Ang pagpaparami ng bakterya sa pamamagitan ng fission ay ang pinakakaraniwang paraan ng pagtaas ng laki ng populasyon ng microbial. Pagkatapos ng paghahati, lumalaki ang bakterya sa kanilang orihinal na sukat, na nangangailangan ng ilang mga sangkap (mga kadahilanan ng paglago).
Ang mga paraan ng pagpaparami ng bakterya ay iba, ngunit karamihan sa kanilang mga species ay may anyo ng asexual reproduction sa pamamagitan ng fission. Ang mga bakterya ay napakabihirang dumami sa pamamagitan ng pag-usbong. Ang sekswal na pagpaparami ng bakterya ay naroroon sa isang primitive na anyo.
kanin. 1. Ang larawan ay nagpapakita ng bacterial cell sa yugto ng paghahati.
Genetic na kagamitan ng bakterya
Ang genetic apparatus ng bakterya ay kinakatawan ng isang solong DNA - chromosome. Ang DNA ay sarado sa isang bilog. Ang chromosome ay naisalokal sa isang nucleotide na walang lamad. Ang isang bacterial cell ay naglalaman ng plasmids.
Nucleoid
Ang nucleoid ay isang analogue ng isang nucleus. Ito ay matatagpuan sa gitna ng cell.Naglalaman ito ng DNA, ang carrier ng namamana na impormasyon sa isang nakatiklop na anyo. Ang unwound DNA ay umabot sa haba na 1 mm. Ang nuclear substance ng isang bacterial cell ay walang lamad, isang nucleolus o isang set ng mga chromosome, at hindi nahahati sa pamamagitan ng mitosis. Bago hatiin, nadoble ang nucleotide. Sa panahon ng paghahati, ang bilang ng mga nucleotide ay tumataas sa 4.
kanin. 2. Ang larawan ay nagpapakita ng bacterial cell sa isang seksyon. Ang isang nucleotide ay makikita sa gitnang bahagi.
Mga plasmid
Ang mga plasmid ay mga autonomous molecule na nakatiklop sa isang singsing ng double-stranded DNA. Ang kanilang masa ay makabuluhang mas mababa kaysa sa masa ng isang nucleotide. Sa kabila ng katotohanan na ang namamana na impormasyon ay naka-encode sa DNA ng mga plasmid, hindi sila mahalaga at kinakailangan para sa bacterial cell.
kanin. 3. Ang larawan ay nagpapakita ng bacterial plasmid.
Matapos maabot ang isang tiyak na laki ng katangian ng isang pang-adultong selula, inilunsad ang mga mekanismo ng paghahati.
Pagtitiklop ng DNA
Ang pagtitiklop ng DNA ay nauuna sa paghahati ng selula. Ang mga mesosome (folds ng cytoplasmic membrane) ay nagtataglay ng DNA hanggang sa makumpleto ang proseso ng paghahati (pagtitiklop).
Ang pagtitiklop ng DNA ay isinasagawa sa tulong ng mga enzyme DNA polymerases. Sa panahon ng pagtitiklop, ang mga hydrogen bond sa double-stranded na DNA ay nasira, na nagreresulta sa dalawang single-stranded na anak na DNA na nabuo mula sa isang DNA. Sa dakong huli, kapag ang mga DNA ng anak na babae ay nakuha ang kanilang lugar sa mga selyula ng anak na babae, sila ay naibalik.
Sa sandaling makumpleto ang pagtitiklop ng DNA, bilang resulta ng synthesis ng cell wall, lumilitaw ang isang constriction, na naghahati sa cell sa kalahati. Una, ang nucleotide ay sumasailalim sa dibisyon, pagkatapos ay ang cytoplasm. Kinukumpleto ng synthesis ng cell wall ang paghahati.
kanin. 4. Scheme ng bacterial cell division.
Pagpapalitan ng mga seksyon ng DNA
Sa Bacillus subtilis, ang proseso ng pagtitiklop ng DNA ay nagtatapos sa pagpapalitan ng dalawang seksyon ng DNA.
Pagkatapos ng cell division, isang tulay ang nabuo kung saan ang DNA ng isang cell ay pumasa sa isa pa. Susunod, ang parehong mga DNA ay magkakaugnay. Ang ilang mga seksyon ng parehong DNA ay magkakadikit. Sa mga site ng pagdirikit, ang mga segment ng DNA ay ipinagpapalit. Ang isa sa DNA ay sumasabay sa jumper pabalik sa unang cell.
kanin. 5. Variant ng DNA exchange sa Bacillus subtilis.
Ang paghahati sa pamamagitan ng pagsira ay katangian ng anthrax bacilli. Bilang resulta ng paghahati na ito, ang mga selula ay nasira sa mga punto ng kantong, na sinisira ang mga cytoplasmic na tulay. Pagkatapos ay nagtataboy sila sa isa't isa, na bumubuo ng mga tanikala.
Sliding division
Sa pamamagitan ng sliding separation, pagkatapos ng paghahati ang cell ay nagiging hiwalay at, kumbaga, dumudulas sa ibabaw ng isa pang cell. Ang paraan ng paghihiwalay na ito ay tipikal para sa ilang anyo ng Escherichia.
hating hati
Sa pamamagitan ng secant division, ang isa sa mga hinati na selula na may libreng dulo nito ay naglalarawan ng isang arko ng isang bilog, ang gitna nito ay ang punto ng pakikipag-ugnayan nito sa isa pang cell, na bumubuo ng isang Roman quinque o cuneiform (Corynebacterium diphtheria, Listeria).
kanin. 6. Ang larawan ay nagpapakita ng mga bacteria na hugis baras na bumubuo ng mga tanikala (anthrax bacilli).
kanin. 7. Ang larawan ay nagpapakita ng isang sliding method para sa paghihiwalay ng E. coli.
kanin. 8. Ang paraan ng paghahati ng corynebacteria.
Ang mga kumpol ng mga cell na naghahati ay may iba't ibang mga hugis, na nakasalalay sa direksyon ng eroplano ng paghahati.
Globular bacteria nakaayos ng isa-isa, dalawa sa dalawa (diplococci), sa mga pakete, sa mga tanikala, o tulad ng mga bungkos ng ubas. Bakterya na hugis baras - sa mga kadena.
Bakterya na hugis spiral - magulo.
kanin. 9. Ang larawan ay nagpapakita ng micrococci. Ang mga ito ay bilog, makinis, at puti, dilaw at pula ang kulay. Sa kalikasan, ang micrococci ay nasa lahat ng dako. Nakatira sila sa iba't ibang mga cavity ng katawan ng tao.
kanin. 10. Sa larawan mayroong diplococcus bacteria - Streptococcus pneumoniae.
kanin. 11. Ang larawan ay nagpapakita ng Sarcina bacteria. Ang coccoid bacteria ay nagkumpol-kumpol sa mga pakete.
kanin. 12. Ang larawan ay nagpapakita ng bacteria streptococci (mula sa Greek na "streptos" - chain). Nakaayos sa mga tanikala. Ang mga ito ay mga ahente ng sanhi ng isang bilang ng mga sakit.
kanin. 13. Sa larawan, ang bakterya ay "ginintuang" staphylococci. Nakaayos tulad ng "mga bungkos ng ubas". Ang mga kumpol ay ginintuang kulay. Ang mga ito ay causative agent ng isang bilang ng mga sakit.
kanin. 14. Sa larawan, ang nakapulupot na Leptospira bacteria ay ang mga sanhi ng maraming sakit.
kanin. 15. Ang larawan ay nagpapakita ng hugis baras na bakterya ng genus Vibrio.
Ang rate ng bacterial division ay napakataas. Sa karaniwan, ang isang bacterial cell ay nahahati tuwing 20 minuto. Sa loob lamang ng isang araw, ang isang cell ay bumubuo ng 72 henerasyon ng mga supling. Ang Mycobacterium tuberculosis ay dahan-dahang nahahati. Ang buong proseso ng paghahati ay tumatagal ng mga 14 na oras.
kanin. 16. Ang larawan ay nagpapakita ng proseso ng streptococcus cell division.
Noong 1946, natuklasan ng mga siyentipiko ang sekswal na pagpaparami sa isang primitive na anyo.Sa kasong ito, ang mga gametes (lalaki at babaeng reproductive cell) ay hindi nabuo, ngunit ang ilang mga cell ay nagpapalitan ng genetic material (genetic recombination).
Ang paglipat ng gene ay nangyayari bilang isang resulta banghay - unidirectional na paglipat ng bahagi ng genetic na impormasyon sa anyo plasmids sa pakikipag-ugnay sa mga selula ng bakterya.
Ang mga plasmid ay maliliit na molekula ng DNA. Ang mga ito ay hindi nauugnay sa chromosome genome at may kakayahang magdoble ng autonomously. Ang mga plasmid ay naglalaman ng mga gene na nagpapataas ng resistensya ng mga bacterial cell sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran. Madalas na ipinapasa ng mga bakterya ang mga gene na ito sa isa't isa. Ang paglipat ng genetic na impormasyon sa bakterya ng ibang species ay nabanggit din.
Sa kawalan ng isang tunay na proseso ng sekswal, ito ay conjugation na gumaganap ng isang malaking papel sa pagpapalitan ng mga kapaki-pakinabang na katangian. Ito ay kung paano naililipat ang kakayahan ng bakterya na magpakita ng resistensya sa droga. Ang paglipat ng paglaban sa antibiotic sa pagitan ng mga populasyon na nagdudulot ng sakit ay partikular na mapanganib para sa sangkatauhan.
kanin. 17. Makikita sa larawan ang sandali ng pagsasama ng dalawang E. coli.
Kapag inoculated sa isang nutrient medium, ang pag-unlad ng bacterial population ay dumaan sa ilang mga yugto.
Unang bahagi
Ang paunang yugto ay ang panahon mula sa sandali ng paghahasik hanggang sa kanilang paglaki. Sa karaniwan, ang unang yugto ay tumatagal ng 1 - 2 oras.
Yugto ng pagkaantala sa pag-aanak
Ito ang yugto ng intensive bacterial growth. Ang tagal nito ay halos 2 oras. Depende ito sa edad ng pananim, panahon ng pagbagay, kalidad ng nutrient medium, atbp.
Logarithmic phase
Sa yugtong ito, mayroong isang peak sa rate ng pagpaparami at pagtaas sa populasyon ng bacterial. Ang tagal nito ay 5 - 6 na oras.
Negatibong yugto ng acceleration
Sa yugtong ito, mayroong pagbaba sa rate ng pagpaparami, bumababa ang bilang ng mga naghahati na bakterya, at ang bilang ng mga patay na bakterya ay tumataas. Ang dahilan para sa negatibong acceleration ay ang pagkaubos ng nutrient medium. Ang tagal nito ay halos 2 oras.
Nakatigil na maximum na yugto
Sa panahon ng nakatigil na yugto, ang isang pantay na bilang ng mga patay at bagong nabuo na mga indibidwal ay nabanggit. Ang tagal nito ay halos 2 oras.
Yugto ng Pagpapabilis ng Kamatayan
Sa yugtong ito, unti-unting tumataas ang bilang ng mga patay na selula. Ang tagal nito ay halos 3 oras.
Logarithmic na yugto ng kamatayan
Sa yugtong ito, ang mga selulang bacterial ay namamatay sa pare-pareho ang bilis. Ang tagal nito ay halos 5 oras.
Phase ng pagbaba ng rate
Sa yugtong ito, ang natitirang mga nabubuhay na selula ng bakterya ay pumapasok sa isang dormant na estado.
kanin. 18. Ipinapakita ng figure ang curve ng paglaki ng isang bacterial population.
kanin. 19. Sa larawan, ang isang kolonya ng Pseudomonas aeruginosa ay asul-berde, isang kolonya ng micrococci ay dilaw, isang kolonya ng Bacterium prodigiosum ay dugo-pula, at isang kolonya ng Bacteroides niger ay itim.
kanin. 20. Ang larawan ay nagpapakita ng isang kolonya ng bakterya. Ang bawat kolonya ay ang supling ng isang cell. Sa isang kolonya, ang bilang ng mga selula ay nasa milyun-milyon. Lumalaki ang kolonya sa loob ng 1 - 3 araw.
Noong 1970s, natuklasan ang bacteria na naninirahan sa mga dagat na may pakiramdam ng magnetism. Ang magnetismo ay nagpapahintulot sa mga kamangha-manghang nilalang na ito na mag-navigate sa mga linya ng magnetic field ng Earth at makahanap ng sulfur, oxygen at iba pang mga sangkap na kailangan nito nang labis. Ang kanilang "compass" ay kinakatawan ng mga magnetosome, na binubuo ng isang magnet. Kapag naghahati, hinahati ng magnetically sensitive bacteria ang kanilang compass.Sa kasong ito, ang paghihigpit sa panahon ng paghahati ay nagiging malinaw na hindi sapat, kaya ang bacterial cell ay yumuko at gumagawa ng isang matalim na bali.
kanin. 21. Ang larawan ay nagpapakita ng sandali ng paghahati ng isang magnetically sensitive bacterium.
Kapag nagsimulang maghati ang isang bacterial cell, dalawang molekula ng DNA ang lumilipat sa magkabilang dulo ng cell. Susunod, ang cell ay nahahati sa dalawang pantay na bahagi, na kung saan ay pinaghihiwalay mula sa bawat isa at tumaas sa kanilang orihinal na laki. Ang bilis ng paghahati ng maraming bakterya ay nasa average na 20 - 30 minuto. Sa loob lamang ng isang araw, ang isang cell ay bumubuo ng 72 henerasyon ng mga supling.
Sa panahon ng proseso ng paglaki at pag-unlad, ang isang masa ng mga selula ay mabilis na sumisipsip ng mga sustansya mula sa kapaligiran. Ito ay pinadali ng mga paborableng salik sa kapaligiran - mga kondisyon ng temperatura, sapat na dami ng nutrients, at ang kinakailangang pH ng kapaligiran. Ang mga aerobic cell ay nangangailangan ng oxygen. Ito ay mapanganib para sa anaerobes. Gayunpaman, ang walang limitasyong paglaganap ng bakterya ay hindi nangyayari sa kalikasan. Ang sikat ng araw, tuyong hangin, kakulangan ng pagkain, mataas na temperatura ng kapaligiran at iba pang mga kadahilanan ay may masamang epekto sa bacterial cell.
kanin. 22. Ang larawan ay nagpapakita ng sandali ng cell division.
Para sa paglaki ng bakterya, ang ilang mga sangkap (mga kadahilanan ng paglaki) ay kinakailangan, ang ilan ay synthesize ng cell mismo, ang ilan ay nagmula sa kapaligiran. Ang pangangailangan para sa mga kadahilanan ng paglago ay naiiba para sa lahat ng bakterya.
Ang pangangailangan para sa mga kadahilanan ng paglago ay isang palaging tampok, na ginagawang posible na gamitin ito para sa pagtukoy ng bakterya, paghahanda ng nutrient media, at paggamit nito sa biotechnology.
Ang mga bacterial growth factor (bacterial vitamins) ay mga kemikal na elemento, karamihan sa mga ito ay mga water-soluble B na bitamina. Sa kawalan ng mga kadahilanan ng paglago, nangyayari ang bacteriostasis.
Gumagamit ang bakterya ng mga salik ng paglago sa kaunting dami at hindi nagbabago. Ang ilang mga kemikal sa pangkat na ito ay bahagi ng mga cellular enzymes.
kanin. 23. Ipinapakita ng larawan ang sandali ng paghahati ng isang bacterium na hugis baras.
Ang pinakamahalagang bacterial growth factor
Bitamina B1 (thiamine). Nakikilahok sa metabolismo ng karbohidrat.
Bitamina B2 (riboflavin). Nakikilahok sa mga reaksiyong redox.
Pantothenic acid ay isang mahalagang bahagi ng coenzyme A.
Bitamina B6 (pyridoxine). Nakikibahagi sa metabolismo ng amino acid.
Bitamina B12 (Ang mga cobalamin ay mga sangkap na naglalaman ng kobalt). Gumaganap sila ng aktibong bahagi sa synthesis ng mga nucleotides.
Folic acid. Ang ilan sa mga derivatives nito ay bahagi ng mga enzyme na nagpapagana sa synthesis ng purine at pyrimidine base, pati na rin ang ilang amino acid.
Biotin. Nakikilahok sa metabolismo ng nitrogen at pinapagana din ang synthesis ng mga unsaturated fatty acid.
Bitamina PP (isang nikotinic acid). Nakikilahok sa mga reaksyon ng redox, ang pagbuo ng mga enzyme at ang metabolismo ng mga lipid at carbohydrates.
Bitamina H (para-aminobenzoic acid). Ito ay isang kadahilanan ng paglago para sa maraming bakterya, kabilang ang mga naninirahan sa mga bituka ng tao. Ang folic acid ay synthesize mula sa para-aminobenzoic acid.
Gemini. Ito ay isang mahalagang bahagi ng ilang mga enzyme na nakikibahagi sa mga reaksyon ng oksihenasyon.
Kholin. Nakikibahagi sa mga reaksyon ng cell wall lipid synthesis. Ito ay isang tagapagtustos ng methyl group sa synthesis ng mga amino acid.
Mga base ng purine at pyrimidine (adenine, guanine, xanthine, hypoxanthine, cytosine, thymine at uracil). Ang mga sangkap ay kinakailangan pangunahin bilang mga bahagi ng mga nucleic acid.
Mga amino acid. Ang mga sangkap na ito ay mga bahagi ng mga protina ng cell.
Kinakailangan para sa mga kadahilanan ng paglago ng ilang bakterya
Ang saprophyte bacteria ay kumakain ng organikong bagay mula sa mga patay na organismo. Kumokonsumo sila ng kaunting sustansya. Ang mga parasitiko na bakterya ay nangangailangan ng mas mataas na halaga ng mga amino acid at iba pang mga kadahilanan ng paglago.
Mga Auxotroph Upang matiyak ang buhay, nangangailangan sila ng supply ng mga kemikal mula sa labas. Halimbawa, ang clostridia ay hindi nakakapag-synthesize ng lecithin at tyrosine. Ang staphylococci ay nangangailangan ng supply ng lecithin at arginine. Ang Streptococci ay nangangailangan ng supply ng mga fatty acid - mga bahagi ng phospholipids. Ang Corynebacteria at Shigella ay nangangailangan ng nicotinic acid. Ang Staphylococcus aureus, pneumococci at Brucella ay nangangailangan ng bitamina B1. Streptococci at tetanus bacilli - sa pantothenic acid.
Mga prototroph nakapag-iisa na synthesize ang mga kinakailangang sangkap.
kanin. 24. Ang iba't ibang kondisyon sa kapaligiran ay may iba't ibang epekto sa paglaki ng bacterial colonies. Sa kaliwa ay ang tuluy-tuloy na paglaki sa anyo ng dahan-dahang lumalawak na bilog. Sa kanan ay mabilis na paglaki sa anyo ng "mga shoots".
Ang pag-aaral ng pangangailangan ng bakterya para sa mga kadahilanan ng paglago ay nagpapahintulot sa mga siyentipiko na makakuha ng isang malaking microbial mass, kaya kinakailangan sa paggawa ng mga antimicrobial na gamot, serum at bakuna.
Magbasa nang higit pa tungkol sa bakterya sa mga artikulo:
Ang paglaganap ng bakterya ay isang mekanismo para sa pagtaas ng bilang ng mga populasyon ng microbial. Ang paghahati ng bakterya ay ang pangunahing paraan ng pagpaparami. Pagkatapos ng paghahati, ang bakterya ay dapat umabot sa laki ng pang-adulto. Lumalaki ang bakterya sa pamamagitan ng mabilis na pagsipsip ng mga sustansya mula sa kanilang kapaligiran. Ang paglago ay nangangailangan ng ilang mga sangkap (growth factor), ang ilan sa mga ito ay synthesize ng bacterial cell mismo, at ang ilan ay nagmumula sa kapaligiran.
Sa pamamagitan ng pag-aaral ng paglaki at pagpaparami ng bakterya, patuloy na natutuklasan ng mga siyentipiko ang mga kapaki-pakinabang na katangian ng mga mikroorganismo, ang paggamit nito sa pang-araw-araw na buhay at sa produksyon ay limitado lamang sa kanilang mga katangian.
