimento bacteriano?

Ilustração de uma curva de crescimento bacteriana típica em que as fases de latência, exponencial, estacionário e morte são observadas nessa ordem

Ao longo dos anos, os cientistas conseguiram descrever o fenômeno do crescimento bacteriano usando métodos gráficos, e foi assim que viu a luz o que sabemos hoje como a curva de crescimento bacteriano.

Esta curva não passa de um show de gráfico.

Geralmente, todas as bactérias cultivadas experimentalmente Em vitro para o qual todos os nutrientes necessários são fornecidos para crescer exibem um padrão de crescimento semelhante, que pode ser facilmente observado quando a curva de crescimento é gráfica.

Nesta curva de crescimento, vários estágios ou fases são distinguidos, que são muito característicos e para os quais os microbiologistas alcançaram explicações biológicas plausíveis.

Fases de crescimento bacteriano

Fotografia de duas placas de Petri com um meio apreendido e uma cultura bacteriana sólida (imagem Wikiimage em www.Pixabay.com)

Como já mencionamos, uma população de bactérias cresce exponencialmente, de modo que as curvas de crescimento do gráfico em escala logarítmica.

Como o comportamento durante o crescimento bacteriano não é uniforme, ou seja, ele não descreve uma linha reta sempre em ascensão, em uma curva de crescimento típica, quatro fases são observadas, que são conhecidas como:

Pode atendê -lo: Remoção

- fase de atraso (Atraso)

- fase exponencial ou logarítmica (registro)

- Fase estacionária

- Declínio ou fase de morte

Latência ou fase Atraso

Para iniciar uma cultura bacteriana, começa a partir de um pequeno inóculo de células. Quando esse inóculo é introduzido em um meio de cultura fresco completo, ou seja, com todos os nutrientes necessários para crescer para as espécies bacterianas dadas, inicialmente nenhuma alteração no número de indivíduos é observada.

Foi demonstrado que, durante essa fase de "latência", na qual parece não haver crescimento celular, as bactérias aumentam seu tamanho e são metabolicamente muito ativas, pois estão sintetizando ácidos nucleicos, proteínas e enzimas, etc.

A duração desta fase no tempo depende de alguns fatores intrínsecos da população e de alguns fatores ambientais. Por exemplo:

- Tamanho inicial do inóculo

- das condições ambientais anteriores do inóculo

- de tempo para sintetizar os elementos necessários para a divisão

Fase exponencial ou logarítmica (registro)

Quando as bactérias estão prontas para começar a dividir um aumento exponencial no número de células por unidade de volume por unidade de tempo. Estão, então, na fase exponencial ou logarítmica da curva.

Durante esta fase, considera -se que a maioria das bactérias está passando por eventos de fissão binária a uma velocidade constante e é nesta fase que os cientistas calculam o tempo de duplicação.

Como todas as fases do crescimento bacteriano, a fase exponencial ou logarítmica e o tempo de duplicação de uma população depende não apenas da espécie, mas também de que as bactérias no meio de cultura encontram todos os nutrientes necessários e as condições apropriadas para seu crescimento.

Fase estacionária

O crescimento exponencial das bactérias não é infinito e isso ocorre porque o meio de cultura, que é um sistema de crescimento fechado, mais cedo ou mais tarde fica sem nutrientes (as bactérias consomem tudo).

Além dos nutrientes, um aumento no número de células em um volume constante (aumento da concentração celular) também é sinônimo de um aumento na concentração de metabólitos ou resíduos que podem ter efeitos inibitórios no crescimento.

Pode atendê -lo: Agaricus Campestris: características, habitat, reprodução, nutrição

Um número maior de células em um espaço finito também implica que eventualmente haverá espaço suficiente para mais células, o que se traduz em inibição do crescimento.

Nesta fase, chamado de fase estacionária, algumas células continuam a se dividir, mas outras começam a morrer a uma taxa semelhante, então a curva é achatada.

Declínio ou fase de morte

Após a fase estacionária, que é observada como um prato Na curva de crescimento, a fase de morte ou declínio continua, onde as bactérias começam a morrer e a curva sofre um declínio.

Durante a fase da morte, as bactérias morrem exponencialmente, por isso é considerado um estágio "reverso" que a fase exponencial.

Fatores que influenciam o crescimento bacteriano

Existem inúmeros fatores que influenciam o crescimento bacteriano, muitos deles relacionados ao ambiente onde crescem.

Como todos os organismos vivos, as bactérias precisam de certas condições "básicas" para sobreviver, que vão além da comida. Assim, podemos listar alguns dos principais fatores que podem alterar ou afetar a aparência de uma curva de crescimento bacteriano:

- A composição do meio de cultura: em termos de fontes de carbono e em termos de elementos essenciais

- O pH

- a temperatura média

- A concentração de íons e minerais

- A concentração gastronômica

- Disponibilidade de água

- A quantidade de células

- A presença de metabólitos

- A presença de antibióticos e outras substâncias potencialmente bactericidas

Referências

1. Bramhill, d. (1997). Divisão de células bacterianas. Revisão anual de Biologia Cell e Desenvolvimento, 13 (1), 395-424.
2. Monod, j. (1949). O crescimento de culturas bacterianas. Revisão Anual de Microbiologia, 3 (1), 371-394.
3. Pepper, i. eu., Gerba, c. P., Gentry, t. J., & Maier, r. M. (Eds.). (2011). Ambiente de Microbiologia. Academic Press.
4. Vedyaykin, a. D., Ponomareva, e. V., Khodorkovskii, m. PARA., Borchsenius, s. N., & Vishnyakov, eu. E. (2019). Mecanismos de divisão celular bacteriana. Microbiology, 88 (3), 245-260.
5. Widdel, f. (2007). Teoria e medição do crescimento bacteriano. Di Dalam Grundpraktikum Mikrobiologie, 4 (11), 1-11.
6. Willey, J. M., Sherwood, l., & Wouretton, C. J. (2011). Microbiologia de Prescott (vol. 7). Nova York: McGraw-Hill.