Рост и размножение микроорганизмов

Размножение бактерий. Большинство микроорганизмов размножается путем простого (бинарного) деления клетки пополам (вегетативное размножение), реже — путем почкования. Грибы размножаются при помощи спор, половым путем и почкованием (дрожжи) (лекция 1). Скорость размножения микробных клеток зависит от вида микроорганизма, возраста культуры, состава питательной среды, температуры, наличия или отсутствия кислорода воздуха и других факторов. большинство клеток делится через 20—30 мин. Чем оптимальнее условия, тем бы­стрее происходит деление микробной клетки. На скорость деле­ния влияет температура. У патогенных микробов, которые адаптировались к организму животного или человека, размножение при 37—39 °С происходит в несколько раз быстрее, чем при комнатной температуре.

Шаровидные формы микробов делятся в разных плоскостях, в результате чего образуются одиночные, парные клетки или распо­ложенные в виде гроздьев, тюков и т. д. Палочковидные клетки делятся поперек. Сначала появляется перетяжка, а затем происхо­дит разъединение образовавшихся дочерних клеток.

Грибы раз­множаются в основном при помощи спор, дрожжи — почковани­ем. Споры при попадании в благоприятную среду прорастают и дают начало новой вегетативной клетке. На поверхности дрожже­вых клеток обычно появляется выпячивание (почка), в которое переходит часть цитоплазмы и ядра, после его отделения образу­ется дочерняя клетка и т. д.

Деление микроорганизмов может быть изо­морфным и гетероморфным (когда одна из клеток больше дру­гой). Вместе с цитоплазмой в дочерние клетки переходит и нуклеоид, в котором находится ДНК двуспирального строения. После разрыва водородных связей образуются две нити ДНК, каждая из которых включается в состав новой клетки, где затем происходит их репликация (удвоение). Вместе с нуклеиновой кислотой пере­даются и наследственные признаки.

Размножение микроорганизмов происходит хотя и быстро, но не беспредельно. Однако же, как известно, безграничного размножения микроорганизмов не происходит. Имеется много факторов, которые нару­шают оптимальные условия роста и развития. К ним относятся: истощение среды, неблагоприятная температура, свет, продукты жизнедеятельности и т. д. Процесс размножения культуры микроорганизмов на несменяемой среде протекает неравномерно. В нем опреде­ляют несколько стадий, или фаз. Одни авторы период роста куль­туры делят на 8 фаз, другие — на 4.

Рисунок 2 – Кривая роста бактерий

а – лаг-фаза (от англ. lag - отставание, запаздывание); б – экспоненциальная фаза, фаза роста; в - стационар­ная фаза; г - фаза отмирания

Длительность отдельных фаз развития может значительно коле­баться у разных бактерий и у бактерий одного вида в зависимости от условий роста.

Размножение дрожжей. Наиболее характерным и широко распространенным у дрожжей вегетативным способом размножения является почкование, лишь немногие дрожжи размножаются де­лением.

Процесс почкования заключается в том, что на клетке появля­ется бyгорок (иногда их несколько), который постепенно увеличивается. Этот бугорок называют почкой. По мере роста почки в месте соединения ее с материнской клеткой образуется перетяж­ка, отграничивающая молодую дочернюю клетку, которая затем либо отшнуровывается (отделяется) от материнской клетки, либо остается при ней. При благоприятных условиях этот процесс длится около 2 ч.

Помимо почкования, многие дрожжи размножаются с помо­щью спор, которые могут образовываться бесполым и половым путями.