16. Рост и размножение микроорганизмов

Под размножением бактерий подразумевают способность их к самовоспроизведению, увеличению количества особей на единицу объема. Рост означает увеличение массы бактерий в результате синтеза клеточного материала.

Бактерии размножаются простым поперечным делением (ве­гетативное размножение), которое происходит в различных плоскостях с формированием многообразных соче­таний клеток (гроздья, цепочки, парные соединения, тюки и др.), а также почкованием, посредством расщепления сегменти­рованных нитей, образованием клеток, подобных спорам, про­дуцированием мельчайших подвижных конидий.

В процессе митотического бинарного деления бактерий важ­ным условием является репликация (удвоение) ДНК; при этом происходит разрыв водородных связей и синтез двух цепей ДНК, каждая из которых находится в дочерних клетках. В дальнейшем одноцепочечные ДНК соединяются водородными связями и снова образуются двухцепочечные ДНК, осуще­ствляющие генетическую информацию. Репликация ДНК и деление клеток происходят с определенной скоростью, прису­щей каждому виду.

Актиномицеты и многие грибы размножаются преимуще­ственно путем спорообразования.

Поперечное деление бактерий не сводится к процессу разде­ления одной материнской клетки на две равноценные дочерние клетки. После некоторого числа генераций клетки стареют и погибают.

Различают три типа деления клеток бактерий:

1) клеточное деление опережает разделение, что приводит к образованию «многоклеточных» палочек и кокков;

2) синхронное клеточное деление, при котором разделение и деление нуклеоида сопро­вождаются образованием одноклеточных организмов;

3) деле­ние нуклеоида опережает клеточное деление, обусловливая образование многонуклеоидных бактерий.

Разделение бактерий происходит в свою очередь тремя способами:

1) разламывающее разделение (это когда две индивиду­альные клетки, неоднократно переламываясь в месте сочлене­ния, разрывают цитоплазматический мостик и отталкиваются друг от друга; при этом образуются цепочки (сибиреязвенные бациллы));

2) скользящее разделение (при котором после деле­ния клетки обособляются и одна из них скользит по поверхно­сти другой (отдельные формы эшерихий));

3) секущее разделе­ние (когда одна из разделившихся клеток свободным концом описывает дугу круга, центром которого является точка ее контакта с другой клеткой, образуя римскую пятерку или клинопись (коринебактерии дифтерии)).

Под влиянием веществ, понижающих поверхностное натяже­ние (мыла, соли желчных кислот), глюкозы, сахарозы, некото­рых аминокислот, УФ облучения, пенициллина происходит рост микробов и приостановка деления, что и приводит к образованию длинных нитей.

Большинство видов бактерий размножается бесполым путем (изоморфное деление). Однако у бактерий выявлен редуциро­ванный половой процесс, осуществляемый между мужскими (Р+) и женскими (Р~) особями.

Скорость размножения бактерий в популяции различна. Она зависит от вида микроба, возраста культуры, питательной среды, температуры, концентрации углекислоты и многих других факторов.

Размножение бактерий происходит по определенным законо­мерностям.

Различают культуры периодические, непрерывные и синхронные.

Периодические культуры характеризуются вы­раженной цикличностью в своем развитии. Цикл развития зависит от природы организмов, сложности их форм и последовательности в развитии.

Наиболее простым циклом развития характеризуются кокковидные бактерии. Он сводится у них к росту клетки и ее последующему делению.