Růst bakteriální populace

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Jump to navigation Jump to search

Růst bakteriální populace je mnohonásobné množení bakteriální buňky metodou binárního dělení za vzniku dvou nových jedinců, které se opakuje, dokud není vyčerpáno množství živin v prostředí či se jinak nezmění podmínky. Toto množení má určité zákonitosti.

Takzvanou metodou statické kultivace se dosahuje růstu, při němž po fázi růstu následuje pokles v důsledku vyčerpání živin. Pokud se kultivuje kontinuálně, dodávají se do živného média stále nové živiny.[1]

Křivka růstu[editovat | editovat zdroj]

Při statické kultivaci má dynamika populace bakterií mnohé typické vlastnosti. V ideálním případě, kdy všechny buňky vzniklé dělením přežijí a dále se po určitém čase množí, vykazuje bakteriální populace exponenciální růst. Počet buněk se zjišťuje přímými metodami, jako je mikroskopie a průtoková cytometrie, měřením biomasy, ale i metodami nepřímými, například počítání kolonií či příjem živin. Různé modely se snaží vždy srovnat teorii s praktickými výsledky.[2].

Fáze růstu[editovat | editovat zdroj]

Základní křivka růstu bakteriální populace, na ose y je vynesen počet bakterií v kolonii, na ose x je čas. Písmena (A, B, C, D) symbolizují jednotlivé fáze růstu.

Při statické kultivaci se rozlišují čtyři typické fáze růstu:

  1. Klidová fáze (lag fáze) — bakterie se ještě nemnoží tak rychle, zpravidla se enzymaticky připravují na růst v novém prostředí. Nastává syntéza RNA, enzymů a ostatních molekul;
  2. Exponenciální fáze (log fáze, logaritmická fáze) — probíhá intenzivní množení bakterií a populace dosahuje exponenciálního růstu. To, jak je nárůst počtu bakterií prudký, je individuální vlastnost každého bakteriálního kmene, ale závisí i na vnějších podmínkách. Exponenciální fáze trvá, dokud není vyčerpáno množství živin;
  3. Stacionární fáze — postupně se zpomaluje rychlost množení buněk, až do stádia rovnováhy, kdy se počet buněk zhruba nemění. Akumulují se toxické produkty a je vyčerpáno živné médium.
  4. Fáze odumírání — v této fázi již převyšuje počet odumřelých buněk počet buněk vzniklých. Často se přidružuje sporulace, tvorba klidových stádií, které přežijí nepříznivé podmínky.

Růstové konstanty[editovat | editovat zdroj]

Veličiny, známé jako růstové konstanty, se určují v exponenciální fázi dělení buněk. K důležitým veličinám tohoto typu patří:[1]

Platí, že počet buněk v n-té generaci se vypočítá jako:

N = N0×2n,

kde N0 je počet buněk na začátku a n je počet generací. Dále platí, že g = R-1, tedy R a g jsou nepřímo úměrné. Také platí, že R = n×t-1, tedy rychlost dělení je podíl počtu generací a času k dělení (v hodinách).

Logaritmický růst bakterií v optimálním médiu je proto obrovský. Při generační době 15-30 minut může z jedné buňky teoreticky za 24 hodin vzniknout 4722 triliónů buněk.[3]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku bacterial growth na anglické Wikipedii.

  1. a b ROSYPAL, Stanislav. Nový přehled biologie. [s.l.]: Scientia, 2003. S. 797. 
  2. Zwietering M H, Jongenburger I, Rombouts F M, van 'T Riet K. Modeling of the Bacterial Growth Curve. Applied and Environmental Microbiology. 1990, roč. 56, čís. 6, s. 1875-1881. 
  3. KŮDELA, Václav; NOVACKY, Anton; FUCIKOVSKY, Leopold. Rostlinolékařská bakteriologie. [s.l.]: Academia, 2002. S. 346.