KŘIVKA RŮSTU BAKTERIÍ: HLAVNÍ CHARAKTERISTIKY - BIOLOGIE - 2025

Bakteriální růst křivka je grafické znázornění růstu bakteriální populace v průběhu času. Analýza toho, jak bakteriální kultury rostou, je zásadní, aby bylo možné s těmito mikroorganismy pracovat.

Z tohoto důvodu mikrobiologové vyvinuli nástroje, které jim umožní lépe porozumět jeho růstu.

Mezi šedesátými a osmdesátými léty bylo určování míry růstu bakterií důležitým nástrojem v různých oborech, jako je mikrobiální genetika, biochemie, molekulární biologie a mikrobiální fyziologie.

V laboratoři se bakterie obecně pěstují v živné půdě obsažené v zkumavce nebo na agarové plotně.

Tyto plodiny se považují za uzavřené systémy, protože živiny se neobnovují a odpadní produkty se neodstraňují.

Za těchto podmínek se počet buněk předvídatelně zvyšuje a poté klesá.

Jak populace v uzavřeném systému roste, sleduje vzor fází nazývaných růstová křivka.

4 fáze bakteriálního růstu

Údaje o období bakteriálního růstu obvykle produkují křivku s řadou dobře definovaných fází: adaptační fáze (zpoždění), exponenciální růstová fáze (log), stacionární fáze a fáze smrti.

1- Adaptační fáze

Adaptační fáze, známá také jako zpožděná fáze, je v grafu relativně plochým obdobím, ve kterém se zdá, že populace neroste nebo roste velmi pomalu.

Růst je zpožděn hlavně proto, že naočkované bakteriální buňky vyžadují určitou dobu, než se přizpůsobí novému prostředí.

V tomto období se buňky připravují na množení; To znamená, že musí syntetizovat molekuly nezbytné k provedení tohoto procesu.

Během této doby zpoždění jsou syntetizovány enzymy, ribozomy a nukleové kyseliny nezbytné pro růst; energie je také generována ve formě ATP. Délka doby zpoždění se liší od jedné populace k druhé.

2 - Exponenciální fáze

Na začátku exponenciální růstové fáze jsou všechny aktivity bakteriálních buněk zaměřeny na zvyšování buněčné hmoty.

Během této doby buňky produkují sloučeniny, jako jsou aminokyseliny a nukleotidy, příslušné stavební bloky proteinů a nukleových kyselin.

Během exponenciální nebo logaritmické fáze se buňky dělí konstantní rychlostí a jejich počet se v každém intervalu zvyšuje o stejné procento.

Doba trvání tohoto období je proměnná, bude pokračovat, dokud budou mít buňky živiny a životní prostředí je příznivé.

Protože bakterie jsou během této doby aktivního množení náchylnější k antibiotikům a jiným chemikáliím, je z lékařského hlediska velmi důležitá exponenciální fáze.

3 - stacionární fáze

Ve stacionární fázi vstupuje populace do režimu přežití, ve kterém buňky přestávají růst nebo pomalu rostou.

Křivka se vynoří, protože rychlost buněčné smrti vyrovnává rychlost multiplikace buněk.

Snížení rychlosti růstu je způsobeno vyčerpáním živin a kyslíku, vylučováním organických kyselin a dalších biochemických kontaminantů v růstovém médiu a vyšší hustotou buněk (konkurence).

Délka doby, po kterou buňky zůstávají ve stacionární fázi, se liší v závislosti na druhu a podmínkách prostředí.

Některé populace organismů zůstávají ve stacionární fázi několik hodin, zatímco jiné zůstávají celé dny.

4 - Smrtící fáze

Jak se omezující faktory zesilují, buňky začnou umírat konstantní rychlostí a doslova zahynou ve vlastním odpadu. Křivka nyní klesá a vstupuje do fáze smrti.

Rychlost, s jakou smrt nastává, závisí na relativní tvrdosti druhu a na tom, jak toxické jsou podmínky, ale obecně je pomalejší než fáze exponenciálního růstu.

V laboratoři se chlazení používá ke zpoždění progrese fáze smrti, takže kultury zůstávají životaschopné tak dlouho, jak je to možné.

Reference

1. Hall, BG, Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Snadné růstové rychlosti. Molecular Biology and Evolution, 31 (1), 232-238.
2. Hogg, S. (2005). Základní mikrobiologie.
3. Nester, EW, Anderson, GŘ, Roberts, EC, Pearsall, NN a Nester, MT (2004). Mikrobiologie: lidská perspektiva (4. vydání).
4. Talaro, KP, & Talaro, A. (2002). Základy v mikrobiologii (4. vydání).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Modelování bakteriální růstové křivky. Applied and Enviromental Microbiology, 56 (6), 1875–1881.