Особенности роста популяции микроорганизмов

Процессы метаболизма клетки влияют на рост и размножение микроорганизмов.

Рост означает увеличение массы клеток микроорганизмов в результате синтеза клеточного материала.

Интенсивность роста микроорганизмов определяют делением массы клеток на число особей в единице объема в отдельные промежутки времени. Рост индивидуальной клетки заканчивается размножением.

Размножение – способность микроорганизмов к самовоспроизведению, т.е. увеличению количества особей популяции микробов на единицу объема.

Рост популяции микроорганизмов включает 4 основных фазы (рис. 2):

Рис. 2. Типичная кривая роста популяции бактерий

1. Лаг-фаза. В этот период культура адаптируется (привыкает) к новым условиям обитания, и поэтому максимальная скорость не достигается. В этот период активируются все ферментные системы, возрастает количество нуклеиновых кислот, клетка готовится к интенсивному синтезу полезного вещества. Продолжительность фазы зависит от физиологических особенностей микроорганизмов, состава среды и условий культивирования.

2. Логарифмическая (экспоненциальная) фаза - фаза наиболее активного роста числа клеток. Это период максимальной скорости роста культуры с постоянными интервалами между появлением последующих поколений.

Результатом быстрого роста является интенсивное поглощение питательных веществ среды. Среда начинает истощаться. Вследствие катаболических и анаболических процессов в среде накапливаются вторичные метаболиты, угнетающие рост микроорганизмов. Кроме того, вновь образовавшиеся клетки мешают друг другу из-за отсутствия свободного пространства, поэтому уменьшается поверхность контакта микроорганизмов со средой, и, следовательно, ухудшается приток веществ из среды в клетку микроорганизмов. Скорость роста понижается и начинается следующая фаза.

3. Стационарная фаза. Скорость роста в этот период равна нулю. Образование новых клеток вначале замедляется, а затем совсем прекращается. Увеличение числа клеток компенсируется одновременной гибелью других клеток, поэтому суммарная численность живых клеток остается постоянной.

4. Фаза замедления роста. В этот период ускоряется гибель клеток и прекращается их размножение. В дальнейшем вся популяция клеток погибает или переходит в споровое состояние.