- Die 4 Stadien des Bakterienwachstums
- 1- Anpassungsphase
- 2- Exponentielle Phase
- 3- stationäre Phase
- 4- Todesphase
- Verweise
Die Bakterienwachstumskurve ist eine grafische Darstellung des Wachstums einer Bakterienpopulation über die Zeit. Die Analyse des Wachstums von Bakterienkulturen ist entscheidend, um mit diesen Mikroorganismen arbeiten zu können.
Aus diesem Grund haben Mikrobiologen Werkzeuge entwickelt, mit denen sie das Wachstum besser verstehen können.
Zwischen den 1960er und 1980er Jahren war die Bestimmung der Bakterienwachstumsraten ein wichtiges Instrument in verschiedenen Disziplinen wie der mikrobiellen Genetik, der Biochemie, der Molekularbiologie und der mikrobiellen Physiologie.
Im Labor werden die Bakterien im Allgemeinen in einer Nährbrühe gezüchtet, die in einem Röhrchen oder auf einer Agarplatte enthalten ist.
Diese Pflanzen gelten als geschlossene Systeme, da Nährstoffe nicht erneuert und Abfallprodukte nicht entfernt werden.
Unter diesen Bedingungen nimmt die Anzahl der Zellpopulationen vorhersehbar zu und dann ab.
Wenn die Bevölkerung in einem geschlossenen System wächst, folgt sie einem Muster von Stadien, das als Wachstumskurve bezeichnet wird.
Die 4 Stadien des Bakterienwachstums
Daten zur Bakterienwachstumsperiode erzeugen typischerweise eine Kurve mit einer Reihe genau definierter Phasen: Anpassungsphase (Verzögerung), exponentielle Wachstumsphase (log), stationäre Phase und Todesphase.
1- Anpassungsphase
Die Anpassungsphase, auch als Verzögerungsphase bezeichnet, ist eine relativ flache Periode in der Grafik, in der die Bevölkerung nicht oder nur sehr langsam zu wachsen scheint.
Das Wachstum wird hauptsächlich verzögert, weil inokulierte Bakterienzellen eine gewisse Zeit benötigen, um sich an die neue Umgebung anzupassen.
In dieser Zeit bereiten sich die Zellen auf die Vermehrung vor; Dies bedeutet, dass sie die Moleküle synthetisieren müssen, die zur Durchführung dieses Prozesses erforderlich sind.
Während dieser Verzögerungszeit werden die für das Wachstum notwendigen Enzyme, Ribosomen und Nukleinsäuren synthetisiert; Energie wird auch in Form von ATP erzeugt. Die Länge der Verzögerungszeit variiert von Population zu Population etwas.
2- Exponentielle Phase
Zu Beginn der exponentiellen Wachstumsphase sind alle Aktivitäten von Bakterienzellen auf die Erhöhung der Zellmasse gerichtet.
Während dieser Zeit produzieren Zellen Verbindungen wie Aminosäuren und Nukleotide, die jeweiligen Bausteine von Proteinen und Nukleinsäuren.
Während der exponentiellen oder logarithmischen Phase teilen sich die Zellen mit konstanter Geschwindigkeit und ihre Anzahl steigt in jedem Intervall um den gleichen Prozentsatz.
Die Dauer dieses Zeitraums ist variabel und wird so lange fortgesetzt, wie die Zellen Nährstoffe enthalten und die Umwelt günstig ist.
Da Bakterien während dieser Zeit der aktiven Vermehrung anfälliger für Antibiotika und andere Chemikalien sind, ist die exponentielle Phase aus medizinischer Sicht sehr wichtig.
3- stationäre Phase
In der stationären Phase tritt die Population in einen Überlebensmodus ein, in dem Zellen aufhören zu wachsen oder langsam wachsen.
Die Kurve gleicht sich aus, weil die Rate des Zelltods die Rate der Zellvermehrung ausgleicht.
Die Abnahme der Wachstumsrate wird durch den Mangel an Nährstoffen und Sauerstoff, die Ausscheidung von organischen Säuren und anderen biochemischen Verunreinigungen im Wachstumsmedium und eine höhere Zelldichte (Konkurrenz) verursacht.
Die Zeitdauer, in der Zellen in der stationären Phase verbleiben, hängt von der Art und den Umgebungsbedingungen ab.
Einige Organismenpopulationen bleiben einige Stunden in der stationären Phase, während andere tagelang verbleiben.
4- Todesphase
Wenn sich die begrenzenden Faktoren verstärken, beginnen die Zellen mit einer konstanten Geschwindigkeit zu sterben und sterben buchstäblich in ihrem eigenen Abfall. Die Kurve fällt jetzt ab, um in die Todesphase einzutreten.
Die Geschwindigkeit, mit der der Tod eintritt, hängt von der relativen Winterhärte der Art und der Toxizität der Bedingungen ab, ist jedoch im Allgemeinen langsamer als die exponentielle Wachstumsphase.
Im Labor wird die Kühlung verwendet, um das Fortschreiten der Todesphase zu verzögern, so dass die Kulturen so lange wie möglich lebensfähig bleiben.
Verweise
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