93682

Размножение микробов. Механизмы деления бактериальной клетки. Методы культивирования микробов: стационарный, глубинный с аэрацией, проточный. Периодические, непрерывные и синхронные культуры. Фазы роста периодической культуры

Доклад

Медицина и ветеринария

Механизмы деления бактериальной клетки. В условиях скоординированного роста деление клетки происходит когда она удваивает свою биомассу строго посередине. Процесс деления клетки сопряжен с процессом сегрегации распределения дочерних хромосом и дочерних плазмид в дочерние клетки.

Русский

2015-09-04

15.13 KB

0 чел.

Размножение микробов. Механизмы деления бактериальной клетки. Методы культивирования микробов: стационарный, глубинный с аэрацией, проточный. Периодические, непрерывные и синхронные культуры. Фазы роста периодической культуры.

В условиях скоординированного роста деление клетки происходит, когда она удваивает свою биомассу, строго посередине. Процесс деления клетки сопряжен с процессом сегрегации (распределения) дочерних хромосом и дочерних плазмид в дочерние клетки. У бактерий обнаружены белки- гомологи белков РаrА и РаrВ (они осуществляют равномерное распределение плазмид между дочерними клетками) и белок МuсВ. Вместе с белками мембраны они образуют комплекс, растаскивающий хромосомы в дочерние клетки перед образованием межклеточной перегородки. Связь между вегетативной репликацией хромосомы и клеточным делением включает три следующих последовательных события:

1. подготовку к инициации репликации;

2. цикл репликации хромосомы (и плазмиды);

3. интервал времени между завершением репликации хромосомы и клеточным делением. Клеточный цикл бактерий можно выразить следующей формулой:

Т = С + Э,

где Т — время удвоения; С — время цикла репликации; Б — время между завершением цикла репликации и клеточным делением.

При благоприятных условиях роста Т для Е. соli и многих других бактерий составляет около 30 мин. Деление бактериальной клетки находится также под строгим генетическим контролем, нарушение которого приводит и к нарушению механизма клеточного деления.

Деление бактерий наступает в результате формирования межклеточной перегородки, которое происходит следующим образом. В том участке ЦМ, с которым связана с помощью особого рецептора молекула ДНК (хромосома, плазмида), происходят события, инициирующие процесс репликации, в результате которого вновь образующаяся дочерняя молекула ДНК прикрепляется также к рецептору на ЦМ. Область последней между двумя рецепторами, к одному из которых прикреплена родительская, а к другому — дочерняя ДНК, начинает удлиняться, в результате этого расстояние между ними увеличивается в течение времени С. По завершении процесса репликации строго по экватору между отделившимися друг от друга хромосомами начинает формироваться межклеточная перегородка путем встречной инвагинации (врастания навстречу друг к другу) ЦМ и связанной с ней области клеточной стенки.

В результате слияния инвагинирующих участков ЦМ и КС образуется межклеточная перегородка, и родительская клетка разделяется на две дочерние клетки равной длины. Функцию аппарата митоза у бактерий выполняет ЦМ путем своего удлинения, которое раздвигает хромосомы (и плазмиды) таким образом, что они оказываются по ту и другую стороны формирующейся межклеточной перегородки в равных соотношениях.

Для выращивания бактерий используют следующие способы их культивирования: стационарный, глубинный с аэрацией и с использованием проточных питательных сред.

1. Стационарный способ: питательные среды сохраняются постоянными, с ними никаких дополнительных манипуляций не производят. Однако при таком способе культивирования в жидких питательных средах, где преобладают анаэробные энергетические процессы, выход биомассы незначителен. Поэтому в связи с развитием микробиологической промышленности были разработаны принципиально новые способы культивирования, позволяющие получать гораздо больший выход биомассы или биологически активных соединений. К их числу относятся метод глубинного культивирования с аэрацией и метод использования проточных сред.

2. Метод глубинного культивирования с аэрацией. Для выращивания с помощью этого способа применяют специальные устройства — реакторы. Они представляют собой герметические котлы (приспособленные автоклавы), в которые заливается жидкая питательная среда. Реакторы снабжены автоматическими приспособлениями, позволяющими поддерживать постоянную температуру, оптимальные рН и гН2, дозированное поступление необходимых дополнительных питательных веществ. Однако главная особенность таких реакторов в том, что они постоянно продуваются стерильным воздухом и в них установлены мешалки, с помощью которых среда постоянно перемешивается. Поэтому во всей питательной среде создается такая концентрация свободного кислорода, при которой энергетические процессы происходят в аэробных условиях, т. е. достигается максимальное использование энергии, заключенной в глюкозе, а следовательно, и максимальный выход биомассы. Для примера: выход биомассы при стационарном методе культивирования Е. соli в МПБ через 18—20 ч составляет 1—2 млрд клеток на 1 мл среды, а при глубинном методе через 12-14 ч - 50-60 млрд клеток/мл среды.

3. Использование проточных питательных сред позволяет создать условия, при которых клетки имеют возможность длительное время находиться в определенной фазе роста (экспоненциальной) при постоянной концентрации питательных веществ и в одних и тех же условиях, обеспечивающих непрерывный рост культуры. Методы получения непрерывных культур основаны на том, что в аппарат, где растут клетки, непрерывно добавляют свежую питательную среду и одновременно из него удаляют соответствующее количество бактерий.

Таким образом, в соответствии со способами культивирования различают:

1) периодические (при стационарном и глубинном методах культивирования) и

2) непрерывные (при проточном способе) культуры микроорганизмов.

3) синхронные культуры, в которых все клетки одновременно (синхронно) делятся. Однако такая синхронность сохраняется, как правило, в течение 2—3 циклов деления, а затем она нарушается. Синхронные культуры используют в основном для изучения тех или иных стадий клеточного цикла бактерий и роли отдельных генов (и их продуктов) в их осуществлении.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

49238. Минимальное покрытие 58.36 KB
  Требуется рассчитать минимальное покрытие для заданной таблицы, который можно редактировать с рабочей формы Визуализация В программе реализован алгоритм вершинного покрытия. Пользователь может изменят размеры таблицы. На форме две кнопки: определить минимальное покрытие - соответственно после нажатия определит минимальное покрытие, результат будет выведен в соседней таблице. Кнопка "перемешать" заполняет исходную таблицу случайными значениями.
49239. Kontextuelle Antonymie und Synonymie 41.91 KB
  Sprich, basierend auf dem Kontext - so zu einem stetigen Ebene der Abstraktion im Gespräch bleiben und die Begriffe in ihrer semantischen Feld angegeben. Lose im Rahmen des Gesprächs - ist, zu stoppen, zu verstehen, was der Befragte basiert, oder seine Gedanken in einem anderen Sinne zu interpretieren als die, die die Quelle schon sagt, auf dem angegebenen Feld in einem Gespräch semantischen Konzepten.
49240. Проектування технологічної операції виготовлення деталі заданої конструкції з термореактивної пластмаси Вх3-090-14 941 KB
  Якщо ми маємо справу з одногнігдовою конструкцією, то об’єм прес-матеріалу буде дорівнювати добутку об’єму відпресованого виробу на коефіцієнт ущільнення прес-матеріалу. А коли маємо справу з багатогніздовою конструкцією, то об’єм прес матеріалу буде дорівнювати добутку кількості гнізд на об’єм прес-матеріалу одногніздової конструкції.
49241. Сущность прибыли, ее роль в деятельности организации СООО «Ингман мороженое» 232 KB
  Величина прибыли зависит от производственной, снабженческой, сбытовой и финансовой деятельности организации. Поэтому при новых условиях хозяйствования, перехода организаций промышленности к рыночной экономике одним из важнейших показателей оценки эффективности их деятельности является прибыль.
49242. Учет вакантных должностей по предприятию 359.63 KB
  Рассылка писем 6 Исходные данные На листе Справочники переименованный Лист1 создаём таблицы Фамилия работника Коэффициент и День недели Рисунок 1 Основная таблица На листе Выходные дни переименованный Лист2 создаем основную рабочую таблицу. Рисунок 3. Ввод данных в виде списка в столбцы Фамилия работника и День недели обеспечиваем с помощью команды Проверка данных...
49243. Комбинированная газопаротурбинная установка 2.96 MB
  Схема представляет собой одноконтурную ТУК без промперегрева, в которую дополнительно введены элементы судового пропульсивного комплекса. В данной схеме на пропульсивной комплекс (т.е. на винт) работает ГТД и паровая турбина (ПТ1). Вторая паровая турбина (ПТ2) работает на электрогенератор и поэтому называется турбогенератором.
49246. Взаємозвязок рівня емпатії та самоставлення особистості 47.58 KB
  Вплив батьківського відношення на розвиток самоставлення у дитини. З перших днів життя дитини соціальне середовище представлена їй як система сімейної взаємодії. На перших порах саме батьки дитини є єдиними носіями соціальних відносин і єдиною ланкою яка опосередковує всі інші зв'язки дитини зі світом. Зупинюсь на особливостях взаємин батьки дитя що мають вирішальне значення в становленні особистості дитини її самооцінки і самоставлення.