Растежът и размножаването на микроорганизми

За да се изследва микроорганизмите да се определят етиологични фактори на инфекциозни заболявания, се занимава с профилактика и лечение на инфекциозни заболявания и решаване на много други проблеми, свързани с микроорганизми, е необходимо да има достатъчно от тях, а това означава - да се създадат условия за нормален растеж и размножаване на микроорганизми.

Терминът "размножаване" се отнася до способността на микробите да възпроизвежда, увеличаване на броя на индивидите.

Размножаване на микроорганизми се осъществява чрез напречен участък, обещаващ образуване на спори, възпроизвеждане.

Микробен растеж е увеличение в масата на микроби в синтеза на клетъчната материал и възпроизвеждане на всички клетъчни компоненти и структури.

За бактерии, спирохети, актиномицети, гъбички, рикетсии, микоплазма, протозои, хламидия казват те се размножават и вируси и фаги (вируси, бактерии) - възпроизведени.

Размножаване на микроорганизми отговаря на определени закономерности. разделящи микроорганизми скорост варира, зависи от вида на микроби, възраст на културата, характеристиките на естествена и изкуствена хранителна среда, температура, концентрация на въглероден двуокис, както и много други фактори.

По време на размножаване на микроорганизми на различни етапи на процес на морфологични и физиологични промени (форми, размери, оцветяване, биохимична активност, чувствителност към физически и химически фактори и т.н.).

Микроорганизми притежават на вариабилност, т.е. индивидите се различават в различни етапи на растежа, съзряването и стареене. Тези промени се наблюдават в нормалния цикъл на развитие на отделния организъм, което зависи от естеството на организма, сложността на неговата структура и съгласуваност в развитието.

Най-простото развитие цикъл между микроорганизмите имат бактерии. Размножават прост напречната разпад в различни равнини. В зависимост от това, клетките могат да бъдат подредени на случаен принцип, клъстери, вериги, чанти, двойки, четири и т.н.

Характерна особеност на бактериите, който ги отличава от много растения и животни е тяхната изключителна скорост репродукция.

Всяка клетка средно за половин бактериална претърпява разделяне, поради повишена метаболизъм, скоростта, с която хранителния материал влиза вътре в клетката.

Фактор инхибиране на бактериалния растеж, е изчерпването на хранителен субстрат и разпадните продукти на околната среда отравяне.

Бактериите отличават осем основни фази на възпроизвеждане.

1. Първоначалната стационарна фаза, което е периодът от време, един - два часа след инокулирането на бактерии в културалната среда. В тази фаза на възпроизвеждането настъпва

2. Фаза забавяне размножаване (закъснение - фаза), през който бактериалният растеж е много бавно, и скорост на растеж се увеличава. Продължителността на втората фаза на около два часа.

3. фаза продължава пет - шест часа. Третата фаза се характеризира чрез разделяне на максималната скорост, намаляването на размера на клетката.

4. Фаза отрицателно ускорение (трае около два часа). скорост на бактериалното размножаване намалява броят на пролифериращи клетки се намалява.

5. Стационарна фаза, която продължава около два часа. Броят на новите бактерии е почти равен на броя на умрели животни.

6. Фаза ускоряване клетъчна смърт (трае около три часа).

7. логаритмична фаза на клетъчната смърт (с продължителност около пет часа), при която клетъчната смърт настъпва при постоянна скорост

8. намаляване на скоростта фаза умира. Оцелелите екземпляри се прехвърлят в състояние на покой.

Фазата на възпроизвеждане продължителност не е постоянен. Тя може да бъде различен в зависимост от вида на микроорганизми и условията на култивиране.

Цикълът на coccoid бактерии се намалява до увеличаване на клетката и последващо разделяне. Пръчковидни бактерии спорогенните в млада възраст расте, пиковите стойности, а след това се разделят на две дъщерни клетки, които повтарят един и същи цикъл. В бацили и клостридии в цикъла на развитие се активира при определени условия, процес спорообразуването.

Спирохетите и рикетсии като бактерии се размножават чрез двоичен делене.

Сред микоплазми имат способността да възпроизвежда всички елементарни органите на сферична или яйцевидна форма. В процеса на развитие на елементарното тялото изглежда някак влакнест израстъци, в които се образуват сферични тела. Постепенно спиралата става по-тънка и формира верига с ясно дефинирани сферични частици. След разделянето нишки на фрагменти, и освобождаване на сферични тела.

Възпроизвеждането на някои микоплазми осъществява чрез пъпкуване дъщерни клетки от по-големи сферични тела. Една напречна разделителна микоплазма размножават ако микоплазми делене процеси са синхронно Нуклеоидът ДНК репликация. В синхрон справяне mnogonukleoidnye образува нишковидни форма, впоследствие неделими от coccoid клетки.

Actinomycetes и гъбички имат две различни стадии на развитие: етап растеж вегетативно при което характеристиката е образуването на мицел и образуване на спори етап на образуване на спорофори.

Важна особеност на актиномицети и гъби е значително разнообразие от начини за тяхното размножаване. Те се характеризират с вегетативно, безполов и полово размножаване.

Вегетативно размножаване се осъществява чрез разделяне на фрагменти, последвано от образуване на хифа palochkovidnyhi отделните coccoid клетки.

Безполово възпроизвеждане осъществява чрез вегетативно (фрагменти растеж хифално или отделни клетки), и от повече или по-малко специализирани репродуктивни органи (спори и конидии). Най-често, безполов, канал за възпроизвеждане се проявява в образуването на екзогенни и ендогенни спори. Exospores или конидии са оформени в краищата на плодните хифи, но затворени в обща торбичка - спорангий. Хифите носещ спорангии, наречен sporangionostsami. Sporangionostsy може да е права, чуплива, спирала.

Половото размножаване се случва с помощта на специални органи - Аскоспорите, basidiospores, която предшества формирането на сексуалното процес. спори Биологичната цел на актиномицети и гъби почиват, обслужващи за опазване на видовете в рамките на определен период от време и служителите за бързо възпроизвеждане.

Спорите на актиномицети и гъби образувани всяка проба в голямо количество, тъй като за разлика от бактериалните спори са предимно разплод. Те са по-малко устойчиви на фактори на околната среда, отколкото бактериалните спори.

В най-простата, както и Actinomycetes и гъби, както и възпроизвеждане чрез делене и има сексуален процес.

Chlamydia, вируси и бактериофаги има уникален развитие цикли.

Размножаването започва с Chlamydia елементарни тела проникване в чувствителна тъкан клетка чрез ендоцитоза. Тези телца в вакуолата клетки се превръщат в вегетативни форми, наречени първоначалните или ретикуларни клетки, които имат способността да разделят. Ретикуларни клетки са клетъчна стена плаки и в цитоплазмата - свободно разположени фибрили и многобройни ядрената рибозом. След повторно разделяне на ретикуларни клетки се превръщат в междинни форми, от които се развива ново поколение елементарни тела. Всички цикъл на развитие Chlamydia продължава 40 - 48 час и завършва с образуването на microcolonies на хламидия в клетъчната цитоплазма - гостоприемник.

След разкъсване на стените на вакуоли и пълното унищожаване на клетки - гостоприемници microcolonies хламидии, са извън цялата клетка се разделя на отделни елементарни органи и проникване в клетъчния цикъл на хламидия с последващо многократно възпроизвеждане.

Размножаването на вирусите характеризиращи се с последователност на отделните етапи.

1. Етап на адсорбция. Вирионите адсорбирани върху структурите на клетъчната повърхност. В този случай, има взаимодействие на вириона и допълващи структури на клетката, наречени рецептори.

Етап 2. проникване вирион в клетката гостоприемник. Начини за навлизането на вируса в чувствителни клетки не са идентични с тях. Много вириони влязат в клетката чрез поноцитоза когато се формира pinotsitarnaya вакуола "дърпа" на вириона в клетката. Някои вируси влизат в клетка правилния начин чрез кожата си.

Етап 3. унищожаване на външната обвивка на капсид на вириона и използване на протеолитични ензими клетки - домакин. В някои вириони процес на разрушаване на тяхната обвивка започва в стъпката на адсорбция, а другите - в pinotsitarnoy вакуола, третият - директно в цитоплазмата на клетката, с участието на същите протеолитични ензими.

Етап 4. синтеза на вирусни протеини и репликация на нуклеинова киселина. След пълно или частично освобождаване на синтезата на вирусната нуклеинова киселина започва процеса на вирусната репликация протеини и нуклеинови киселини.

Етап 5. Системата или вирион морфогенезата. възможно само ако строго подредени съединение вирусни структурни полипептиди и нуклеиновата киселина, която се предоставя самосглобяване на протеинови молекули около нуклеиновата киселина Образуване вириони. В някои вируси, този процес се случва в цитоплазмата, а други - в ядрото на клетката гостоприемник. В slozhnoorganizovannyh вируси, като външна обвивка, по-нататъшното възел среща в цитоплазмата през изход им от клетката.

Етап 6. Изходът на вириони от клетката - домакин. Редица сложни вируси от клетките - капитанът и клетките за известно време да остане жизнеспособен, а след това умират. Прости вириони от клетката чрез образувана дупка в черупката си, клетката - собственик умира, без да запазвате за някои - по времето на жизнеспособност.

В някои случаи е възможно възпроизвеждането на вириони в клетките може да се случи в продължение на много месеци и дори години. Вирусите са разпределени през клетъчната мембрана. В делящи се клетки такива вириони прехвърлят в дъщерни клетки на свой ред произвеждат пъпкуване вирусни частици.

Има три вида на взаимодействие на вируса с клетката: продуктивен, неуспешен и virogen.

Продуктивна тип взаимодействие е образуването на нови вириони.

Аборт тип взаимодействие може да спре етап в репликацията на вирусната нуклеинова киселина или синтез вирусен протеин, или вирион морфогенеза.

тип Virogen се характеризира чрез вмъкване (интеграция) на вирусна нуклеинова киселина в ДНК на клетките, което осигурява синхрон вирусната репликация и клетъчната ДНК.

Когато адсорбционната възпроизвеждане фаг взема се поставя върху повърхността на клетката (етап 1) взаимодействие на аминогрупите на протеини локализирани в периферната част на опашката на процеса на фаги, и отрицателно заредени карбоксилни групи на клетъчната повърхност бактериалната.

Разграничаване обратим и необратим фаза адсорбция. Обратимото фаза се характеризира с това, че неподвижната фаг може да бъде отделен от клетките чрез енергично разбъркване или драстично намаляване на концентрацията на йон. Освободената когато фаги запазват своята жизнеспособност.

По време на адсорбцията необратимо фаг втората фаза не се отделя от микробна клетка тяло. Процесът на адсорбция трае няколко минути. Под влияние на ензим, намиращ се в микробни клетки опашка придатък фагови в тялото на мястото на свързване на фага е оформен отвор, през който прониква в клетката фаговата ДНК. фаг плик остава извън (стъпка 2).

Някои фаги бяха администрирани на нуклеинова киселина в клетка без предварително механично увреждане на клетъчната стена. В започна след навлизане в клетката нуклеинова киселина на латентен период на фага се осъществява биосинтеза на фагови нуклеинови киселини и протеини на капсида на фаг.

Синтезът на ензими, необходими за репликацията на фагова нуклеинова киселина и структурни протеини на фага (етап 3).

Четвъртият етап е изпълнен кухи nukleokislotoy фагови фагови частици и образуването на зрели фаг. Изработено фаг морфогенеза.

След латентен период настъпва лизиране на инфектирани клетки и микробен добив зрели фагови частици (стъпка 5).

Смята се, че адсорбцията на фага продължава 40 минути, латентен период - 75 минути. Всички фаг взаимодействия с микробен клетъчния цикъл се простира малко повече от три часа.

Въвеждането на фага в микробна клетка не винаги е придружено от лизис. Често фагови взаимодействия с микробна клетка води до образуването на лизогенен култури.

Поради естеството на взаимодействието с микробни клетки разграничи умерени и вирулентни фаги. състояние Lysogenesis нарича умерени фаги. Лизогенен микробни клетки са резистентни към вирулентни фаги. Вирулентен фаги предизвика образуването на нови фаг и микробен клетъчен лизис.