O Crescimento de Bactérias Populações (página 3)
(Este capítulo tem 4 páginas)
© Kenneth Todar, PhD
O Crescimento Bacteriano Curva
Em laboratório, sob condições favoráveis, uma crescente bacterialpopulationdoubles em intervalos regulares. O crescimento é por progressão geométrica: 1, 2,4, 8, etc. ou 20, 21, 22, 23………2n (em que n = o número de gerações). Isto chama-se exponentialgrowth.In reality, exponential growth is only part of the bacterian lifecycle, and not representative of the normal pattern of growth of bacteria inNature.,quando um meio novo é inoculado com um determinado número de células, e o crescimento da população é monitorizado ao longo de um período de tempo, a representação dos dados produzirá uma curva de crescimento bacteriano típica (Figura 3 infra).
Figura 3. A curva de crescimento dactilográfica. Quando as bactérias são cultivadas em um sistema fechado (também chamado de abatch cultura), como um tubo de ensaio, a população de células quase alwaysexhibits estes dinâmica do crescimento: as células inicialmente ajustar o newmedium (fase lag), até que eles possam começar a dividir-se regularmente por theprocessof fissão binária (fase exponencial)., Quando o seu crescimento se torna limitado, as células param de se dividir (fase estacionária), até, eventualmente, perderem a viabilidade (fase de morte). Observe os parâmetros dos eixos thex e y. O crescimento é expresso como alteração no número de células viablecells vs tempo. Os tempos de geração são calculados durante a fase exponential do crescimento. As medições de tempo são em horas para bactérias com tempos de geração de short.são reconhecidas quatro fases características do ciclo de crescimento.1. Fase Lag. Imediatamente após a inoculação do meio cellsintofresh, a população permanece temporariamente inalterada., Apesar de não existir uma divisão celular aparente, as células podem estar a crescer involum ou massa, sintetizando enzimas, proteínas, ARN, etc., e a aumentar a inactividade motabolic.
A duração da fase lag é, aparentemente, depende de um widevarietyof fatores, incluindo o tamanho do inóculo, tempo necessário torecoverfrom danos físicos ou choque na transferência; tempo necessário forsynthesisof essencial coenzimas ou divisão fatores; e o tempo necessários forsynthesisof novo (inflamação induzida por), enzimas que são necessárias para metabolizar thesubstratespresent no meio.2. Fase exponencial (log)., A fase exponencial do crescimentoé um padrão de crescimento equilibrado em que todas as células se dividem regularmente por fissão binária, e estão crescendo por progressão geométrica. A célula divida a uma taxa constante, dependendo da composição do growththmedium e das condições de incubação. A taxa de crescimento exponencial de uma cultura bacteriana é expressa como tempo de geração, também como tempo de crescimento da população bacteriana. O tempo de geração (G) é definido como o tempo (t) por geração (n = Número de gerações). Hence, G=t / nis the equation from which calculations of generation time (below) derive.,3. Fase Estacionária. O crescimento exponencial não pode ser continuado numa cultura de lotes (por exemplo, um sistema fechado, como um tubo de ensaio ou uma máscara). O crescimento populacional é limitado por um dos três factores: 1.exaustão dos nutrientes disponíveis; 2. acumulação de metabolitos inibitórios orend productos; 3. exaustão do espaço, neste caso chamado de falta de “biologicalspace”.durante a fase estacionária, se as células viáveis estiverem a ser contadas, não se pode determinar se algumas células estão a morrer e se um número igual de células se está a dividir, ou se a população de células simplesmente parou de crescer e de se separar., A fase estacionária, como a fase de lag, não é necessariamente um período de silêncio. As bactérias que produzem metabolitos secundários, como os antibióticos, fazem-no durante a fase estacionária do ciclo do crescimento(os metabolitos secundários são definidos como metabolitos produzidos após a actividade do crescimento). É durante a fase estacionária que as bactérias formadoras de esporos têm de induzir ou desmascarar a actividade de dezenas de genes que podem estar envolvidos no processo de esporulação.4. Fase Da Morte., Se a incubação continuar após a populaçãoestabelecer a fase estacionária, segue-se uma fase de morte, na qual a população diminui. (Note, if counting by turbidimetric measmentsormicroscopic counts, the death phase cannot be observed.). Durante a teadefase, o número de células viáveis diminui geometricamente(exponencialmente),essencialmente o inverso do crescimento durante a fase logarítmica.taxas de crescimento bacteriano durante a fase de crescimento exponencial, em condições nutricionais normais (meio de cultura, temperatura,pH,etc.).,), define o tempo de geração da bactéria. Os tempos de geração de forbactérias variam de cerca de 12 minutos a 24 horas ou mais. O tempo de geração de E. coli no laboratório é de 15-20 minutos, mas no tracto gastrintestinal, o tempo de geração do coliform é estimado em 12-24 horas. Para a maioria das bactérias conhecidas que podem ser cultivadas, os tempos de geração mudam de cerca de 15 minutos para 1 hora. Simbiontes como o Rhizobium tendem a ter tempos de geração mais longos. Muitos litotróficos, como o thenitrifyingbacteria, também têm longos tempos de geração., Algumas bactérias que são patogénicas,como o Mycobacterium tuberculosis e o Treponema pallidum, têm tempos de geração especialmente longos, e pensa-se que esta é uma desvantagem na sua virulência. Os tempos de geração para algumas bactérias são showninTable 2.
Tabela 2. Tempo de geração para algumas bactérias comuns em condições óptimas de crescimento., aureus
Calculation of Generation Time
When growing exponentially by binary fission, the increase in abacterialpopulation is by geometric progression., Se começarmos com onecell, quando se divide, Há 2 células na primeira geração, 4 células na segunda geração, 8 células na terceira geração, e assim por diante. O tempo de geração é o intervalo de tempo necessário para as células (ou população) adividirem.,
G (tempo de geração) = (tempo, em minutos ou horas)/n(número de ofgenerations)
G = t/n
t = intervalo de tempo em horas ou minutos
B = número de bactérias no início de um intervalo de tempo
b = número de bactérias no final do intervalo de tempo
n = número de gerações (número de vezes que a célula populationdoublesduring o intervalo de tempo)
b = B x 2n (Esta equação é uma expressão de crescimento bybinaryfission)
Resolver para n:
logb = logB + nlog2
n = logb – logB
log2
n = logb – logB
.301
n = 3.,3 logb/B
G = t/n
Resolver para G
G = t
3.3 log b/B
Exemplo: o Que é thegenerationtime de uma população bacteriana que aumenta de 10.000 células a 10,000,000 células em quatro horas de crescimento?
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