17.Ріст і розмноження бактерій. Механізм клітинного поділу, фази розмноження культури бактерій в стаціонарних умовах.

Ріст бактерій означає збільшення їх маси в результаті синтезу клітинного матеріалу.

Розмноження бактерій — властивість їх самовідтворюватись, збільшуючи кількість особин на одиницю об'єму.

Бактерії розмножуються простим поперечним поділом (вегетативне розмноження), який відбувається в різних площинах з формуванням різних поєднань клітин (грона, ланцюжки, парні з'єднання, тюки та ін.), брунькуванням, а також внаслідок розщеплення сегментованих ниток, утворення клітин, подібних до спор, продукування найдрібніших рухливих конідій.

Механізм клітинного поділу

• Реплікація ДНК: подвоєння кільцевої хромосоми напівконсервативним способом.

• Прикріплення до мембрани: копії ДНК зв'язуються з цитоплазматичною мембраною.

• Утворення перегородки: формування поперечної перегородки (септуми) між дочірніми ділянками цитоплазми.

• Розподіл: розходження ідентичних дочірніх клітин після руйнування середини перегородки ферментами.

Розрізняють три типи поділу клітин бактерій; 1) випереджаючий поділ, що призводить до утворення багатоклітинних паличок і коків; 2) синхронний, при якому розділення і поділ нуклеоїду супроводиться утворенням одноклітинних організмів; 3) з випереджаючим поділом нуклеоїду, що зумовлює утворення багатонуклеоїдних бактерій.

Виділяють вісім основних фаз розмноження бактерій.

Вихідна стаціонарна фаза — це час від моменту висівання бактерій до початку їх росту. У цій фазі кількість живих бактерій може навіть зменшуватись. Тривалість її 1—2 год.

Фаза затримки розмноження характеризується підвищенням швидкості збільшення розміру бактерій (швидкості росту) і слабким розмноженням. Фази І і II звичайно об’єднують в одну лаг-фазу.

Експоненціальна (логарифмічна) фаза характеризується тим, що логарифм кількості клітин збільшується лінійно залежно від часу, клітини поділяються з максимальною сталою швидкістю. У цій фазі бактерії мають найбільшу біохімічну і біологічну активність, мінімальну резистентність до факторів зовнішнього середовища, Тривалість цієї фази 5—6 год.

Фаза негативного прискорення, під час якої швидкість розмноження бактерій перестає бути максимальною, кількість особин, що поділяються, зменшується; триває близько 2 год.

Стаціонарна фаза максимуму, коли кількість нових бактерій майже дорівнює кількості відмерлих; тривалість її 2 год.

Фаза прискорення загибелі, протягом якої настає порушення рівноваги між стаціонарною фазою і швидкістю загибелі бактерій; триває 3 год.

Фаза логарифмічної загибелі, коли особини відмирають із сталою швидкістю; триває близько 5 год.

Фаза зменшення швидкості відмирання — особини, що залишаються живими, переходять у стан спокою; тривалість цієї фази також близько 5 год.

Вміст ДНК і рибосом у бактерій впливає на швидкість розмноження і залежить від умов культивування. Неперервні культури характеризуються тим, що вони весь час залишаються в одному й тому самому стані, наприклад у стадії експоненціального росту. Це є наслідком неперервного поновлення середовища (метод проточного культивування). У синхронній культурі більша частина клітин популяції поділяється одночасно.