Ukuaji na uzazi wa bakteria

Ukuaji wa bakteria hutokea kama matokeo ya athari nyingi zinazohusiana za biochemical ambazo hufanya muundo wa nyenzo za seli, ambayo husababisha kuongezeka kwa idadi ya vifaa vyote vya kemikali. Katika bakteria, tofauti hufanywa kati ya ukuaji wa kibinafsi wa seli ya bakteria na ukuaji wa bakteria katika idadi ya watu.

ukuaji wa bakteria ya mtu binafsi. Inahukumiwa na ongezeko la ukubwa wa watu binafsi. Kiwango cha ukuaji kinategemea hali ya nje na hali ya kisaikolojia ya seli yenyewe. Chini ya hali ya mara kwa mara, ukuaji hutokea kwa kiwango cha mara kwa mara. Bakteria yenye umbo la fimbo hukua hasa katika mwelekeo wa mhimili mrefu, hivyo uwiano kati ya uso wa seli na kiasi chake haubadilika sana wakati wa ukuaji wa seli, na hii inajenga hali ya mara kwa mara ya kusambaza kila sehemu ya seli na virutubisho na oksijeni. Cocci inakua sawasawa katika pande zote, na kuongeza ukubwa wa radius ya seli, wakati thamani ya jamaa ya uso wa seli hupungua, hivyo hali ya ugavi kwa kila sehemu ya seli inakuwa mbaya zaidi na zaidi. Katika vipindi kati ya mgawanyiko wa seli, bakteria ni kubwa kuliko mara baada ya mgawanyiko.

Uzazi wa bakteria. Mara nyingi, bakteria huzaa kwa fission ya binary, wakati seli mbili zinaundwa kutoka kwa seli moja, ambayo kila mmoja hugawanyika tena. Mchakato wa mgawanyiko daima hutanguliwa na urudiaji wa DNA. Kuna aina mbili za mgawanyiko - mgawanyiko kwa kupunguzwa (lacing) na kwa msaada wa ugawaji wa transverse (Mchoro 1.9).

Mchoro 1.9 - Mgawanyiko wa bakteria

A - mgawanyiko kwa kupunguzwa; B - mgawanyiko kwa ugawaji wa transverse; CS, ukuta wa seli; CM, utando wa cytoplasmic; H, nukleoidi; P - kupunguzwa

Mgawanyiko kwa kubana(constriction) inaambatana na kupungua kwa seli kwenye tovuti ya mgawanyiko wake, na tabaka zote za membrane za seli hushiriki katika mchakato huu. Kueneza kwa membrane kwa pande zote mbili ndani ya seli huipunguza zaidi na zaidi na, hatimaye, hugawanya katika mbili. Hivi ndivyo bakteria nyingi za Gram-negative hugawanyika.

Mgawanyiko na malezi ya septamu ya kupita asili ya bakteria ya Gram-chanya. Walakini, katika vikundi vingine vya bakteria, mabadiliko katika njia za mgawanyiko yalibainishwa (bakteria ya thionic, mycobacteria). Katika bakteria ya spherical, partitions kadhaa za transverse zinaweza kuunda (tetracocci, sarcins).

Kipindi kutoka kwa mgawanyiko hadi mgawanyiko kinaitwa mzunguko wa seli(ontogeny ya bakteria). Kuna aina kadhaa za mzunguko wa seli za mimea: monomorphic- aina moja tu ya seli huundwa (kwa mfano, bacilli), dimorphic- aina mbili za morphological; polymorphic- kadhaa, ambayo kila mmoja ina sifa ya vipengele fulani na vya mara kwa mara vya mzunguko wa seli (kwa mfano, actinomycetes). Katika mizunguko ya dimorphic na polymorphic, seli za binti na mama zinajulikana.

chipukizi Ubacterium ni aina ya fission ya binary. Njia hii ya uzazi ni ya asili katika bakteria ambazo zina mzunguko wa seli za dimorphic au polymorphic. Bakteria zinazokua zina polarity ya seli. Baadhi ya bakteria huongezeka kwa kutumia exospores (lakini si endospores!), Vipande vya Hyphae (actinomycetes). Kuna bakteria ambazo zina villi ya uzazi, au F-kunywa(Mbolea ya Kiingereza y uzazi, uzazi), kutokana na kuwepo kwa sababu ya ngono.

Bakteria ni sifa ya kiwango cha juu cha uzazi. Kwa mfano, chini ya hali nzuri, Escherichia coli hugawanya kila 20 ... dakika 30, 2 72 (vizazi 72) watajifunza kutoka kwa seli moja kwa siku. Chini ya hali isiyojumuisha kifo, biomass hiyo itakuwa tani 4720. Kiwango cha uzazi kinategemea mambo ya mazingira (joto, hali ya lishe, unyevu, mmenyuko wa mazingira, nk) na juu ya sifa za aina za bakteria. Kiwango cha juu cha uzazi wa bakteria huhakikisha maisha yao duniani hata chini ya hali ya kifo cha wingi. Seli zilizobaki za kibinafsi huongezeka na tena kutoa kizazi.

Ukuaji wa bakteria katika idadi ya watu. Idadi ya watu (fr. idadi ya watu - idadi ya watu) ni mkusanyiko wa bakteria wa spishi sawa (utamaduni safi) au spishi tofauti (mchanganyiko wa ushirika) ambao hukua katika nafasi ndogo (kwa mfano, katika njia ya lishe). Katika idadi ya bakteria, seli zinaendelea kukua, kuzidisha, na kufa. Kilimo cha microorganisms katika hali ya bandia ni mara kwa mara, kuendelea na synchronous.

Kilimo cha mara kwa mara (kilimo).. Kilimo hiki hutokea bila kuingia na kutoka kwa kati ya virutubisho. Ni sifa ya classic Curve ya ukuaji wa vijidudu, ambamo awamu tofauti za ukuaji wa idadi ya bakteria zinajulikana, zinaonyesha muundo wa jumla wa ukuaji na uzazi wa seli (Mchoro 1.10).

Mchoro 1.10 - Curve ya ukuaji na maendeleo ya idadi ya bakteria

Awamu ya kuchelewa(Kiingereza lag - lag) huanza kutoka wakati bakteria hupandwa katika kati ya virutubisho safi. Seli huzoea hali fulani za kitamaduni, hukua lakini hazizidishi, hufikia kiwango cha juu cha ukuaji. Viwango kamili na mahususi vya ukuaji huongezeka kutoka sifuri hadi viwango vya juu vinavyowezekana.

Kiwango cha Ukuaji Kabisa imedhamiriwa na uhusiano:

V = dx/dt, (1.1)

ambapo V ni ongezeko la biomasi au idadi ya seli;

x ni biomasi au idadi ya seli,

t ni wakati.

Kiwango maalum cha ukuaji imedhamiriwa na formula:

µ = (dx/dt) ∙ 1/х, (1.2)

ambapo µ ni ongezeko la kipimo cha muda cha biomass e kwa kila kitengo cha majani,

x ni majani ya awali.

Muda wa awamu ya lag hutegemea sifa za kibiolojia za bakteria, umri wa utamaduni, kiasi cha inoculum, muundo wa kati ya virutubisho, joto, uingizaji hewa, pH, nk. Baadhi ya bakteria wana muda mfupi wa kuchelewa kwa ukuaji. , wakati wengine wana muda mrefu. Utamaduni mdogo, kipindi kifupi. Karibu utungaji wa kati ya virutubisho na ambayo microorganisms zilipandwa, mfupi zaidi ya awamu ya lag. Mabadiliko katika kati ya virutubisho husababisha mabadiliko katika awamu ya lag, kwani wakati unahitajika kwa ajili ya awali ya enzymes, au ongezeko la shughuli zao. Kwa hivyo, sababu za kuchelewesha ukuaji zinaweza kugawanywa katika ya nje(utungaji wa kati, pH, joto, nk) na ndani(umri wa kitamaduni). Muda wa awamu inaweza kuwa kutoka dakika kadhaa hadi saa kadhaa na hata siku. Katika awamu hii μ = 0 .

logarithmic, au kielelezo, au awamu ya logi, inayojulikana na kiwango cha juu cha mgawanyiko wa bakteria. Ukuaji mkubwa wa idadi ya watu unaelezewa na mlinganyo:

X \u003d X o ∙ e μ max ∙ t, (1.3)

ambapo Chi X o - idadi ya seli (au majani) mwishoni na mwanzoni mwa jaribio;

t ni wakati wa majaribio;

e ni msingi wa logarithm asili;

µkiwango cha juu – kiwango cha juu cha ukuaji maalum.

Wakati wa awamu ya logarithmic, seli nyingi ni zachanga za kisaikolojia, zinafanya kazi kwa biochemically, na pia ni nyeti zaidi kwa mambo mabaya ya mazingira. Katika awamu hii, μ = max. Awamu hii ni multistage, tangu mwanzo wa ukuaji wake bakteria kukua kwa kati na ziada ya substrate, basi ukolezi wake hupungua, mabadiliko ya shughuli za enzyme, na maudhui ya metabolites za seli huongezeka. Kwa kuongeza, mambo mengi huathiri ukuaji wa bakteria: sifa za aina za bakteria, asili ya kati ya virutubisho na mkusanyiko wa vipengele vyake vya kibinafsi, na joto la kilimo.

Awamu ya ukuaji wa polepole. Inachanganya awamu mbili - awamu ya ukuaji wa mstari(μ = const) na awamu ya kuongeza kasi hasi. Awamu hiyo ina sifa wakati wa ukuaji wa mstari kwa kiwango cha mara kwa mara cha ukuaji wa majani (idadi ya seli). Kisha, juu ya mpito kwa awamu ya kuongeza kasi mbaya, idadi ya seli zinazogawanyika hupungua. Mwanzo wa awamu huelezewa na mabadiliko ya kiasi katika utungaji wa kati ya virutubisho (matumizi ya virutubisho, mkusanyiko wa bidhaa za kimetaboliki).

Awamu ya stationary inayojulikana na usawa kati ya seli zinazokufa na mpya. Mambo ambayo hupunguza ukuaji wa bakteria katika awamu ya awali ni sababu ya awamu ya stationary. Hakuna ongezeko la majani (μ = 0) Katika awamu hii, thamani ya juu ya biomasi na idadi ya juu ya jumla ya seli huzingatiwa. Maadili haya ya juu yanaitwa mavuno, au njia ya nje. Moja ya sababu za kuzuia ni mkusanyiko wa juu wa seli kwa kila kitengo cha kati ya virutubisho. Katika aina tofauti za bakteria, thamani hii inatofautiana kwa kiasi kikubwa. Katika awamu ya stationary, seli zina sifa ya ukuaji usio na usawa (vipengele vya seli vinatengenezwa kwa viwango tofauti), kupungua kwa kasi ya michakato ya kimetaboliki, na upinzani wa juu kwa mvuto wa kimwili na kemikali.

awamu ya kufa (kifo cha seli ya kielelezo) ina sifa ya kupungua kwa idadi ya seli zilizo hai, ongezeko la heterogeneity ya idadi ya watu (seli ambazo hazioni rangi zinaonekana, na maendeleo dhaifu ya safu ya murein, nk). Mchakato wa kufa unashinda mgawanyiko (μ< 0).

Awamu ya kuishi inayojulikana na uwepo wa seli za kibinafsi ambazo zimehifadhi uwezo kwa muda mrefu chini ya hali ya kifo cha seli nyingi katika idadi ya watu. Seli za kuishi zina sifa ya shughuli ya chini ya michakato ya kimetaboliki, mabadiliko katika muundo wa seli (cytoplasm nzuri-grained, kutokuwepo kwa polyribosomes, nk). Seli ni sugu zaidi kwa hali mbaya ya mazingira.

Kwa hiyo, wakati wa kilimo cha stationary, seli za microbial ni daima katika mabadiliko ya hali: kwanza, virutubisho vyote ni ziada, basi upungufu wao huingia hatua kwa hatua, basi seli zina sumu na bidhaa za kimetaboliki.

Ushawishi wa Vigezo vya Kuzuia Kiwango cha Ukuaji. Kwa ukuaji wa kawaida na maendeleo ya microorganisms, mazingira lazima iwe na virutubisho muhimu, iwe na pH sahihi, joto, nk. Mambo ambayo yanazuia ukuaji wa mazao yanaitwa kuweka kikomo. Kipengele cha tabia ya ukuaji wa idadi ya microorganisms ni utegemezi wa kiwango cha ukuaji maalum juu ya mkusanyiko wa substrate. Utegemezi huu unaonyeshwa Mlinganyo wa Monod, ambayo ni kazi ya hyperbolic:

μ = μ max ∙ S/(S + K S), (1.4)

ambapo μ ni kiwango maalum cha ukuaji;

μ max - kiwango cha juu cha ukuaji maalum;

S ni mkusanyiko wa substrate;

K S - kueneza mara kwa mara, kwa nambari sawa na mkusanyiko huo wa substrate, ambayo hutoa kiwango cha ukuaji sambamba na nusu ya thamani ya μ max.

Virutubisho vinavyotumiwa, mazingira hutajiriwa na bidhaa za kimetaboliki, ambazo pia hupunguza ukuaji wa utamaduni. Kesi ya jumla ya ushawishi wa mkusanyiko wa substrate na bidhaa za kimetaboliki kwenye kiwango cha ukuaji wa idadi ya vijidudu ilionyeshwa katika mfano wa N.D. Jerusalem:

μ = μ max ∙ S/(S + K S) ∙ K P / (K P / + P), (1.5)

ambapo P ni mkusanyiko wa bidhaa za kimetaboliki;

K P ni mara kwa mara kwa nambari sawa na mkusanyiko huo wa bidhaa za kimetaboliki ambayo kiwango cha ukuaji kinapungua kwa nusu.

Uchambuzi wa equation hii unaonyesha kuwa chini ya hali K P >> P, wakati thamani ya P inaweza kupuuzwa. kiwango cha ukuaji ni mdogo tu kwa mkusanyiko wa substrate. Ikiwa S >> K S , basi kiwango cha ukuaji ni mdogo na mkusanyiko wa bidhaa za kimetaboliki

Kilimo cha kuendelea. Ikiwa kati ya virutubisho safi hutolewa kwa chombo kilicho na idadi ya bakteria na wakati huo huo kioevu cha utamaduni kilicho na seli za bakteria na bidhaa za kimetaboliki huondolewa kwa kiwango sawa, basi kilimo cha kuendelea kinapatikana. Kwa kurekebisha kasi ya kati ya mtiririko, ukuaji wa idadi ya bakteria unaweza kudhibitiwa, kwa mfano, kurefusha awamu ya logarithmic au stationary kwa wakati wowote unaotaka. Kilimo cha kuendelea kinafanywa kwa vifaa maalum - chemostats na turbidostats.

Chemostats. Ukuaji wa bakteria umewekwa na mkusanyiko wa substrate. Kwa kudumisha mkusanyiko wa mara kwa mara wa moja ya substrates zinazohitajika (chanzo cha nitrojeni au kaboni), kwa kurekebisha kiwango cha mtiririko wa kati, inawezekana kusawazisha kiwango cha ukuaji wa utamaduni. Kiwango cha mabadiliko katika thamani ya biomass ya seli katika chemostat ni sawa na tofauti kati ya kiwango cha ukuaji wa majani na kiwango cha kuondolewa kwake kutoka kwa mkulima. Msongamano wa watu unabaki thabiti ikiwa μ=D (kiwango maalum cha ukuaji ni sawa na sababu ya dilution), i.e. upotezaji wa seli kama matokeo ya kuosha nje na faida yao kama matokeo ya uzazi ni ya usawa.

Turbidostats.Kanuni ya uendeshaji inategemea udhibiti wa kiwango cha mtiririko wa kati kwa msongamano wa idadi ya watu. Msongamano wa watu unadhibitiwa na seli ya picha iliyounganishwa kwenye relay ambayo inadhibiti mtiririko wa kati. Wakati msongamano wa watu unafikia kiwango kilichopangwa mapema, relay inawashwa na kati safi huingia kwa mkulima. Matokeo yake, mkusanyiko wa seli hupungua kwa kiwango fulani na kisha ugavi wa kati unazimwa moja kwa moja.

Udhibiti wa turbidostatic unaweza kutegemea mbinu zingine za kuamua biomasi au bidhaa zinazoundwa wakati wa ukuaji wa bakteria (kwa mfano, njia ya pH-stat ya kudhibiti kiwango cha mtiririko, matumizi ya oxystat - kudhibiti kiwango cha mtiririko kwa kiwango cha matumizi ya oksijeni. , na kadhalika.).

Kilimo cha kuendelea cha microorganisms hutumiwa kujifunza fiziolojia yao, biochemistry, genetics, nk, na pia hutumiwa sana katika sekta ya microbiological.

Kilimo Synchronous . Tamaduni zinazolingana ni tamaduni ambazo kwa muda seli zote hugawanyika kwa wakati mmoja (sawazisha) kwa sababu ya utayari sawa wa mgawanyiko wa watu wote. Usawazishaji unapatikana kwa mbinu za kimwili na kemikali-kibiolojia. Mbinu za kimwili ni athari za joto, centrifugation tofauti au filtration tofauti, nk Mbinu za kemikali na kibaiolojia: njaa ya kulazimishwa ya bakteria, kilimo cha bakteria kwenye vyombo vya habari vya chini na uhamisho wao unaofuata kwa vyombo vya habari kamili. Tamaduni za synchronous hutumiwa kwa masomo ya maumbile na cytological, kujifunza awali ya vipengele vya seli za kibinafsi katika mchakato wa mgawanyiko wa bakteria.

Mbele >>>

1. Ukuaji na uzazi wa bakteria

Ukuaji wa bakteria ni ongezeko la saizi ya seli ya bakteria bila kuongeza idadi ya watu katika idadi ya watu.

Uzazi wa bakteria ni mchakato unaohakikisha ongezeko la idadi ya watu katika idadi ya watu. Bakteria ni sifa ya kiwango cha juu cha uzazi.

Ukuaji daima hutangulia uzazi. Bakteria huzaliana kwa njia ya mgawanyiko wa binary, ambapo seli mbili za binti zinazofanana huundwa kutoka kwa seli moja ya mama.

Mchakato wa mgawanyiko wa seli za bakteria huanza na urudiaji wa DNA ya chromosomal. Katika hatua ya kushikamana kwa kromosomu kwenye membrane ya cytoplasmic (hatua ya kuiga), protini ya mwanzilishi hufanya vitendo, ambayo husababisha pete ya chromosome kuvunjika, na kisha nyuzi zake zimeharibiwa. Filamenti hujifungua na filamenti ya pili inashikamana na utando wa cytoplasmic kwenye sehemu ya pro-replicator, ambayo inapingana kikamilifu na hatua ya replicator. Kwa sababu ya polima za DNA, nakala yake halisi imekamilika kwenye tumbo la kila uzi. Kuongezeka maradufu kwa nyenzo za urithi ni ishara ya kuongeza idadi ya organelles mara mbili. Katika mesosomes ya septal, septum inajengwa, kugawanya kiini kwa nusu.

DNA yenye nyuzi mbili huzunguka, hujipinda hadi kwenye pete kwenye hatua ya kushikamana na membrane ya cytoplasmic. Hii ni ishara ya mgawanyiko wa seli kando ya septamu. Binti mbili za watu binafsi huundwa.

Kwenye vyombo vya habari vya virutubisho mnene, bakteria huunda makundi ya seli - makoloni, tofauti kwa ukubwa, sura, uso, rangi, nk Kwenye vyombo vya habari vya kioevu, ukuaji wa bakteria unajulikana kwa kuundwa kwa filamu juu ya uso wa kati ya virutubisho, turbidity sare au. mashapo.

Uzazi wa bakteria huamua na wakati wa kizazi. Hiki ni kipindi ambacho mgawanyiko wa seli hufanyika. Muda wa kizazi hutegemea aina ya bakteria, umri, muundo wa kati ya virutubisho, joto, nk.

Awamu za uzazi wa seli ya bakteria kwenye njia ya virutubishi kioevu:

1) awamu ya awali ya stationary; idadi ya bakteria ambayo iliingia kwenye kati ya virutubisho na iko ndani yake;

2) awamu ya lag (awamu ya kupumzika); muda - masaa 3-4, bakteria kukabiliana na kati ya virutubisho, ukuaji wa seli hai huanza, lakini hakuna uzazi wa kazi bado; kwa wakati huu, kiasi cha protini, RNA huongezeka;

3) awamu ya kuzidisha logarithmic; michakato ya uzazi wa seli katika idadi ya watu inaendelea kikamilifu, uzazi unashinda kifo;

4) awamu ya juu ya stationary; bakteria hufikia mkusanyiko wa juu, yaani, idadi kubwa ya watu wenye uwezo katika idadi ya watu; idadi ya bakteria waliokufa ni sawa na idadi ya sumu; hakuna ongezeko zaidi la idadi ya watu binafsi;

5) awamu ya kifo cha kasi; michakato ya kifo inashinda mchakato wa uzazi, kwani substrates za virutubisho katika mazingira zimepungua. Kukusanya bidhaa zenye sumu, bidhaa za kimetaboliki. Awamu hii inaweza kuepukwa kwa kutumia njia ya utamaduni wa mtiririko: bidhaa za kimetaboliki hutolewa mara kwa mara kutoka kwa kati ya virutubisho na virutubisho hujazwa tena.

<<< Назад

Mbele >>>

Uzazi wa bakteria kwa fission ni njia ya kawaida ya kuongeza ukubwa wa idadi ya microbial. Baada ya mgawanyiko, bakteria hukua kwa ukubwa wao wa awali, ambayo inahitaji vitu fulani (sababu za ukuaji).

Njia za uzazi wa bakteria ni tofauti, lakini kwa wengi wa aina zao, aina ya uzazi wa asexual ni ya asili katika njia ya mgawanyiko. Bakteria huzaa mara chache kwa kuchipua. Uzazi wa kijinsia wa bakteria upo katika fomu ya zamani.

Mchele. 1. Katika picha, seli ya bakteria iko katika hatua ya mgawanyiko.

Kifaa cha maumbile ya bakteria

Kifaa cha maumbile cha bakteria kinawakilishwa na DNA moja - chromosome. DNA imefungwa kwenye pete. Kromosomu iko kwenye nyukleotidi ambayo haina utando. Kiini cha bakteria kina plasmids.

Nucleoid

Nucleoid inafanana na kiini. Iko katikati ya seli. DNA imewekwa ndani yake - mtoaji wa habari ya urithi katika fomu iliyokunjwa. DNA isiyopinduliwa hufikia urefu wa 1 mm. Dutu ya nyuklia ya seli ya bakteria haina membrane, nucleolus na seti ya chromosomes, na haijagawanywa na mitosis. Kabla ya mgawanyiko, nucleotide ni mara mbili. Wakati wa mgawanyiko, idadi ya nyukleotidi huongezeka hadi 4.

Mchele. 2. Katika picha, kiini cha bakteria kwenye kata. Nucleotide inaonekana katika sehemu ya kati.

Plasmidi

Plasmidi ni molekuli zinazojiendesha zilizokunjwa ndani ya pete ya DNA yenye nyuzi mbili. Uzito wao ni mdogo sana kuliko wingi wa nucleotide. Licha ya ukweli kwamba habari za urithi zimewekwa katika DNA ya plasmids, sio muhimu na muhimu kwa seli ya bakteria.

Mchele. 3. Picha inaonyesha plasmid ya bakteria.

Hatua za mgawanyiko

Baada ya kufikia ukubwa fulani wa asili katika seli ya watu wazima, taratibu za mgawanyiko zinazinduliwa.

Kujirudia kwa DNA

Urudiaji wa DNA hutangulia mgawanyiko wa seli. Mesosomes (mikunjo ya membrane ya cytoplasmic) hushikilia DNA hadi mchakato wa mgawanyiko (replication) ukamilike.

Uigaji wa DNA unafanywa kwa msaada wa enzymes za DNA polymerase. Wakati wa kurudia, vifungo vya hidrojeni katika DNA yenye nyuzi 2 huvunjwa, kwa sababu hiyo binti wawili walio na kamba moja huundwa kutoka kwa DNA moja. Baadaye, wakati DNA ya binti imechukua nafasi yake katika seli za binti zilizotengwa, zinarejeshwa.

Mara tu replication ya DNA inapokamilika, mfinyo huonekana kama matokeo ya usanisi, kugawanya seli kwa nusu. Kwanza, nucleotide inakabiliwa na mgawanyiko, kisha cytoplasm. Usanisi wa ukuta wa seli hukamilisha mgawanyiko.

Mchele. 4. Mpango wa mgawanyiko wa seli za bakteria.

Kubadilishana kwa sehemu za DNA

Katika bacillus ya nyasi, mchakato wa kurudia DNA unakamilishwa kwa kubadilishana kwa sehemu 2 za DNA.

Baada ya mgawanyiko wa seli, daraja hutengenezwa, ambayo DNA ya seli moja hupita kwenye nyingine. DNA mbili kisha kuingiliana. Sehemu fulani za DNA zote mbili hushikamana. Katika maeneo ya kujitoa, sehemu za DNA zinabadilishwa. Moja ya DNA inarudi kwenye seli ya kwanza kando ya jumper.

Mchele. 5. Lahaja ya kubadilishana DNA katika hay bacillus.

Aina za mgawanyiko wa seli za bakteria

Ikiwa mgawanyiko wa seli ni mbele ya mchakato wa mgawanyiko, basi vijiti vya multicellular na cocci huundwa.

Kwa mgawanyiko wa seli ya synchronous, seli mbili za binti zilizojaa kamili huundwa.

Ikiwa nucleotide inagawanyika kwa kasi zaidi kuliko kiini yenyewe, basi bakteria ya multinucleotide huundwa.

Njia za kutenganisha bakteria

Mgawanyiko kwa kuvunja

Mgawanyiko kwa kuvunja ni tabia ya bacilli ya anthrax. Kama matokeo ya mgawanyiko huu, seli huvunja kwenye viungo, na kuvunja madaraja ya cytoplasmic. Kisha wanafukuza kila mmoja, na kutengeneza minyororo.

mgawanyiko wa kuteleza

Kwa mgawanyiko wa kuteleza baada ya mgawanyiko, kiini hutengana na, kana kwamba, huteleza juu ya uso wa seli nyingine. Njia hii ya kujitenga ni ya kawaida kwa aina fulani za Escherichia.

mgawanyiko wa mgawanyiko

Kwa mgawanyiko wa mgawanyiko, moja ya seli zilizogawanyika zinaelezea arc ya mduara na mwisho wake wa bure, katikati ambayo ni hatua ya kuwasiliana na seli nyingine, na kutengeneza Kirumi tano au cuneiform (corynebacterium diphtheria, listeria).

Mchele. 6. Katika picha, bakteria yenye umbo la fimbo kutengeneza minyororo (vijiti vya anthrax).

Mchele. 7. Katika picha, njia ya sliding ya kutenganisha Escherichia coli.

Mchele. 8. Njia ya kugawanyika kwa kutenganisha corynebacteria.

Mtazamo wa makundi ya bakteria baada ya mgawanyiko

Mkusanyiko wa seli za kugawanya zina maumbo mbalimbali, ambayo hutegemea mwelekeo wa ndege ya mgawanyiko.

bakteria ya globular hupangwa moja kwa wakati, mbili kwa wakati (diplococci), katika mifuko, katika minyororo, au kama mashada ya zabibu. Bakteria yenye umbo la fimbo - katika minyororo.

Bakteria ya ond- machafuko.

Mchele. 9. Picha inaonyesha micrococci. Wana rangi ya pande zote, laini, nyeupe, njano na nyekundu. Micrococci ni ubiquitous katika asili. Wanaishi katika mashimo tofauti ya mwili wa mwanadamu.

Mchele. 10. Katika picha, bakteria ya diplococcus - Streptococcus pneumoniae.

Mchele. 11. Bakteria ya Sarcina kwenye picha. Bakteria ya Coccoid huunganishwa kwenye pakiti.

Mchele. 12. Katika picha, bakteria ya streptococcus (kutoka kwa Kigiriki "streptos" - mlolongo). Imepangwa kwa minyororo. Wao ni mawakala wa causative wa idadi ya magonjwa.

Mchele. 13. Katika picha, bakteria ni "dhahabu" staphylococci. Imepangwa kama "rundo la zabibu". Makundi yana rangi ya dhahabu. Wao ni mawakala wa causative wa idadi ya magonjwa.

Mchele. 14. Katika picha, bakteria ya convoluted ya leptospira ni mawakala wa causative ya magonjwa mengi.

Mchele. 15. Katika picha, bakteria yenye umbo la fimbo ya jenasi Vibrio.

kiwango cha mgawanyiko wa bakteria

Kiwango cha mgawanyiko wa bakteria ni cha juu sana. Kwa wastani, seli moja ya bakteria hugawanyika kila dakika 20. Ndani ya siku moja tu, seli moja huunda vizazi 72 vya watoto. Kifua kikuu cha Mycobacterium hugawanyika polepole. Mchakato mzima wa mgawanyiko unawachukua kama masaa 14.

Mchele. 16. Picha inaonyesha mchakato wa mgawanyiko wa seli za streptococcus.

Uzazi wa kijinsia wa bakteria

Mnamo 1946, wanasayansi waligundua uzazi wa kijinsia katika fomu ya zamani. Katika kesi hii, gametes (seli za vijidudu vya kiume na wa kike) hazijaundwa, hata hivyo, seli zingine hubadilishana nyenzo za maumbile ( mchanganyiko wa maumbile).

Uhamisho wa jeni hutokea kama matokeo ya michanganyiko- Uhamisho wa unidirectional wa sehemu ya habari ya maumbile katika fomu plasmid juu ya kuwasiliana kati ya seli za bakteria.

Plasmidi ni molekuli ndogo za DNA. Hazihusishwi na jenomu ya kromosomu na zinaweza kujirudia kwa kujitegemea. Plasmidi zina jeni zinazoongeza upinzani wa seli za bakteria kwa hali mbaya ya mazingira. Bakteria mara nyingi hupitisha jeni hizi kwa kila mmoja. Uhamisho wa taarifa za jeni kwa bakteria wa spishi nyingine pia hubainika.

Kwa kukosekana kwa mchakato wa kweli wa kijinsia, ni muunganisho ambao una jukumu kubwa katika kubadilishana sifa muhimu. Hii huhamisha uwezo wa bakteria kuonyesha ukinzani wa dawa. Kwa ubinadamu, maambukizi ya upinzani wa antibiotiki kati ya watu wanaosababisha magonjwa ni hatari sana.

Mchele. 17. Katika picha, wakati wa kuunganishwa kwa Escherichia coli mbili.

Awamu za maendeleo ya idadi ya bakteria

Wakati wa kupanda kwenye kati ya virutubisho, maendeleo ya idadi ya bakteria hupitia awamu kadhaa.

Awamu ya awali

Awamu ya awali ni kipindi cha kuanzia wakati wa kupanda hadi ukuaji wao. Kwa wastani, awamu ya awali huchukua masaa 1-2.

Awamu ya kuchelewa kwa uzazi

Hii ni awamu ya ukuaji mkubwa wa bakteria. Muda wake ni kama masaa 2. Inategemea umri wa utamaduni, kipindi cha kukabiliana, ubora wa kati ya virutubisho, nk.

awamu ya logarithmic

Katika awamu hii, kilele cha kiwango cha uzazi na ongezeko la idadi ya bakteria ni alibainisha. Muda wake ni masaa 5-6.

Awamu ya kuongeza kasi hasi

Katika awamu hii, kupungua kwa kiwango cha uzazi huzingatiwa, idadi ya bakteria ya kugawanya hupungua na idadi ya bakteria waliokufa huongezeka. Sababu ya kuongeza kasi mbaya ni kupungua kwa kati ya virutubisho. Muda wake ni kama masaa 2.

Awamu ya kiwango cha juu cha stationary

Katika awamu ya kusimama, idadi sawa ya watu waliokufa na watu wapya wamebainishwa. Muda wake ni kama masaa 2.

Awamu ya Kifo iliyoharakishwa

Katika hatua hii, idadi ya seli zilizokufa huongezeka polepole. Muda wake ni kama masaa 3.

Awamu ya kifo cha logarithmic

Katika awamu hii, seli za bakteria hufa kwa kiwango cha mara kwa mara. Muda wake ni kama masaa 5.

Kupungua kwa awamu

Katika awamu hii, seli zilizobaki za bakteria zilizo hai huenda kwenye hali ya usingizi.

Mchele. 18. Takwimu inaonyesha curve ya ukuaji wa idadi ya bakteria.

Mchele. 19. Picha inaonyesha makoloni ya bluu-kijani ya Pseudomonas aeruginosa, makoloni ya njano ya micrococci, makoloni nyekundu ya damu ya Bacterium prodigiosum na makoloni nyeusi ya Bacteroides niger.

Mchele. 20. Picha inaonyesha kundi la bakteria. Kila koloni ni watoto wa seli moja. Katika koloni, idadi ya seli iko katika mamilioni. koloni hukua kwa siku 1-3.

Mgawanyiko wa bakteria nyeti kwa sumaku

Katika miaka ya 1970, bakteria wanaoishi katika bahari waligunduliwa ambao walikuwa na hisia ya sumaku. Sumaku huruhusu viumbe hawa wa ajabu kusogea kwenye mistari ya uga wa sumaku wa Dunia na kupata salfa, oksijeni na vitu vingine ambavyo ni muhimu sana kwake. "Dira" yao inawakilishwa na magnetosomes, ambayo inajumuisha sumaku. Wakati wa kugawanya, bakteria nyeti ya sumaku hugawanya dira yao. Katika kesi hiyo, kupunguzwa wakati wa mgawanyiko inakuwa wazi haitoshi, hivyo kiini cha bakteria hupiga na hufanya fracture kali.

Mchele. 21. Picha inaonyesha wakati wa mgawanyiko wa bakteria nyeti kwa sumaku.

Ukuaji wa bakteria

Mwanzoni mwa mgawanyiko wa seli za bakteria, molekuli mbili za DNA hutofautiana hadi ncha tofauti za seli. Ifuatayo, kiini kinagawanywa katika sehemu mbili sawa, ambazo zinajitenga kutoka kwa kila mmoja na kuongezeka kwa ukubwa wa awali. Kiwango cha mgawanyiko wa bakteria nyingi ni wastani wa dakika 20-30. Ndani ya siku moja tu, seli moja huunda vizazi 72 vya watoto.

Wingi wa seli katika mchakato wa ukuaji na maendeleo huchukua haraka virutubisho kutoka kwa mazingira. Hii inawezeshwa na mambo mazuri ya mazingira - joto, kiasi cha kutosha cha virutubisho, pH muhimu ya mazingira. Seli za aerobic zinahitaji oksijeni. Kwa anaerobes, ni hatari. Hata hivyo, uzazi usio na ukomo wa bakteria katika asili haufanyiki. Mwanga wa jua, hewa kavu, ukosefu wa chakula, joto la juu la mazingira na mambo mengine yana athari mbaya kwenye seli ya bakteria.

Mchele. 22. Katika picha, wakati wa mgawanyiko wa seli.

mambo ya ukuaji

Ukuaji wa bakteria unahitaji vitu fulani (sababu za ukuaji), ambazo zingine hutengenezwa na seli yenyewe, na zingine hutoka kwa mazingira. Bakteria zote zina mahitaji tofauti kwa sababu za ukuaji.

Uhitaji wa mambo ya ukuaji ni kipengele cha mara kwa mara, ambayo inafanya uwezekano wa kuitumia kwa kutambua bakteria, maandalizi ya vyombo vya habari vya virutubisho na matumizi katika bioteknolojia.

Sababu za ukuaji wa bakteria (vitamini za bakteria) ni vipengele vya kemikali, ambavyo vingi ni vitamini vya mumunyifu wa maji. Kundi hili pia linajumuisha besi za hemin, choline, purine na pyrimidine, na asidi nyingine za amino. Kwa kutokuwepo kwa sababu za ukuaji, bacteriostasis hutokea.

Bakteria hutumia vipengele vya ukuaji kwa kiasi kidogo na bila kubadilika. Kemikali kadhaa katika kundi hili ni sehemu ya enzymes za seli.

Mchele. 23. Katika picha, wakati wa mgawanyiko wa bakteria yenye umbo la fimbo.

Sababu muhimu zaidi za ukuaji wa bakteria

Vitamini B1 (thiamine). Inashiriki katika kimetaboliki ya wanga.
Vitamini B2 (riboflauini). Inashiriki katika athari za redox.
Asidi ya Pantothenic ni sehemu muhimu ya coenzyme A.
Vitamini B6 (pyridoxine). Inashiriki katika kimetaboliki ya asidi ya amino.
Vitamini B12(cobalamins ni vitu vyenye cobalt). Wanachukua sehemu ya kazi katika awali ya nyukleotidi.
Asidi ya Folic. Baadhi ya derivatives yake ni sehemu ya vimeng'enya vinavyochochea usanisi wa misingi ya purine na pyrimidine, pamoja na baadhi ya asidi za amino.
Biotini. Inashiriki katika kimetaboliki ya nitrojeni, na pia huchochea usanisi wa asidi isiyojaa mafuta.
Vitamini PP(asidi ya nikotini). Inashiriki katika athari za redox, malezi ya enzymes na kimetaboliki ya lipids na wanga.
Vitamini H(asidi ya paraaminobenzoic). Ni sababu ya ukuaji wa bakteria nyingi, pamoja na zile zinazokaa kwenye utumbo wa mwanadamu. Asidi ya Folic imeundwa kutoka kwa asidi ya para-aminobenzoic.
Gemin. Ni sehemu muhimu ya baadhi ya vimeng'enya vinavyohusika katika athari za oksidi.
Choline. Inashiriki katika athari za awali ya lipid ya ukuta wa seli. Ni muuzaji wa kikundi cha methyl katika usanisi wa asidi ya amino.
Msingi wa Purine na pyrimidine(adenine, guanini, xanthine, hypoxanthine, cytosine, thymine na uracil). Dutu zinahitajika hasa kama vipengele vya asidi nucleic.
Amino asidi. Dutu hizi ni sehemu za protini za seli.

Haja ya sababu za ukuaji wa baadhi ya bakteria

Auxotrophs ili kuhakikisha maisha, wanahitaji usambazaji wa kemikali kutoka nje. Kwa mfano, clostridia haiwezi kuunganisha lecithin na tyrosine. Staphylococci inahitaji ulaji wa lecithin na arginine. Streptococci inahitaji ulaji wa asidi ya mafuta - vipengele vya phospholipids. Corynebacteria na Shigella wanahitaji ulaji wa asidi ya nikotini. Staphylococcus aureus, pneumococcus na brucella wanahitaji ulaji wa vitamini B1. Streptococci na bacilli ya tetanasi - katika asidi ya pantothenic.

Prototrofi kwa kujitegemea kuunganisha vitu muhimu.

Mchele. 24. Hali tofauti za mazingira huathiri ukuaji wa makoloni ya bakteria kwa njia tofauti. Kwa upande wa kushoto - ukuaji thabiti kwa namna ya mzunguko wa kupanua polepole. Kwa upande wa kulia - ukuaji wa haraka kwa namna ya "shina".

Kusoma hitaji la bakteria kwa sababu za ukuaji huruhusu wanasayansi kupata misa kubwa ya vijidudu, ambayo ni muhimu sana katika utengenezaji wa antimicrobials, sera na chanjo.

Soma zaidi kuhusu bakteria katika makala:

Uzazi wa bakteria ni utaratibu wa kuongeza idadi ya viumbe vidogo. Mgawanyiko wa bakteria ni njia kuu ya uzazi. Baada ya mgawanyiko, bakteria inapaswa kufikia ukubwa wa watu wazima. Bakteria hukua kwa kunyonya virutubishi haraka kutoka kwa mazingira yao. Ukuaji unahitaji vitu fulani (sababu za ukuaji), ambazo zingine hutengenezwa na seli ya bakteria yenyewe, na zingine hutoka kwa mazingira.

Kwa kujifunza ukuaji na uzazi wa bakteria, wanasayansi wanagundua daima mali ya manufaa ya microorganisms, matumizi ambayo katika maisha ya kila siku na katika uzalishaji ni mdogo tu kwa mali zao.

Microbiolojia: maelezo ya mihadhara Tkachenko Ksenia Viktorovna

1. Ukuaji na uzazi wa bakteria

Ukuaji wa bakteria ni ongezeko la saizi ya seli ya bakteria bila kuongeza idadi ya watu katika idadi ya watu.

Uzazi wa bakteria ni mchakato unaohakikisha ongezeko la idadi ya watu katika idadi ya watu. Bakteria ni sifa ya kiwango cha juu cha uzazi.

Ukuaji daima hutangulia uzazi. Bakteria huzaliana kwa njia ya mgawanyiko wa binary, ambapo seli mbili za binti zinazofanana huundwa kutoka kwa seli moja ya mama.

Mchakato wa mgawanyiko wa seli za bakteria huanza na urudiaji wa DNA ya chromosomal. Katika hatua ya kushikamana kwa chromosome kwa membrane ya cytoplasmic (hatua ya replicator), protini ya kuanzisha vitendo, ambayo husababisha pete ya chromosome kuvunjika, na kisha nyuzi zake zimeharibiwa. Filamenti hujifungua na filamenti ya pili inashikamana na utando wa cytoplasmic kwenye sehemu ya pro-replicator, ambayo inapingana kikamilifu na hatua ya replicator. Kwa sababu ya polima za DNA, nakala yake halisi imekamilika kwenye tumbo la kila uzi. Kuongezeka maradufu kwa nyenzo za urithi ni ishara ya kuongeza idadi ya organelles mara mbili. Katika mesosomes ya septal, septum inajengwa, kugawanya kiini kwa nusu.

Uzazi wa bakteria huamua na wakati wa kizazi. Hiki ni kipindi ambacho mgawanyiko wa seli hufanyika. Muda wa kizazi hutegemea aina ya bakteria, umri, muundo wa kati ya virutubisho, joto, nk.

Awamu za uzazi wa seli ya bakteria kwenye njia ya virutubishi kioevu:

1) awamu ya awali ya stationary; idadi ya bakteria ambayo iliingia kwenye kati ya virutubisho na iko ndani yake;

3) awamu ya kuzidisha logarithmic; michakato ya uzazi wa seli katika idadi ya watu inaendelea kikamilifu, uzazi unashinda kifo;

Kutoka kwa kitabu Hadithi ya Maisha ya Samaki mwandishi Pravdin Ivan Fyodorovich

Umri na ukuaji wa samaki Bila kujua kiwango cha ukuaji na urefu wa maisha ya miti, haiwezekani kuendesha misitu; bila kujua umri na urefu wa wanyama wa ndani, haiwezekani kushiriki vizuri katika ufugaji wa ng'ombe. Mtaalamu wa miti kwa muda mrefu amejifunza kuamua umri wa miti kwa mwaka

Kutoka kwa kitabu Hydroponics for Amateurs mwandishi Salzer Ernst X

Kwa nini ukuaji wa mimea unaweza kuacha Ikiwa hii itatokea, basi unapaswa kukumbuka mara moja "sheria ya kiwango cha chini." Je! Familia

Kutoka kwa kitabu Microbiology: maelezo ya mihadhara mwandishi Tkachenko Ksenia Viktorovna

2. Lishe ya bakteria Lishe inaeleweka kama mchakato wa kuingia na kuondolewa kwa virutubishi ndani na nje ya seli. Lishe kimsingi huhakikisha uzazi na kimetaboliki ya seli.Kati ya virutubishi muhimu, oganojeni hutofautishwa - hizi ni nane.

Kutoka kwa kitabu Microbiology mwandishi Tkachenko Ksenia Viktorovna

2. Tofauti katika bakteria Kuna aina mbili za kutofautiana - phenotypic na genotypic Tofauti ya phenotypic - marekebisho - haiathiri genotype. Marekebisho huathiri watu wengi katika idadi ya watu. Hazirithiwi na baada ya muda

Kutoka kwa kitabu Seeds of Destruction. Siri ya kudanganywa kwa maumbile mwandishi Engdahl William Frederick

6. Ukuaji, uzazi, lishe ya bakteria Ukuaji wa bakteria ni ongezeko la saizi ya seli ya bakteria bila kuongezeka kwa idadi ya watu katika idadi ya watu. Uzazi wa bakteria ni mchakato unaohakikisha kuongezeka kwa idadi ya watu binafsi. idadi ya watu. Bakteria ni sifa ya kasi ya juu

Kutoka kwa kitabu Ant, familia, koloni mwandishi Zakharov Anatoly Alexandrovich

Ongezeko la idadi ya watu na usalama wa taifa Mnamo Aprili 1974, ukame na sera ya kilimo ya Marekani ilipozidi kushika kasi, Waziri wa Mambo ya Nje na Mshauri wa Usalama wa Taifa wa Nixon Henry Kissinger alituma

Kutoka kwa kitabu Age Anatomy and Physiology mwandishi Antonova Olga Alexandrovna

UKUAJI WA FAMILIA NA UBORESHAJI WA SHIRIKA LAKE Kwa kadiri fulani, muundo huo ni kana kwamba ni matokeo ya nyanja mbalimbali za maisha, sifa za familia ya mchwa. Muundo hupata usemi kamili wa muundo wa jamii na saizi yake, sifa za spishi

Kutoka kwa kitabu Ecology na Mitchell Paul

UKUAJI WA KUBADILIKA KWA FAMILIA Ukubwa mkubwa wa familia yenyewe ni kipengele kipya muhimu. (Takriban kwa kiwango sawa na saizi ya mtu binafsi). Familia kubwa daima huwa na ushindani zaidi, ni rahisi kwake kutetea shamba lake la malisho kutoka

Kutoka kwa kitabu Escape from Loneliness mwandishi Panov Evgeny Nikolaevich

3.3. Ukuaji na kazi ya misuli

Kutoka kwa kitabu Journey to the land of microbes mwandishi Betina Vladimir

3.6. Ukuaji wa mgongo. Mgongo wa mtu mzima na mtoto Mgongo una vertebrae 24 ya bure (7 ya kizazi, 12 thoracic na 5 lumbar) na 9-10 isiyo ya bure (5 sacral na 4-5 coccygeal). Vertebrae ya bure, iliyoelezwa kwa kila mmoja, imeunganishwa na mishipa, kati ya ambayo ni

Kutoka kwa kitabu Microcosm mwandishi Zimmer Carl

UKUAJI WA IDADI YA WATU Katika moja ya machapisho ilisemekana kwamba ikiwa idadi ya watu itaendelea kukua kwa kasi ya sasa, basi katika miaka 200 umati mkubwa wa watu ungekimbilia angani kwa kasi ya mwanga. Hii, bila shaka, haitatokea; huu ni utani tu wa kuonyesha

Kutoka kwa kitabu Genes and Development of the Body mwandishi Neifakh Alexander Alexandrovich

"Ukuaji zaidi ya mipaka ya mtu binafsi" Kwa hivyo, kabla ya macho yetu kupita wahusika wakuu wa utendaji wa mageuzi wa kuvutia, ambao ulileta viumbe vingi vya kushangaza kwenye hatua ya maisha. Pamoja na tofauti hizo zote zinazotoa uhalisi usiopingika wa kila kubwa

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

Ukuaji na uzazi wa vijidudu Kama mwanafiziolojia maarufu wa Ufaransa wa karne ya XIX Claude Bernard alivyosema, maisha ni uumbaji. Viumbe hai hutofautiana na asili isiyo hai hasa kwa kuwa hukua na kuzaliana. Ukuaji wao na uzazi ni bora kuzingatiwa katika vile

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

Vijiumbe Vijiumbe Huharakisha Ukuaji wa Mimea Dutu huundwa katika viungo mbalimbali vya mimea ambavyo hudhibiti na kwa kiasi fulani kuharakisha ukuaji wao. Dutu hizi ni pamoja na, kwa mfano, asidi ya f3-indoleacetic (heteroauxin) Inashangaza kwamba heteroauxin huzalishwa na kutengwa

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

"Ukuaji wa kifahari" Escherichia coli aliishi katika mwili wa mababu zetu kwa mamilioni ya miaka hata wakati mababu hawa hawakuwa watu wote. Lakini ilikuwa hadi 1885 ambapo Homo sapiens na wakaaji wake walitambulishwa rasmi. Daktari wa watoto wa Ujerumani aitwaye Theodor Escherich

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

1. Uzazi ni ukuaji, urithi na maendeleo Uzazi ni mojawapo ya sifa maalum na ngumu zaidi za maisha. Hii ni ya asili, kwani katika uteuzi wa mageuzi huenda kwa uwezo huu: katika mapambano ya kuwepo, viumbe hivyo vinashinda.

Ili kujifunza microorganisms, kuamua mambo ya etiological ya magonjwa ya kuambukiza, kukabiliana na kuzuia na matibabu ya magonjwa ya kuambukiza, na kutatua masuala mengine mengi yanayohusiana na microorganisms, ni muhimu kuwa na kutosha kwao, ambayo ina maana ya kuunda hali zote kwa kawaida. ukuaji na uzazi wa microorganisms.

Neno "uzazi" wa vijidudu linamaanisha uwezo wao wa kuzaliana, kuongeza idadi ya watu.

Uzazi wa microorganisms hutokea kwa mgawanyiko wa transverse, budding, malezi ya spore, uzazi.

Ukuaji wa vijidudu inamaanisha kuongezeka kwa wingi wa vijidudu kama matokeo ya usanisi wa nyenzo za rununu na uzazi wa vifaa na miundo yote ya seli.

Bakteria, spirochetes, actinomycetes, fungi, rickettsiae, mycoplasmas, protozoa, chlamydia inasemekana kuzaliana, wakati virusi na phages (virusi vya microbial) huzalisha.

Uzazi wa microorganisms unafanana na mifumo fulani. Kiwango cha mgawanyiko wa microorganisms ni tofauti, inategemea aina ya microbe, umri wa utamaduni, sifa za kati ya asili na ya bandia ya virutubisho, joto, mkusanyiko wa dioksidi kaboni na mambo mengine mengi.

Katika mchakato wa uzazi, microorganisms hupitia mabadiliko ya kimaadili na kisaikolojia katika hatua mbalimbali (kwa sura, ukubwa, uchafu, shughuli za biochemical, unyeti kwa mambo ya kimwili na kemikali, nk).

Microorganisms zina tofauti zinazohusiana na umri, i.e. watu hubadilika katika hatua tofauti za ukuaji, kukomaa na kuzeeka. Mabadiliko haya yanazingatiwa katika mzunguko wa kawaida wa maendeleo ya mtu binafsi ya microorganism, ambayo inategemea asili ya viumbe, juu ya utata wa muundo wake na mlolongo katika maendeleo.

Bakteria wana mzunguko rahisi zaidi wa maendeleo kati ya microorganisms. Wanazalisha kwa mgawanyiko rahisi wa transverse katika ndege tofauti. Kulingana na hili, seli zinaweza kupangwa kwa nasibu, katika makundi, minyororo, vifurushi, kwa jozi, kwa nne, nk.

Kipengele cha tabia ya bakteria, ambayo inawatofautisha kutoka kwa wanyama na mimea mingi, ni kiwango chao cha ajabu cha uzazi.

Kila seli ya bakteria, kwa wastani, hupata mgawanyiko ndani ya nusu saa, ambayo ni kutokana na kuongezeka kwa kimetaboliki, kasi ambayo nyenzo za virutubisho huingia kwenye seli.

Sababu inayozuia uzazi wa bakteria ni kupungua kwa substrate ya virutubisho na sumu ya mazingira na bidhaa za kuoza.

Kuna awamu nane kuu za uzazi katika bakteria.

1. Awamu ya awali ya kusimama, ambayo ni kipindi cha muda wa saa moja hadi mbili kutoka wakati wa kupanda bakteria kwenye chombo cha virutubisho. Hakuna uzazi hutokea katika awamu hii.

2. Awamu ya kuchelewa kwa uzazi (lag - awamu), wakati ambapo uzazi wa bakteria hutokea polepole sana, na kiwango cha ukuaji wao huongezeka. Muda wa awamu ya pili ni kama masaa mawili.

3. Awamu huchukua saa tano hadi sita. Awamu ya tatu ina sifa ya kiwango cha juu cha mgawanyiko, kupungua kwa ukubwa wa seli.

4. Awamu ya kuongeza kasi hasi (hudumu kama saa mbili). Kiwango cha uzazi wa bakteria hupungua, idadi ya seli zinazogawanyika hupungua.

5. Awamu ya stationary, hudumu kama masaa mawili. Idadi ya bakteria wapya ni karibu sawa na idadi ya watu waliokufa.

6. Awamu ya kuongeza kasi ya kifo cha seli (hudumu kama saa tatu).

7. Awamu ya kifo cha seli ya logarithmic (hudumu kama saa tano), ambapo kifo cha seli hutokea kwa kasi ya mara kwa mara.

8. Awamu ya kupungua kwa kiwango cha vifo. Watu waliosalia huenda katika hali ya kupumzika.

Muda wa awamu za kuzaliana sio thamani ya mara kwa mara. Inaweza kuwa tofauti kulingana na aina ya microorganisms na hali ya kilimo.

Mzunguko wa maendeleo ya bakteria ya coccoid hupunguzwa kwa ukuaji wa seli na mgawanyiko wake unaofuata. Bakteria ya asporogenic yenye umbo la fimbo hukua katika umri mdogo, kufikia ukubwa wa juu, kisha hugawanyika katika seli mbili za binti, ambazo hurudia mzunguko huo. Katika bacilli na clostridia, mchakato wa malezi ya spore ni pamoja na katika mzunguko wa maendeleo chini ya hali fulani.

Spirochetes na rickettsia, kama bakteria, huzaa kwa mgawanyiko wa binary.

Miongoni mwa mycoplasmas, miili yote ya msingi ya sura ya spherical au ovoid ina uwezo wa kuzaliana. Katika mchakato wa ukuzaji, matawi kadhaa ya filamentous yanaonekana kwenye mwili wa msingi, ambayo miili ya spherical huundwa. Hatua kwa hatua, nyuzi huwa nyembamba na minyororo huundwa na miili ya spherical iliyofafanuliwa wazi. Kisha nyuzi zimegawanywa katika vipande na miili ya spherical hutolewa.

Uzazi wa baadhi ya mycoplasma hutokea kwa kuchipua kwa seli za binti kutoka kwa miili mikubwa ya duara. Mycoplasma huzaliana kwa mgawanyiko wa kupita kinyume ikiwa michakato ya mgawanyiko wa mycoplasma inaendelea sawia na uigaji wa DNA ya nukleoidi. Ikiwa synchrony inasumbuliwa, fomu za multinucleoid za filamentous huundwa, na kisha kugawanywa katika seli za coccoid.

Actinomycetes na fungi zina hatua mbili tofauti za maendeleo: hatua ya ukuaji wa mimea, ambayo malezi ya mycelium ni tabia, na hatua ya malezi ya spores ambayo huunda kwenye sporophores.

Kipengele muhimu cha actinomycetes na fungi ni aina kubwa ya njia za uzazi wao. Wao ni sifa ya uzazi wa mimea, asexual na ngono.

Uenezi wa mimea unafanywa kwa kugawanyika katika vipande vya hyphae, ikifuatiwa na kuundwa kwa seli za umbo la fimbo na umbo la cocci.

Uzazi wa Asexual hutokea kwa mimea (ukuaji wa vipande vya hyphae au seli zao binafsi) na kwa msaada wa viungo vya uzazi zaidi au chini maalum (spores na conidia). Njia ya mara kwa mara, isiyo ya kijinsia, ya uzazi inaonyeshwa katika malezi ya spores ya nje na ya asili. Exospores au conidia huundwa kwenye mwisho wa hyphae ya matunda, lakini imefungwa ndani ya mfuko wa kawaida - sporangium. Hyphae ambayo hubeba sporangia inaitwa sporangiophores. Sporangiophores inaweza kuwa sawa, wavy, ond.

Uzazi wa kijinsia hutokea kwa msaada wa viungo maalum - ascospores, basidiospores, malezi ambayo hutanguliwa na mchakato wa ngono. Kwa mujibu wa madhumuni ya kibaiolojia, spores ya actinomycetes na fungi ni dormant, kutumikia kuhifadhi aina kwa kipindi fulani na kutumika kwa ajili ya uzazi wa haraka.

Spores ya actinomycetes na fungi huundwa na kila mtu kwa idadi kubwa, kwa kuwa, tofauti na spores ya bakteria, hutumikia hasa kwa madhumuni ya uzazi. Wao ni chini ya sugu kwa mambo ya mazingira kuliko spores bakteria.

Katika protozoa, pamoja na actinomycetes na fungi, pamoja na uzazi kwa mgawanyiko, pia kuna mchakato wa ngono.

Klamidia, virusi na phages zina mzunguko wa pekee wa maendeleo.

Uzazi wa chlamydia huanza na kupenya kwa miili ya msingi ndani ya seli nyeti ya tishu na endocytosis. Miili hii katika vacuole ya seli hugeuka kuwa fomu za mimea, inayoitwa miili ya awali au ya reticular, ambayo ina uwezo wa kugawanya. Miili ya reticular ina ukuta wa seli ya lamellar, na katika cytoplasm kuna nyuzi za nyuklia ziko kwa uhuru na ribosomes nyingi. Baada ya mgawanyiko unaorudiwa, miili ya reticular inabadilika kuwa aina za kati, ambayo kizazi kipya cha miili ya msingi hukua. Mzunguko mzima wa maendeleo ya chlamydia huchukua masaa 40-48 na kuishia na kuundwa kwa microcoloni ya chlamydia katika cytoplasm ya seli ya jeshi.

Baada ya kupasuka kwa ukuta wa vacuole na uharibifu kamili wa seli ya mwenyeji, microcoloni za chlamydia, zikiwa nje ya seli nzima, hugawanyika katika miili huru ya msingi, na mzunguko wa kupenya kwa chlamydia ndani ya seli na uzazi wao unaofuata unarudiwa. .

Uzazi wa virusi una sifa ya mlolongo wa hatua za mtu binafsi.

1. Hatua ya adsorption. Virions ni adsorbed juu ya miundo ya uso wa seli. Katika kesi hiyo, mwingiliano wa miundo ya ziada ya virion na kiini, ambayo huitwa receptors, hutokea.

2. Hatua ya kupenya kwa virioni kwenye seli ya jeshi. Njia za kuanzishwa kwa virusi kwenye seli nyeti kwao si sawa. Virioni nyingi huingia kwenye kiini kwa pinocytosis, wakati vacuole ya pinocytic inayotokana "inachota" virion ndani ya seli. Virusi vingine huingia kwenye seli moja kwa moja kupitia utando wake.

3. Hatua ya uharibifu wa shell ya nje na capsid ya virion kwa msaada wa enzymes ya proteolytic ya seli ya jeshi. Katika baadhi ya virioni, mchakato wa uharibifu wa shell yao huanza katika hatua ya adsorption, kwa wengine - katika vacuole ya pinocytic, kwa wengine - moja kwa moja kwenye cytoplasm ya seli na ushiriki wa enzymes sawa za proteolytic.

4. Hatua ya awali ya protini ya virusi na replication ya asidi ya nucleic. Baada ya kutolewa kamili au sehemu ya asidi ya nucleic ya virusi, mchakato wa awali wa protini ya virusi na replication ya asidi ya nucleic huanza.

5. Hatua ya mkusanyiko au morphogenesis ya virion. Uundaji wa virioni unawezekana tu chini ya hali ya uunganisho ulioagizwa madhubuti wa polypeptides ya miundo ya virusi na asidi yao ya nucleic, ambayo inahakikishwa na kujipanga kwa molekuli za protini karibu na asidi ya nucleic. Katika virusi vingine, mchakato huu hutokea kwenye cytoplasm, kwa wengine, katika kiini cha kiini cha jeshi. Katika virusi vilivyopangwa vyema na shell ya nje, mkusanyiko zaidi hutokea kwenye cytoplasm wakati wa kutolewa kwao kutoka kwa seli.

6. Hatua ya kutolewa kwa virioni kutoka kwa seli ya jeshi. Idadi ya virusi changamano huondoka kwenye seli mwenyeji, huku seli zikisalia kuwa hai kwa muda, na kisha kufa. Virioni rahisi huondoka kwenye seli kupitia mashimo yaliyoundwa kwenye shell yake, seli ya jeshi hufa, bila kudumisha uwezo kwa muda fulani.

Katika baadhi ya matukio, uzazi wa virioni katika seli unaweza kutokea kwa miezi mingi na hata miaka. Virusi hutolewa kupitia ukuta wa seli. Wakati seli hizo zinagawanyika, virioni huhamishiwa kwenye seli za binti, ambazo huanza kuzalisha chembe za virusi.

Kuna aina tatu za mwingiliano kati ya virusi na seli: uzalishaji, utoaji mimba, na virogenic.

Yenye tija aina ya mwingiliano ni malezi ya virioni mpya.

Kutoa mimba aina ya mwingiliano inaweza kuingiliwa kwa ghafla katika hatua ya urudiaji wa asidi ya nukleiki ya virusi au usanisi wa protini ya virusi, au mofogenesis ya virioni.

Virogenic aina hiyo ina sifa ya kuingizwa (kuunganishwa) kwa asidi ya nucleic ya virusi kwenye DNA ya seli, ambayo inahakikisha replication synchronous ya DNA ya virusi na seli.

Wakati wa uzazi wa fagio, pia hutangazwa kwenye uso wa seli (hatua ya 1) kama matokeo ya mwingiliano wa vikundi vya amino vya protini vilivyowekwa kwenye sehemu ya pembeni ya mchakato wa mkia wa fagio na vikundi vya kaboksili vilivyo na chaji hasi kwenye uso wa seli ya bakteria.

Kuna awamu zinazoweza kutenduliwa na zisizoweza kutenduliwa za utangazaji. Awamu ya kurekebishwa ina sifa ya ukweli kwamba phages fasta inaweza kutenganishwa kutoka kwa seli kwa kuchochea kwa nguvu au mkusanyiko wa ions unaweza kupunguzwa kwa kasi. Phages iliyotolewa huhifadhi uwezo wao wa kumea.

Wakati wa awamu ya pili isiyoweza kutenduliwa ya adsorption, fagio haitengani na mwili wa seli ya vijidudu. Mchakato wa adsorption huchukua dakika kadhaa. Chini ya ushawishi wa enzyme iliyo katika mchakato wa mkia wa phaji, shimo hutengenezwa kwenye mwili wa seli ya microbial kwenye tovuti ya kushikamana ya phaji, kwa njia ambayo DNA ya phaji huingia ndani ya seli. Ganda la fagio linabaki nje (hatua ya 2).

Baadhi ya fagio huanzisha asidi ya nukleiki kwenye seli bila uharibifu wa mitambo wa awali kwenye ukuta wa seli. Katika kipindi cha siri kufuatia kupenya kwa asidi ya nucleic ya phaji ndani ya seli, biosynthesis ya asidi ya nucleic ya phaji na protini za capsid ya phaji hufanyika.

Kuna awali ya enzymes muhimu kwa replication ya asidi ya nucleic ya phaji na protini za miundo ya phaji (hatua ya 3).

Katika hatua ya nne, chembe za mashimo ya phaji hujazwa na nucleoacid ya phaji na phages kukomaa huundwa. Phage morphogenesis inafanywa.

Mwishoni mwa kipindi cha latent, seli za microbial zilizoambukizwa zinawekwa lysed na chembe za phaji kukomaa hutolewa (hatua ya 5).

Inaaminika kuwa adsorption ya phage huchukua dakika 40, kipindi cha latent ni dakika 75. Mzunguko mzima wa mwingiliano kati ya fagio na seli ya vijidudu huchukua zaidi ya masaa matatu.

Kuanzishwa kwa fagio kwenye seli ya vijidudu sio kila wakati hufuatana na lysis yake. Mara nyingi, mwingiliano wa phaji na kiini cha microbial husababisha kuundwa kwa tamaduni za lysogenic.

Kwa asili ya mwingiliano na seli ya vijidudu, phaji za wastani na mbaya zinajulikana. Hali ya lysogeny husababishwa na phages ya wastani. Seli za microbial za Lysogenic zinakabiliwa na phages mbaya. Phages ya virusi husababisha kuundwa kwa phages mpya na lysis ya seli ya microbial.