رشد باکتری ها و عوامل موثر بر رشد باکتری ها
رشد باکتری را می توان به عنوان افزایش منظم تمام اجزای شیمیایی سلول تعریف کرد.
در مورد انسان، اصطلاح رشد به افزایش اندازه اشاره دارد. برای مثال، تبدیل شدن از یک نوزاد تازه متولد شده کوچک به یک بزرگسال بزرگ.
اگرچه اندازه باکتری ها قبل از تقسیم سلولی افزایش می یابد، رشد باکتری به افزایش تعداد موجودات اشاره دارد تا افزایش اندازه آنها.
تکثیر سلولی نتیجه رشد است که منجر به افزایش تعداد باکتری های تشکیل دهنده یک جمعیت یا فرهنگ می شود.
بیشتر باکتری ها با شکافت دوتایی تقسیم می شوند که در آن باکتری ها تحت تقسیم سلولی قرار می گیرند تا دو سلول دختر یکسان با سلول مادر تولید کنند.
رشد باکتری را می توان با تعداد سلول برابر دانست: یک باکتری به دو تقسیم می شود، این دو، چهار، و سپس هشت را تولید می کنند و غیره.
زمان تولید
- سرعت رشد یک باکتری با اندازه گیری تغییر تعداد باکتری در واحد زمان اندازه گیری می شود.
- زمان تولید (Generation time) زمان مورد نیاز برای ایجاد دو سلول دختر توسط یک باکتری در شرایط بهینه است.
- زمان تولید بیشتر باکتری های بیماری زا مانند E. coli حدود 20 دقیقه است.
- زمان تولید برای مایکوباکتریوم توبرکلوزیس طولانی تر (یعنی 20 ساعت) و برای M. leprae طولانی ترین (یعنی 20 روز) است.
- یک باکتری به سرعت تکثیر می شود و در عرض 24 ساعت میلیون ها سلول تولید می کند.
عوامل موثر بر رشد باکتری ها
رشد میکروارگانیسم ها در بدن، در طبیعت یا در آزمایشگاه تا حد زیادی تحت تأثیر pH، دما، رطوبت، مواد مغذی موجود و ویژگی های دیگر موجودات موجود است.
اکسیژن
باکتری ها را بر اساس نیاز به اکسیژن می توان به طور کلی به باکتری های هوازی و بی هوازی طبقه بندی کرد.
آنها برای رشد خود به اکسیژن نیاز دارند. ممکنه باشند:
باکتری های هوازی:
- هوازی اجباری – که فقط در حضور اکسیژن می توانند رشد کنند (به عنوان مثال، P. aeruginosa).
- هوازی اختیاری – که هوازی معمولی هستند اما می توانند بدون اکسیژن نیز رشد کنند (به عنوان مثال، E. coli). بیشتر باکتری های بیماری زا هوازی اختیاری هستند.
- باکتری‌های میکروآئروفیل – آن دسته از باکتری‌هایی که می‌توانند در حضور اکسیژن کم و در حضور غلظت کم (4٪) دی اکسید کربن رشد کنند (مانند کمپیلوباکتر ژژونی).
- برخی از ارگانیسم های تخمیری (مانند لاکتوباسیلوس پلانتاروم) مقاوم به هوا هستند اما حاوی آنزیم کاتالاز یا سوپراکسید دیسموتاز نیستند. اکسیژن کاهش نمی یابد و بنابراین پراکسید هیدروژن (H2O2) و اکسیژن نوپا (O2) تولید نمی شود.
باکتری های بی هوازی:
باکتری های بی هوازی اجباری:
- باکتری هایی هستند که فقط در غیاب اکسیژن می توانند رشد کنند (مانند کلستریدیوم بوتولینوم، کلستریدیوم تتانی و غیره). این باکتری ها فاقد سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز هستند. از این رو اکسیژن برای این موجودات کشنده است.
دی اکسید کربن
- ارگانیسم هایی که برای رشد خود به مقادیر بیشتری دی اکسید کربن (CO2) نیاز دارند، باکتری کاپنوفیل نامیده می شوند.
- آنها در حضور 5-10٪ CO2 و 15٪ O2 به خوبی رشد می کنند.
- نمونه هایی از این گونه باکتری ها عبارتند از H.influenzae، Brucella abortus و غیره.
دما
دمای مطلوب برای اکثر باکتری های بیماری زا 37 درجه سانتی گراد است.
دمای بهینه، با این حال، متغیر است. رشد باکتری ها بسته به محدوده دمایی آنها به صورت زیر دسته بندی می شود:
| سایکروفیل ها | مزوفیل ها | ترموفیل ها |
|---|---|---|
| این باکتری ها میکروب های سرما دوست هستند در محدوده دمایی 0 تا 20 درجه رشد می کنند اکثر ساپروفیت های خاک و آب متعلق به این گروه هستند. | میکروب های دوستدار دمای متوسط هستند بین 25 تا 40 درجه سانتی گراد رشد می کنند اکثر باکتری های بیماری زا متعلق به این گروه هستند. | میکروب های گرما دوست هستند. آنها می توانند در محدوده دمای بالای 55-80 درجه رشد کنند. stearothermophilus یک مثال است. |
PH
- بیشتر باکتری های بیماری زا در PH بین 7.2 تا 7.6 رشد می کنند.
- تعداد بسیار کمی از باکتری ها مانند لاکتوباسیل ها می توانند در pH اسیدی زیر 4 رشد کنند.
- بسیاری از مواد غذایی مانند خیار شور و پنیر توسط اسیدهای تولید شده در طی تخمیر از فساد جلوگیری می کنند.
- V. cholerae نمونه ای از باکتری هایی است که می توانند در pH قلیایی (8.2-8.9) رشد کنند.
نور
بسته به منبع انرژی که باکتری ها از آن استفاده می کنند، به دو گروه دسته بندی می شوند:
- فوتوتروف ها (باکتری هایی که از نور خورشید انرژی می گیرند)
- کموتروف ها (باکتری هایی که از منابع شیمیایی انرژی می گیرند).
فشار اسمزی
- میکروب ها تقریباً تمام مواد مغذی خود را در محلول از آب اطراف به دست می آورند.
- از این رو عواملی مانند فشار اسمزی و غلظت نمک محلول بر رشد باکتری ها تأثیر می گذارد.
- باکتری ها به دلیل استحکام مکانیکی دیواره سلولی خود قادر به مقاومت در برابر طیف وسیعی از تغییرات اسمزی خارجی هستند.
- ارگانیسم هایی که نیاز به فشار اسمزی بالا دارند، باکتری اسموفیل نامیده می شوند.
- قرار گرفتن ناگهانی باکتری با محلول هایپرتونیک ممکن است باعث خروج اسمزی آب شود که منجر به انقباض اسمزی پروتوپلاسم (پلاسمولیز) می شود.
- از طرف دیگر، انتقال ناگهانی باکتری از محلول غلیظ به آب مقطر ممکن است باعث جذب بیش از حد آب شود که منجر به تورم و ترکیدن سلول (پلاسموپتیزی) شود.
“کیمیا زیست گستر نوین” در راستای ارتقاء تولیدات و سطح علمی کشور مبادرت به واردات و توزیع مواد شیمیایی و مصرفی آزمایشگاهی کرده است. هدف مجموعه ما تأمين مواد و تجهيزات مورد نياز در بخش هاى مختلف آزمايشگاهى، تحقيقاتى، بيمارستانى، صنعتى و … مي باشد.
