V večceličnem organizmu (npr. 10 13 celic človeškega telesa) se celice delijo z zelo različnimi hitrostmi (Cheng, 1974; Potten, 1979). Število celic vsakega tipa ostaja na ravni, ki je optimalna za organizem kot celoto.

Nekatere celice, kot so nevroni, rdeče krvne celice, vlakna skeletnih mišic, se v zrelem stanju sploh ne delijo.

Druge celice, kot so epitelijske celice črevesja, pljuč, kože, se razdelijo hitro in stalno skozi celotno življenje organizma. Opazovano trajanje celičnega cikla (generacijski čas) je za različne celice od nekaj ur do 100 dni ali več.

Razlike v stopnji delitve celic v različnih tkivih, kot tudi trajanje celičnega ciklusa lahko kvantificiramo z uporabo metode radioautografije. V ta namen so posebej označene samo tiste celice, v katerih se sintetizira DNA. Žival se večkrat injicira s tricidnim timidinom, predhodnikom snovi, ki jo celica uporablja izključno za sintezo DNA. Po določenem času odstranimo testno tkivo, izperemo iz nevgrajenega timidina in ga fiksiramo za mikroskopijo, nato pa naredimo rezanje približno ene debeline celic, ki jih prekrijemo s tanko plastjo emulzije in izpostavimo več dni ali tednov in nato razvijemo kot normalen film. Celice, ki sintetizirajo DNA med uvedbo oznake (tj. So bile v fazi S), lahko identificiramo s srebrnimi zrni, ki se pojavijo nad celičnim jedrom. Odvisnost deleža označenih celic od trajanja vnosa radioaktivnega timidina nam omogoča, da presodimo interval med dvema zaporednima fazama S.

http://humbio.ru/humbio/cytology/002dce48.htm

Hitrost delitve 845 celic

Nekatere bakterije se lahko razmnožijo v 20 minutah. Vsaka celica kopira vse kontrolne "programe" in nato deli. Če bi imela celica neomejen dostop do "surovin", bi bila eksponentno razdeljena. V tem primeru bi se v samo dveh dneh spremenila v grudo celic, ki bi bile 2500 krat težje od globusa15. Tudi kompleksnejše celice se lahko hitro razdelijo. Na primer, ko ste se razvijali v maternici, so se možganske celice oblikovale s hitrostjo 250.000 celic na minuto!

Za hitrost so proizvajalci pogosto žrtvovali kakovost izdelkov. Toda kako se lahko celica tako hitro in tako nedvoumno reproducira, če se pojavi kot posledica slepega dogodka?

DEJSTVA IN VPRAŠANJA

▪ Dejstvo: Zdi se, da so izredno kompleksne molekule, ki sestavljajo celico - DNA, RNA in beljakovine - posebej zasnovane za interakcijo.

Vprašanje: Kaj menite, da je bolj verjetno, da je ne-inteligentna evolucija ustvarila presenetljivo zapletene naprave (stran 10) ali da so se pojavile preko višjega uma?

▪ Dejstvo: Nekateri ugledni znanstveniki pravijo, da je celo "preprosta" celica preveč zapletena, da bi se naključno pojavila na Zemlji.

Vprašanje: Če nekateri znanstveniki priznavajo, da je življenje izviralo iz nezemeljskega vira, zakaj potem izključujejo možnost, da je Bog tisti vir?

(V celični membrani obstajajo "varovala", ki dovoljujejo samo prehod določenih snovi)

celica je "rastlina"

Kot avtomatizirana naprava je celica opremljena z različnimi mehanizmi, ki zbirajo in prevažajo kompleksne izdelke.

Ali je možno, da je več kot 200 vrst celic, ki sestavljajo vaše telo, nastalo naključno?

Ali se lahko celo "preprosta" celica oblikuje iz neživih elementov?

Ob neugodni podlagi bo nebotičnik neizogibno propadel. Ali ista teorija evolucije ne pričakuje, da bo pojasnila izvor življenja?

http://studepedia.org/index.php?vol=1post=101356

Hitrost delitve celic

Moja prva misel je bila:

Zaradi apoptoze pri povprečni odrasli osebi vsak dan umre med 50 in 70 milijardami celic. Za povprečnega otroka, starega od 8 do 14 let, na dan umre približno 20 do 30 milijard celic.

Za vsako celico, ki umre, se mora roditi nova, tako da mora imeti odrasla oseba vsaj 50 do 70 milijard celičnih delitev (brez neto rasti), da dopolni te celice.

Potem pa sem se spomnil rdečih krvnih celic. Znova Wikipedija:

Odrasli imajo v vsakem trenutku približno 2–3 × 10 13 (20–30 bilijonov) eritrocitov, kar je približno četrtina celotnega števila celic v človeškem telesu.

te celice živijo v krvnem obtoku približno 100-120 dni

Tako se vsak dan uniči približno 1% rdečih krvnih celic in zahteva nadomestitev. To so 2-3 x 10 11 celic, ki se oblikujejo vsak dan, zaradi česar se palčki polnijo zaradi apoptoze (5-7 x 10 9).

S tem postopkom se eritrociti v rdečem kostnem mozgu velikih kosti stalno proizvajajo s hitrostjo približno 2 milijona na sekundo pri zdravih odraslih.

4 x celice se obnavljajo zaradi apoptoze (5 - 7 x 10 e 10). Ne vem za protokol, lahko uredim svoj odgovor?

http://askentire.net/q/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C-%D0%B4%D0% B5% D0% BB% D0% B5% D0% BD% D0% B8% D1% 8F-% D0% BA% D0% BB% D0% B5% D1% 82% D0% BE% D0% BA-% D1% 83% D0% BB% D1% 8E% D0% B4% D0% B5% D0% B9-34392509421

Dejavniki, ki vplivajo na hitrost delitve celic

1) specifični (fibroblasti se odzivajo na faktor rasti fibroblastov). Uporabite specifično in-va, ki vpliva samo na določeno vrsto celic.

2) nespecifične (hormoni in njihovi analogi - insulin, hidrokortizon, deksametazon, estradiol, testosteron). Ti dejavniki povzročajo delitev celic.

Metode gojenja živalskih celic

Odvisno od razmerja s podporno izolacijo izoliramo monoslojne in suspenzijske kulture. Enoplastna kultura je odvisna od substratov in celice lahko rastejo samo dokler se površina ne zapre in če ni površine, potem celice ne rastejo.

Glede na metodo ponovnega naseljevanja razporedimo pretok in ne teče.

Za stoječe kulture je značilno, da so celice vnesene v določeno količino medija. Ko celice rastejo, se hranila uporabljajo v hranilih in se kopičijo presnovki, zato se mora okolje redno spreminjati. Sčasoma se zaradi izčrpanja okolja celična proliferacija preneha. Gojene v žimnicah (ravnih posodah), v vrtljivih kolonah, v kolonah na mikronosilcih (steklene kroglice, mikroplošče). Kot nosilci uporabljamo aluminoborosilikatno steklo, ki ne vsebuje natrijevih ionov, alkalizirni medij; polistiren, polikarbonat, polivinilklorid, teflonska plastika; kovinske plošče iz nerjavečega jekla in titana.

V pretočni kulturi pride do stalnega napredovanja (vstopa in odstranitve) tekočega medija. Zagotavlja prave homeostatske razmere brez spreminjanja koncentracije hranilnih snovi in ​​in metabolitov ter števila celic. Suspenzijo in monoslojne (mikro nosilne) kulture izoliramo.

Test "bakterijski endotoksini". Metoda gelnega strdka.

IBE porabi za opred. prisotnost ali količina endotoksinov, katerih vir je yavl. Gram-bakterije z izp. lizat amebocitov rakovice. Metode izvajanja testa: metoda strdka z gelom, ki temelji na predhodniku. gel; turbidimetrično metodo, ki temelji na motnosti, ki je posledica cepitve endogenega substrata; kromogena metoda, ki temelji na videzu barve po cepitvi sintetičnega peptid-kromogenega kompleksa.

Metoda gelnega strdka. Osnove metode strjevanja z gelom. lizata strjevanja krvi v prisotnosti endotoksinov. Min Konc. potrebnih endotoksinov za koagulacijo lizata v taboru. Je občutljivost lizata navedena na etiketi.

Pred začetkom raziskav. izvedite predv. teste za potrditev deklarirane občutljivosti lizata in določitev motečih dejavnikov. Faktorji motenj se odstranijo s filtriranjem, nevtralizacijo, dializo ali izpostavljenostjo toploti.

Končna metoda. Raztopino endotoksinov / raztopine za raztopino zmešamo z raztopino lizata in raztopine. Reakcijsko zmes običajno inkubiramo pri t 37 ± 1 ° C 60 ± 2 min, pri čemer se izognemo vibracijam. V prisotnosti standardnega endotoksina p-ra se mora pojaviti koagulacija lizata (pozitivna kontrola). Preskusna raztopina v nič. Konc. Endotoksin ne sme propadati. Hkrati preverite trdnost gela z vrtenjem cevi za 180 °. Gel naj ostane na mestu.

Kvantitativna določitev. Količina endotoksinov se določi s titracijo do končne točke. Pripravite razmnoževalno stojalo. R-ra in test ra-ra. Za končno točko vzemite min. Konc. v padajoči seriji konc. endotoksin, ki vodi do lizata strjevanja krvi. Za določitev konc. endotoksini v isp. R-našli konc. na končni točki z množenjem vsakega faktorja redčenja na končni točki z λ.

Vozovnica

Hranila in material za gojenje živalskih celic in človeških celic.

Obdelujemo elemente človeškega veznega tkiva (fibroblasti); skeletno tkivo (kosti in hrustanec); skeletne, srčne in gladke mišice; epitelijsko tkivo; tkiva jeter, pljuč, ledvic; celice živčnega sistema; endokrine celice (nadledvične žleze, hipofiza, celice Langerhansovih otočkov); melanocitov in različnih tumorskih celicah.

Prav tako gojijo celice ledvic opic, pesne ledvice, zajecne ledvice, piščančje zarodke (v 14 dneh), človeške zarodne pljučne celice (16 tednov).

Celice po odstranitvi iz tkiva ali organizma se dajo v gojišče, ki mora zagotoviti vse zunanje pogoje, ki jih imajo celice in vivo. Hranilni medij je raztopina določene sestave, kateri se dodajajo sestavine biološkega izvora. Ključna sestavina je lahko živalski serum, na primer, fetalni govedo (tele). Brez takega dodatka večina kultiviranih celic ne bo reproducirala svoje lastne DNA in se ne bo razmnoževala. Tudi taki dodatki vključujejo: beljakovine, esencialne aminokisline, esencialne maščobne kisline, vitamine, vire ogljika, prostaglandinske prekurzorje. Dodajte mineralne sestavine (natrijev, kalijev in kalcijev klorid, elemente v sledovih (železo, baker, kobalt, cink, selen)).

Tekoči hranilni mediji se praviloma pripravijo na osnovi solnih raztopin Earla in Hanksa. Osnovne zahteve za hranilne snovi: sterilnost; določen osmotski tlak; določen pH (uravnavanje z dodajanjem puferskih raztopin).

Osmotski tlak je izražen v osmotski koncentraciji - koncentraciji vseh p-rennih delcev. Lahko se izrazi kot osmolarnost (osmol na l r-ra) in kot osmolalnost (osmol na kg p). Osmol je enota osmotske koncentracije, enaka osmolarnosti, ki jo dobimo z r-renijem v enem litru enega topila enega mol neelektrolita. Osmolarnost (Osm) elektrolita je odvisna od njene koncentracije, koeficienta disociacije in števila ionov, ki jih disociira:

kjer je Φ koeficient disociacije, od 0 (za neelektrolit) do 1 (popolna disociacija), n število ionov, na katere se disocira, C je molska koncentracija.

1) Eagleovo okolje: mineralne snovi, 13 esencialnih aminokislin, 5 bistvenih vitaminov, holin, inozitol. Osnova - rr Earl. Uporabljajte samo s fetalnim telečjim serumom.

2) Sreda Dulbenko - osnova za medije brez seruma. Vsebuje dvojno koncentracijo aminokislin, glicerina, serina, piruvata in železa. Uporablja se za različne vrste celic.

3) Iskov medij - Dulbenko modificiran medij. Vsebuje dodaten vitamin B12, Natrijev selenit, 4- (2-hidroksietil) -1-piperazin etansulfonska kislina. Kislina ima puferske lastnosti. V okolju se zmanjša koncentracija natrijevega klorida in natrijevega bikarbonata. Uporablja se za gojenje limfocitov in hematopoetskih celic.

4) Sreda McCoy 5A - spremenjeno okolje Ivkata in Grace. Uporablja se za gojenje limfocitov v prisotnosti fetalnega telečjega seruma.

5) Sreda 199 za ohranitev pridelkov, ki jih je mogoče presajati.

Datum dodajanja: 2018-04-04; ogledov: 65; DELOVANJE NAROČILA

http://studopedia.net/3_2566_faktori-vliyayushchie-na-skorost-deleniya-kletok.html

HITROST CELIC

Je preprosta oblika življenja tako preprosta?

Naše telo je eden najbolj kompleksnih sistemov v vesolju. Sestavljen je iz približno 100 bilijonov drobnih celic. Med njimi so možganske celice, kosti, kri in mnoge druge celice7. Na splošno je v človeškem telesu več kot 200 vrst celic8.

Čeprav se celice med seboj precej razlikujejo po obliki in funkciji, tvorijo enotno kompleksno mrežo. V primerjavi z njim je internet z mrežo milijonov računalnikov in visokohitrostnih podatkovnih kablov le zmerna podobnost. Celo najpreprostejša celica v svoji tehnični odličnosti daleč presega vsak človeški izum. Toda kako so se pojavile celice, ki sestavljajo človeško telo?

Kaj pravijo mnogi znanstveniki? Vse žive celice so razdeljene v dve glavni skupini, ki vsebujejo jedro in ne vsebujejo. Človeške celice, živali in rastline imajo jedro, vendar bakterijske celice ne. Celice z jedrom se imenujejo evkariontske in brez jedra - prokariontske. Ker so prokarioti po strukturi enostavnejši od evkariontov, veliko ljudi misli, da so se živalske in rastlinske celice razvile iz bakterijskih celic.

Mnogi so torej učili, da so nekateri »preprosti« prokariontski celici v milijonih let »pogoltnili« sosednje celice, vendar jih niso mogli »prebaviti«. Poleg tega se je v skladu s to teorijo "nerazumna" narava naučila ne le korenito spremeniti funkcijo "zaužitih" celic, temveč tudi, da jih med delitvijo * 9 zadrži v celici gostiteljici.

Kaj pravi biblija? Biblija trdi, da je življenje na zemlji sad višjega Uma. To vodi do naslednjega logičnega zaključka: »Seveda je vsaka hiša nekdo zgradil in kdo je zgradil vse, je Bog« (Hebrejcem 3: 4). V drugem odlomku je zapisano: »Koliko je vaših dejanj, o, GOSPOD! Vse to ste storili z modrostjo. Zemlja je polna vaših del. Za vse, kar se premika, ni števila; živa bitja so majhna in velika. «(Psalm 104: 24, 25).

Kaj pravijo dejstva? Napredek v mikrobiologiji je omogočil vpogled v čudovit svet najpreprostejše prokariontske celice. Evolucijski znanstveniki kažejo, da so to bile prve žive celice10.

Če je teorija evolucije pravilna, potem mora obstajati prepričljiva razlaga, kako bi lahko prva »preprosta« celica nastala po naključju. Nasprotno, če je bilo življenje ustvarjeno, mora obstajati dokaz o inženirski misli, tudi v najmanjših oblikah življenja. Zakaj ne bi razmislili o prokariontski celici od znotraj. Glede na to se vprašajte: »Ali bi se lahko taka celica po naključju pojavila?«

ZAŠČITNA STENA

Če želite priti na "turnejo" v prokariontski celici, boste morali postati stokrat manjši od pika na koncu tega stavka. Preden vstopite, morate premagati gosto elastično membrano. Ta membrana ima enako vlogo kot opečna stena okoli rastline. Čeprav je membrana 10.000-krat tanjša od lista papirja, je njena zasnova veliko bolj zapletena kot zid. Kaj točno?

Ona, tako kot tovarniška stena, ščiti vsebino celice pred različnimi nevarnostmi. Za razliko od stene pa je membrana prepustna. Omogoča celici, da "diha" s prenosom majhnih molekul, kot je kisik. Vendar membrana ne dopušča kompleksnejših, potencialno nevarnih molekul brez dovoljenja celice. Membrana ohrani tudi koristne molekule v celici. Kako ji uspe?

Nazaj na primer rastline. V vsaki tovarni so stražarji. Opazujejo vse, kar prinesejo, in peljejo skozi vrata. Podobno so v celično membrano vključene posebne proteinske molekule, ki delujejo kot varovala in vrata.

Nekatere od teh beljakovinskih molekul (1) imajo skozi luknjo, ki omogoča, da določene vrste molekul vstopijo ali izstopijo. Drugi proteini so odprti na eni strani celične membrane (2) in na drugi strani zaprti. Imajo „kraj sprejemanja“ (3), ki jemljejo snovi le v določeni obliki. Ko pride takšna "obremenitev", se drugi konec proteina odpre in prenese skozi membrano (4). Vsi ti procesi se odvijajo na površini celo najpreprostejših celic.

Predstavljajte si, da so vas "stražarji" zamudili in zdaj ste v kletki. Celica je napolnjena s tekočino, bogato s hranili, solmi in drugimi spojinami. Surovino uporablja za proizvodnjo izdelkov, ki jih potrebuje. Ta proces ni kaotičen. Kot dobro organizirana rastlina celica zagotavlja na tisoče kemičnih reakcij strogo po urniku in zaporedju.

Veliko časa celica porabi za gradnjo beljakovin. Kako jih gradi? Vidite, kako celica naredi 20 različnih "opek" - aminokislin. Aminokisline vstopajo v ribosome (5), kjer, kadar so združene v določenem vrstnem redu, tvorijo ustrezen protein. Tako kot je proizvodni proces v obratu nadzorovan z glavnim računalniškim programom, se številne funkcije celice določijo z glavno kodo ali DNK (6). DNA pošlje ribosomu kopijo podrobnih navodil o tem, kje zgraditi beljakovino in kako to narediti (7).

Med gradnjo beljakovin se zgodi nekaj neverjetnega. Vsak protein se zloži v tridimenzionalno strukturo (8). Ta struktura definira "poklic" proteina *. Predstavljajte si montažno linijo motorja. Da bi motor deloval, mora biti vsaka podrobnost visoke kakovosti. Enako lahko rečemo za veverico: če je nepravilno sestavljena in prepognjena, ne bo mogla opraviti svojega dela in celo poškodovati kletke.

Kako veverica najde pot do kraja, kjer je potrebna? K njej je priložena "oznaka z naslovom", zaradi katere prispe na svoje "delovno mesto". Čeprav se vsako minuto zbira in prenaša na tisoče beljakovin, vsak od njih prispe na cilj.

Kakšen je pomen teh dejstev? Kompleksne molekule, tudi v najpreprostejših organizmih, se ne morejo razmnoževati same. Zunaj celice se uničijo in znotraj celice potrebujejo pomoč drugih kompleksnih molekul za delitev. Na primer, encimi pomagajo zbirati "akumulator energije" - molekulo, imenovano adenozin trifosfat (ATP). Hkrati pa je energija ATP potrebna za tvorbo encimov. Podobno je DNK (o tej molekuli obravnavana v 3. poglavju) potrebna za konstrukcijo encimov, encimi pa so potrebni za ustvarjanje DNK. Tudi druge beljakovine proizvaja le celica, celica pa nastane le s pomočjo beljakovin *.

Čeprav se mikrobiolog Radu Pope ne strinja z bibličnim opisom stvarjenja, je leta 2004 sprožil vprašanje: »Kako bi lahko narava ustvarila življenje, če bi se vsi naši poskusi končali z neuspehom?« 13 Nato je dejal: »Mehanizmi, potrebni za celično aktivnost, so tako kompleksni. da je verjetnost njihovega istočasnega in naključnega pojava praktično nič “14.

Kaj misliš? Zagovorniki teorije evolucije poskušajo razložiti izvor življenja, ne da bi posegali v Božje posredovanje. Toda več dejstev o življenju, ki jih znanstveniki odkrivajo, manj verjetno je, da se zgodi naključno. Da bi rešili ta problem, nekateri evolucionisti želijo ločiti teorijo evolucije od vprašanja o izvoru življenja. Toda ali je prav?

Teorija evolucije temelji na ideji, da je cela vrsta srečnih nesreč pripeljala do nastanka življenja. Potem so številne druge nenadzorovane nesreče povzročile neverjetno raznolikost in kompleksnost vseh živih organizmov. Vendar, če teorija nima osnove, kaj se bo zgodilo s teorijami, ki se zanesejo nanj? Tako kot se nebotičnik brez temelja zruši, se bo evolucijska teorija, ki ne more razložiti izvora življenja, zrušila.

Kaj ste videli, ko smo upoštevali strukturo in delovanje »preproste« celice, sotočja številnih okoliščin ali dokazov o najvišji inženirski umetnosti? Če še vedno niste prepričani, poglejmo natančneje glavni »program«, ki je odgovoren za delo vseh celic.

Noben poskus ne potrjuje možnosti tega procesa.

Encimi (ali encimi) so vrsta beljakovin. Vsak encim, zložen v določeno strukturo, pospeši ustrezno kemično reakcijo. Stotine encimov uravnava celično presnovo.

Nekatere celice človeškega telesa vsebujejo približno 10.000.000.000 beljakovinskih molekul, 11 od katerih jih je več sto tisoč različnih vrst12.

HITROST CELIC

Nekatere bakterije se lahko razmnožijo v 20 minutah. Vsaka celica kopira vse kontrolne "programe" in nato deli. Če bi imela celica neomejen dostop do "surovin", bi bila eksponentno razdeljena. V tem primeru bi se v samo dveh dneh spremenila v grudo celic, ki bi bile 2500 krat težje od globusa15. Tudi kompleksnejše celice se lahko hitro razdelijo. Na primer, ko ste se razvijali v maternici, so se možganske celice oblikovale s hitrostjo 250.000 celic na minuto!

Za hitrost so proizvajalci pogosto žrtvovali kakovost izdelkov. Toda kako se lahko celica tako hitro in tako nedvoumno reproducira, če se pojavi kot posledica slepega dogodka?

DEJSTVA IN VPRAŠANJA

▪ Dejstvo: Zdi se, da so izredno kompleksne molekule, ki sestavljajo celico - DNA, RNA in beljakovine - posebej zasnovane za interakcijo.

Vprašanje: Kaj menite, da je bolj verjetno, da je ne-inteligentna evolucija ustvarila presenetljivo zapletene naprave (stran 10) ali da so se pojavile skozi višji um?

▪ Dejstvo: Nekateri ugledni znanstveniki pravijo, da je celo "preprosta" celica preveč kompleksna, da bi se na Zemlji pojavila naključno.

Vprašanje: Če nekateri znanstveniki priznavajo, da je življenje izviralo iz nezemeljskega vira, zakaj potem izključujejo možnost, da je Bog tisti vir?

(V celični membrani obstajajo "varovala", ki dovoljujejo samo prehod določenih snovi)

celica je "rastlina"

Kot avtomatizirana naprava je celica opremljena z različnimi mehanizmi, ki zbirajo in prevažajo kompleksne izdelke.

Ali je možno, da je več kot 200 vrst celic, ki sestavljajo vaše telo, nastalo naključno?

Ali se lahko celo "preprosta" celica oblikuje iz neživih elementov?

Ob neugodni podlagi bo nebotičnik neizogibno propadel. Ali ista teorija evolucije ne pričakuje, da bo pojasnila izvor življenja?

http://mykonspekts.ru/1-171038.html

Regulacija delitve celic in hitrost rasti celic

Regulacija delitve celic in hitrost rasti celic

Obstaja koncept celičnega cikla - zaporedje dogodkov iz ene celične delitve v drugo. Celični cikel prokariontskih in evkariontskih celic se precej razlikuje. Glede na veliko kompleksnost organizacije evkariontskih celic je lažje začeti z upoštevanjem mehanizmov, ki uravnavajo celično delitev in rast prokariontskih celic, še posebej, ker v biotehnoloških postopkih pridelava evkariontskih celic postaja vse bolj pogosta z uporabo pristopov, ki se uporabljajo za gojenje enoceličnih prokariotov.

Zaporedje dogodkov v procesu delitve celic

Proces delitve celic v prokariontih vključuje naslednje dogodke v določenem zaporedju:

1) kopičenje "kritične" celične mase;

2) replikacija genoma DNA;

3) izgradnjo nove celične membrane;

4) konstrukcija celične particije;

5) razhajanja hčerinskih celic.

Nekateri od teh dogodkov se pojavijo hkrati, drugi pa so strogo zaporedni ali celo odsotni.

Regulacija delitve celic je sestavljena iz regulacije vsakega od teh dogodkov in organizacije njihove interakcije, v kateri je določeno zaporedje procesov v delitvi celic in se generirajo signali za začetek naslednjega procesa zaporedja.

Kopičenje kritične celične mase in replikacije DNK

To so potrebne pripravljalne faze dejanske delitve celic. Treba je opozoriti, da je velikost celic vsakega mikroorganizma, ki raste na uravnotežen način pod standardnimi pogoji, dovolj stalna, da služi kot eden od taksonomskih znakov. V.D. Donashi je celo predstavil koncept osnovne celice, tj. najmanjši možni za ta mikroorganizem. Tako obstajajo mehanizmi, ki vključujejo proces delitve celic z akumulacijo praga mase.

Zgradite novo celično steno

Treba je razlikovati med proliferacijo citoplazmatske membrane in celične stene in ločevanjem površinskih struktur.

V študiji proliferacije se praviloma uporabljajo sinhrone kulture mikroorganizmov, vključevanje spojin, označenih z radioizotopi, pa se preučuje z ravnotežnim ali pulznim vnosom teh spojin.

Na ta način je bilo ugotovljeno, da vključitev proteinov v citoplazmatsko membrano Escherichia coli in Bacillus subtilis sledi kompleksni kinetiki, kar kaže na shranjevanje predhodno oblikovanih proteinov v citoplazmi, med pripravo celične delitve in njihovo hitro mobilizacijo med konstrukcijo celične particije. V obdobju delitve se poveča aktivnost nekaterih litičnih encimov, ki sodelujejo pri nastanku »vrzeli« v že obstoječem okostju celične stene, ki je potrebna za vključitev novih fragmentov. Tako se regulacija aktivnosti teh encimov izvaja z začasnim prenosom v skrito stanje, čemur sledi mobilizacija v želenem trenutku. Točnih podatkov o mehanizmih takšne regulacije ni, vendar lahko domnevamo, da se tu dogaja interakcija encimov z membranami.

Pri preučevanju segregacije površinskih plasti se uporablja tudi vnašanje označenih prekurzorjev v te strukture, njihova usoda pa se spremlja skozi več generacij po prenosu celic na medij, ki ne vsebuje nalepk. Opazovanja se običajno izvajajo z elektronsko mikroskopsko radioavtografijo, kjer se tritij uporablja kot oznaka, ki zaradi nizke energije p-delcev zagotavlja kratke sledi na radioavtografih, ki so primerni za določanje lokacije etikete.

Drugi pristop je opazovanje nastajanja in porazdelitve označevalcev strukturnih komponent lupine več generacij po njihovi indukciji. V tem primeru je primerno uporabiti specifične označevalce celične stene ali citoplazmatske membrane ali, končno, takšne skupne oznake kot flagelice.

Lahko si predstavljamo tri glavne načine lokalizacije mest vključevanja predhodnikov: konzervativni, polkonzervativni in razpršeni. V prvem primeru, po drugi generaciji, le četrtina celic vsebuje označevalce, v drugem primeru polovico celic, v tretjem pa vse celice.

Vprašanje mehanizma segregacije površinskih plasti se lahko šteje za bolj ali manj edinstveno rešeno le za kokoidne oblike bakterij, če so označene z monomorfnim celičnim ciklom in so razdeljene v eno ravnino. Za te oblike različni eksperimentalni pristopi podajajo podobno sliko, ki kaže na polkonzervativno metodo segregacije. Za bakterije v obliki paličic so informacije o metodi segregacije protislovne.

Nedvoumna določitev lokalizacije mest insercije membranskih komponent ovira njihova pomembna stranska mobilnost, na primer za lipopolisaharid zunanje membrane Escherichia coti, približno 1 μm v 25 s. Poleg tega se metoda segregacije lahko določi s hitrostjo rasti mikroorganizma: v počasi rastočih celicah Escherichia coii, je blizu bipolarnemu, v hitro rastočih celicah pa postane razprševanje.

Konstrukcija celične stene

Pri preučevanju mehanizmov regulacije te faze celičnega ciklusa so pomembno vlogo odigrali specifični mutanti, zlasti mutanti Escherichia colt in Bacillus subtilis, ki tvorijo mutante-minikelice). Minicelice se pojavijo na polih normalnih celic, so majhne in ne vsebujejo kromosomske DNA. Vendar pa imajo normalno transkripcijsko in translacijsko napravo, zato se lahko uporabijo za preučevanje delovanja plazmidov, ujetih iz matične celice, kot tudi umetnih sintetičnih elementov, vnesenih od zunaj, pridobljenih z metodami genskega inženiringa. Obstoj t / l mutantov je privedel do zaključka, da je mesto, ki je odgovorno za nastanek septuma in lokalizirano v procesu delitve v ekvatorialnem delu celice, ostalo na polih hčerinskih celic. Običajno so ta polarna mesta izklopljena in lahko delujejo skupaj z novo oblikovanimi ekvatorialnimi mesti le v mm-mutantih.

V kateri koli celici mutanta t / l obstajajo hkrati dve funkcionalno aktivni mesti za konstrukcijo septuma, vendar le ena izmed njih deluje v celičnem ciklusu.

Nemogoče je bilo istočasno oblikovati tri celice: dve normalni in eno mini. Zato je bilo ugotovljeno, da obstaja določena komponenta - aktivator sestave celične stene. Očitno se v celičnem ciklu oblikuje omejena količina tega aktivatorja, ki zadostuje za delovanje samo enega mesta in se v tem procesu povsem porabi.

V normalnih celicah je nemogoče odkriti obstoj takšnega kvanta, saj število aktivacijskih kvantov in število funkcijskih mest v njih sovpada, v t / L mutantih pa to število presega število aktivacijskih kvantov.

Narava odnosa procesov celične delitve

Med procesom kopičenja kritične mase celice, replikacijo DNA in konstrukcijo celične particije ni bilo obvezne vzajemne povezave, pri čemer bi zatiranje enega od procesov zavrlo druge in obratno. Na primer, v primeru Bacillus subtitis je možno zgraditi septum in tvoriti celice normalne velikosti po zatiranju replikacije DNA z nalidiksno kislino. Posledično ena od hčerinskih celic ne vsebuje DNA. Mimogrede, takšne celice, ki ne vsebujejo DNA, so neobčutljive na penicilin, kar povzroča lizo le aktivno rastočih celic, zato lahko ta antibiotik uporabimo za pridobitev njihove čiste populacije brez DNK za nadaljnje raziskave.

Lahko dobite nasprotno sliko, če konstrukcijo celične particije zavirajo nizke koncentracije penicilina G. Na enak način narašča temperatura v primeru nekaterih l mutantov. Hkrati se lahko nadaljuje rast celic in replikacija DNA, kar vodi do nastanka "več nukleoidnih" pramenov, ki so po odstranitvi inhibitorja fragmentirani v ustrezno število normalnih celic.

Opazimo lahko, da lahko celični cikel prokariotov, kot je Escherichia coli, z rastjo na mineralnem mediju z glukozo, razdelimo na dva glavna obdobja. Prejeli so oznako obdobja D. C. Včasih se v obdobju D razlikuje tudi obdobje T - čas od nastanka prvih znakov prekatne celice do konca delitve celic.

Obdobje C običajno traja približno 40 minut, kar dejansko predstavlja čas za popolno replikacijo genoma Escherichia coli, ki je malo odvisna od hitrosti rasti. V slednjem primeru se začetek novega ciklusa replikacije DNK pojavi pred zaključkom delitve celic in hčerinske celice prejmejo že delno replicirano DNA, tako da je do časa delitve replikacija končana.

Obdobje D traja približno 20 minut. - med trenutkom dokončanja ponovitve in trenutkom končne sestave predelne celice.

Za normalen potek celičnega cikla je potrebno, da se v obdobju C ne zgodi samo replikacija DNA, ampak tudi sinteza beljakovin in RNA, ker inhibitorji transkripcije in prevajanja, uvedeni v obdobju C, inhibirajo delitev celic in povečajo čas generacije. Če se ti inhibitorji uvedejo za obdobje, ki ne presega 15 minut, se celična delitev konča pravočasno. Očitno je, da je minimalno trajanje obdobja D lahko enako obdobju T, t.j. čas, potreben za sestavljanje particije. Te ugotovitve potrjuje dejstvo, da ti inhibitorji, uvedeni v obdobju D, ne inhibirajo delitve celic. Posledično se prekurzorji, potrebni za konstrukcijo celičnega septuma, in druge beljakovine, pomembne za dokončanje delitve celic, sintetizirajo v obdobju C in shranijo v rezervo, dokler se particija ne začne sestavljati.

Osrednje mesto pri problemu regulacije delitve celic je vprašanje narave signala, ki je potreben za začetek postopka sestave prekatov celic. Dolgo časa je veljalo, da je ta signal prekinitev replikacije DNK, vendar so dokazi, ki smo jih pregledali, ki kažejo na odsotnost obvezne povezave med temi procesi, to sklepanje vprašljivo.

Nedavno je bilo ugotovljeno, da supresija segregacije na novo sintetiziranih DNA verig, doseženih v obdobju D s sestavljanjem celične stene iz prekurzorjev, preprečuje dokončanje celičnega cikla. Zato lahko domnevamo, da je treba za normalno gradnjo predelne celice iz DNK sprostiti mesto, ki je odgovorno za razdelilni sklop, ki se nahaja v ekvatorialnem delu celice in ga zaseda DNK takoj po zaključku njegovega razmnoževanja. Zato sklepamo: regulativna interakcija med replikacijo DNK in konstrukcijo celičnega septuma je sestavljena iz posebnega pravila "veta" na strani DNK. Če je proces normalne segregacije replicirane DNK moten in je ustrezno mesto v ekvatorialni regiji celice zasedeno, se sestava predelne celice ne more izvesti in delitev celic je blokirana. Formalno, v tem primeru obstaja povezava med replikacijo DNK in delitvijo celic.

Interakcija regulativnih mehanizmov pri nadzorovanju hitrosti rasti mikroorganizmov

Eno od ključnih vprašanj, povezanih z obvladovanjem hitrosti rasti mikroorganizmov, so mehanizmi prestrukturiranja metabolizma mikrobne celice, ko se spremeni sestava hranilnega medija.

V kulturi chemostat regulacija sestave medija omogoča pridobivanje celic določene kemične sestave in včasih z vnaprej določenimi lastnostmi. Na primer, za pridobivanje celic, obogatenih z beljakovinami, vendar z zmanjšano vsebnostjo nukleinskih kislin, je priporočljivo uporabiti omejitev fosforja.

Pri obogatitvi medija, na primer z dodajanjem dodatnih hranil in v kulturi chemostata s povečanjem pretoka medija, se hitrost rasti poveča na novo vrednost, ki praviloma ni največja možna zaradi nepopolne realizacije celičnega potenciala. To je posledica prisotnosti tako imenovanih ozkih grl, tj. biokemične reakcije, ki omejujejo hitrost celotnega procesa, in z njihovo identifikacijo lahko dobite največji donos biomase in produkte presnove, ki so dragoceni za ljudi.

Tabela 1. Vpliv različnih vrst omejevanja na sestavo mikrobnih celic (kot je Escherichia coli)

Upoštevajte vrednost različnih ravni regulacije, predstavljene v diagramu, za nadzor splošne stopnje rasti organizma.

Običajno je hitrost transporta substratov bolj ali manj natančno usklajena s hitrostjo njihovega metabolizma in včasih presega. V zadnjem primeru se v celici oblikuje rezerva substratov, ki je sposobna zagotoviti različen, vključno inhibitorni učinek na presnovo celice, če ni transregulacijske inhibicije prevoza teh substratov iz medija z njihovim znotrajceličnim bazenom. Pri nekaterih pogojih se izkaže, da je transport omejevalna stopnja metabolizma, na primer, kadar primanjkuje medijev potrebnih substratov in kofaktorjev, zlasti v primeru organizmov, ki teh snovi ne morejo sintetizirati ali izvajati teh postopkov po znižani stopnji. Podobna situacija je ustvarjena z nezadostno učinkovitostjo transportnih sistemov, tudi če je v mediju presežek substrata. Stopnja izolacije proizvoda lahko omeji rast, če ima zdravilo zaviralni ali negativni regulativni učinek na presnovo. V celici se lahko proizvede poseben mehanizem za aktivno odstranjevanje takih snovi.

V primerih, ko postane transportni proces ozko grlo, ki omejuje celotno hitrost presnove, lahko učinek aktiviranja prevoza ali povečanja selektivne prepustnosti celične stene pozitivno vpliva na hitrost rasti organizma. Stopnja delovanja encimov se lahko izkaže za presnovno povezavo, ki omejuje rast, le v odsotnosti potrebne količine encima v celici. Istočasno se hitro izkažejo kompenzacijski mehanizmi: pride do indukcije encima ali odstranitev njegove sinteze. Za konstitutivne encime je možna stimulacija na ravni prevajanja. Samo z nezadostno učinkovitostjo vseh teh regulativnih mehanizmov je količina encima lahko neustrezna rastna pogoja.

V mnogih primerih neuravnotežene rasti so najverjetnejši kandidati za vlogo presnovnih ozkih grl sinteza makromolekul, zlasti RNA in beljakovin. Stopnja replikacije redko deluje kot ozko grlo metabolizma, čeprav je stopnja raztezka DNA precej stalna, je komponenta Escherichia coli približno 2000 nukleotidov na sekundo in ni v veliki meri odvisna od rastnih pogojev. To je posledica posebne organizacije regulativnih mehanizmov, ki so konfigurirani tako, da se z izboljšanimi prehranskimi razmerami poveča pogostost začetka novih ciklov replikacije DNK. Torej, če je čas generacije krajši od obdobja replikacije DNK, se novi cikli replikacije začnejo pred dokončanjem starih in v hitro rastočih celicah DNA je prisotna v obliki zelo razvejane strukture, ki v masi ustreza 3 do 8 ekvivalentom genoporja. V tem primeru je očitno, da so lokusi, ki se nahajajo v bližini izvorne točke replikacije, veliko večji v celici kot tisti, ki so bližje končnemu mestu, kar lahko povzroči povečanje sinteze določenih beljakovin. Vendar pa najpogosteje učinek genskega odmerka ni izražen zaradi regulacije na ravni transkripcije in prevajanja.

Stanje s prepisovanjem je manj gotovo. Dolgo časa je veljalo, da je hitrost podaljšanja pri transkripciji enaka konstantna vrednost kot pri replikaciji. Vendar pa je vedno več informacij, da se lahko spreminja v prepisu.

Med raztezanjem RNK v procesu transkripcije in raztezkom polipeptidne molekule v procesu prevajanja obstaja tesna konjugacija, ki se izraža ne le v prostorski konjugaciji procesov, kot je to pri atenuaciji, ampak tudi v regulativnem učinku preko molekul efektorjev. Zaviranje prevodnega podaljšanja vodi do sinteze specifičnega efektorskega guanozin tetrafosfata, ki pomembno vpliva na proces transkripcije.

Pomanjkanje energije zavira tudi hidrolizo ppGpp, saj je aktivnost pirofosfatne hidrolaze odvisna od ATP. Tako pri aminokislinski stradi stimulirana ni samo sinteza PpGpp, temveč tudi njena hidroliza.

Poleg tega mehanizma se zdi, da obstaja še en način za sintezo ppGpp, saj se pri pomanjkanju virov energije kopiči tudi v celicah mutiranega Escherichia coli. Nekateri bacili in streptomiceti imajo faktor, neodvisen od ribosomov, ki katalizira sintezo ppGpp z zmanjšanjem ravni ATP v celici. Kopičenje ppGpp v celicah povzroči močno zaviranje nastajanja stabilnih oblik RNA in s tem zaviranje nastajanja prevajalske naprave, katere presežek v pogojih posta postane odveč in celo škodljiv. To je tako imenovani strog nadzor. Hkrati se potisne transkripcija lokusa ribosomskih proteinov in faktorjev podaljšanja prevajanja. Vendar pa ima ppGpp pozitiven učinek na transkripcijo: stimulira transkripcijo nekaterih aminokislinskih regulonov, kot tudi regulon dušikove presnove.

Poleg vpliva na transkripcijo, ppGpp uravnava aktivnost številnih ključnih encimov metabolizma, ki sodelujejo pri nastajanju nukleotidov, fosfolipidov, peptidoglikana, pri transportu dušikovih baz itd. Končno, ppGpp aktivira določene proteolitične sisteme celice, kar pospešuje znotrajcelično proteolizo.

Vse to jasno kaže na potrebo po fini regulaciji nivoja ppGpp v celici.

Opozoriti je treba, da se gvanozin polifosfati podobne ali druge strukture nahajajo v celicah mnogih pro- in evkariotov, kjer opravljajo različne regulacijske funkcije.

Tako je konjugirani proces transkripcijskega prevajanja v mnogih primerih odločilen korak pri prilagajanju pogojev celice na stradanje, na primer pri prenosu v slabo okolje.

V obratnem položaju - prenos celic na bogat medij (premik navzgor), in sicer procesi konjugiranega transkripcijskega prevajanja so najbolj ozko mesto metabolizma, ki omejuje splošno stopnjo rasti populacije.

Po obogatitvi medija se pojavi »bliskavica« sinteze beljakovin, tRNA preide v »napolnjeno« stanje, zaradi česar se tvorba ppGpp močno zmanjša in sproži se hitra sinteza stabilnih oblik RNA, kar olajšuje večkratno zatiranje predhodno delujočih operonov. omogoča konjugirano delovanje procesov transkripcijskega prevajanja.

Iz navedenega sledi praktični zaključek glede izbire in oblikovanja sevov proizvajalcev, ki lahko "prekomerno sintetizirajo" dragocene proizvode. Na primer, da bi spodbudili sintezo aminokislin, je tvorba ppGpp uporabna, zato se lahko sevi Ret lahko izkažejo za bolj obetavne proizvajalce. Nasprotno, konstrukcija sevov, ki tvorijo proteinske produkte, pomeni, da je treba zatreti znotrajcelično proteolizo, kar zahteva uporabo sevov Ret ali drugih pogojev, ki zavirajo nastajanje ppGpp.

http://www.kazedu.kz/referat/130755

Rast in razmnoževanje bakterij

Množenje bakterij z delitvijo je najpogostejša metoda povečanja števila mikrobnih populacij. Po delitvi bakterije rastejo do prvotne velikosti, kar zahteva določene snovi (rastni dejavniki).

Metode razmnoževanja bakterij se razlikujejo, vendar je za večino njihovih vrst aseksualno razmnoževanje neločljivo povezano z metodo delitve. V procesu brstenja se bakterije zelo redko razmnožujejo. Spolno razmnoževanje bakterij je prisotno v primitivni obliki.

Sl. 1. Na fotografiji je bakterijska celica v fazi delitve.

Genetski aparat bakterij

Genetski aparat bakterij je predstavljen z eno samo DNA, kromosomom. DNA je zaprta v obroč. Kromosom je lokaliziran v nukleotidu, ki nima membrane. V bakterijski celici so plazmidi.

Nucleoid

Nukleoid je analog jedra. Nahaja se v središču celice. Lokalizira DNK - nosilec dednih informacij v zrušeni obliki. Nezvezena DNA doseže dolžino 1 mm. Jedrska snov bakterijske celice nima membrane, nukleusa in niza kromosomov, ni pa deljena z mitozo. Pred delitvijo se nukleotid podvoji. Med delitvijo se število nukleotidov poveča na 4.

Sl. 2. Na fotografiji bakterijska celica na rezu. Nukleotid je viden v osrednjem delu.

Plazmidi

Plazmidi so avtonomne molekule, ki so zložene v dvojno verigo DNA. Njihova masa je veliko manjša od mase nukleotida. Čeprav so dedne informacije kodirane v plazmidni DNA, niso nujne in potrebne za bakterijsko celico.

Sl. 3. Na fotografiji je bakterijski plazmid.

Stopnje delitve

Ko dosežemo določeno velikost, ki je del celice odraslih, se sprožijo mehanizmi delitve.

Replikacija DNA

Replikacija DNA pred delitvijo celic. Mezosomi (gube citoplazmatske membrane) zadržijo DNA, dokler proces delitve (replikacije) ni končan.

Replikacijo DNA izvedemo z encimi DNA polimeraze. Med replikacijo se pokvarijo vodikove vezi v 2-heliksni DNA, kar povzroči nastanek dveh hčerk iz ene DNA. Kasneje, ko je hčerka DNK zavzela svoje mesto v ločenih hčerinskih celicah, pride do njihovega okrevanja.

Takoj ko se dokonča DNA, se pojavi sinteza celične stene, ki razdeli celico na polovico. Na začetku se nukleotid razdeli, nato pa citoplazma. Sinteza celične stene zaključi delitev.

Sl. 4. Shema delitve bakterijske celice.

Zamenjava DNA

V seno bacillus, proces replikacije DNK se konča z izmenjavo delov 2 DNA.

Po delitvi celic se oblikuje skakalec, po katerem DNK ene celice preide v drugo. Poleg tega se obe DNK prepletata. Nekateri deli obeh DNA se držijo skupaj. V krajih, kjer se zlepi, se izmenjujejo segmenti DNA. Ena od DNA na skakalcu se vrne v prvo celico.

Sl. 5. Različica izmenjave DNK v seno bacilu.

Vrste delitev bakterijskih celic

Če je delitev celic pred ločitvenim procesom, potem nastanejo večcelične palice in koki.

V sinhroni delitvi celic nastanejo dve polnopravni hčerinski celici.

Če je nukleotid razdeljen hitreje od same celice, potem nastanejo multi-nukleotidne bakterije.

Metode ločevanja bakterij

Fisija

Cepitev z lomljenjem je značilna za bakterije z antraksom. Zaradi takšne delitve se celice razbijejo na stičiščih, prelomijo citoplazmatske mostove. Nato se odbijata in tvorita verige.

Drsno ločevanje

V drsnem ločevanju, po delitvi, se celica sama izolira in se, tako rekoč, drsi po površini druge celice. Ta metoda ločevanja je značilna za nekatere oblike Escherichie.

Razdelite sekundo

V primeru delitvene ločitve ena od razdeljenih celic s prostim koncem opisuje lok kroga, katerega središče je točka stika z drugo celico, ki tvori peto rimsko ali klinasto (Corynebacterium diphtheria, Listeria).

Sl. 6. Slika prikazuje bakterije paličaste oblike, ki tvorijo verige (antraksne palice).

Sl. 7. Na fotografiji je drsna metoda ločevanja E. coli.

Sl. 8. Sekundarna metoda ločevanja korinobakterij.

Vrsta kopičenja bakterij po delitvi

Grozdi delilnih celic imajo raznovrstno obliko, ki je odvisna od smeri ravnine delitve.

Sferične bakterije so razvrščene ena po ena, dve po dve (diplococci), v pakete, verige ali kot grozdi. Paličaste bakterije - verige.

Spiralne bakterije - kaotične.

Sl. 9. V foto mikrokokih. So okrogle, gladke, imajo belo, rumeno in rdečo barvo. V naravi so mikrokoki povsod prisotni. Živijo v različnih votlinah človeškega telesa.

Sl. 10. Na foto bakterijah diplococci - Streptococcus pneumoniae.

Sl. 11. Na fotografiji so bakterije sartsina. Cocci bakterije so združene v pakete.

Sl. 12. Na fotografiji so bakterije streptococci (iz grške "streptos" - verige). Razporejene v verige. So povzročitelji številnih bolezni.

Sl. 13. Na fotografiji bakterija "zlati" stafilokoki. Urejene kot "grozdje grozdov". Grozdi imajo zlato barvo. So povzročitelji številnih bolezni.

Sl. 14. Na fotografiji so zavite bakterije leptospira povzročitelji številnih bolezni.

Sl. 15. Na fotografiji paličasto oblikovane bakterije iz rodu Vibrio.

Hitrost delitve bakterij

Stopnja delitve bakterij je izredno visoka. V povprečju se ena bakterijska celica deli vsakih 20 minut. V samo enem dnevu ena celica tvori 72 generacij potomcev. Mycobacterium tuberculosis se počasi deli. Celoten proces delitve traja približno 14 ur.

Sl. 16. Fotografija prikazuje postopek delitve celice streptokoka.

Spolno razmnoževanje bakterij

Leta 1946 so znanstveniki odkrili spolno reprodukcijo v primitivni obliki. Hkrati se gamet (moške in ženske spolne celice) ne oblikujejo, vendar pa nekatere celice izmenjujejo genetski material (genetska rekombinacija).

Prenos genov je posledica konjugacije - enosmernega prenosa dela genetske informacije v obliki plazmidov ob stiku bakterijskih celic.

Plazmidi so majhne molekule DNA. Niso povezani z genomom kromosomov in se lahko avtonomno podvojijo. Plazmidi vsebujejo gene, ki povečajo odpornost bakterijskih celic na neugodne okoljske razmere. Bakterije pogosto prenašajo te gene med seboj. Obstaja tudi prenos genskih informacij na bakterije druge vrste.

V odsotnosti pravega spolnega procesa ima konjugacija pomembno vlogo pri izmenjavi koristnih lastnosti. To prenaša sposobnost bakterij, da pokažejo odpornost na zdravila. Za človeštvo je prenos odpornosti na antibiotike med populacijami, ki povzročajo bolezni, še posebej nevaren.

Sl. 17. Na fotografiji je trenutek konjugacije dveh črevesnih palic.

Faze razvoja bakterijske populacije

Pri setvi na hranilnem mediju se razvoj bakterijske populacije odvija v več fazah.

Začetna faza

Začetna faza je obdobje od sejanja do njihove rasti. V povprečju začetna faza traja 1 do 2 uri.

Faza zamude pri vzreji

To je faza intenzivne bakterijske rasti. Trajanje je približno 2 uri. Odvisna je od starosti kulture, obdobja prilagajanja, kakovosti hranilnega medija itd.

Logaritmična faza

V tej fazi je bil zabeležen vrh v stopnji razmnoževanja in povečanje bakterijske populacije. Traja 5 do 6 ur.

Negativna faza pospeševanja

V tej fazi opazimo zmanjšanje stopnje razmnoževanja, število deljivih bakterij se zmanjša, število mrtvih bakterij pa se poveča. Razlog za negativni pospešek - izčrpanje hranilnega medija. Trajanje je približno 2 uri.

Stacionarna maksimalna faza

V stacionarni fazi je opaziti enako število mrtvih in novo nastalih posameznikov. Trajanje je približno 2 uri.

Faza pospeševanja smrti

V tej fazi se število mrtvih celic postopoma poveča. Trajanje je približno 3 ure.

Logaritmična faza smrti

V tej fazi bakterijske celice odmrejo s stalno hitrostjo. Njegovo trajanje je približno 5 ur.

Faza umiranja

V tej fazi postanejo preostale žive bakterijske celice v mirovanju.

Sl. 18. Slika prikazuje krivuljo rasti populacije bakterij.

Sl. 19. Na sliki je kolonija modro-zelenega bacila Pseudomonas, kolonija rumenih mikrokokov, krvno rdeče kolonije bakterije prodigiosum in črne kolonije Bacteroides niger.

Sl. 20. Fotografija prikazuje kolonijo bakterij. Vsaka kolonija je potomka ene same celice. V koloniji je število celic v milijonih. raste kolonija za 1 - 3 dni.

Delitev magnetno občutljivih bakterij

V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so odkrili bakterije, ki živijo v morjih, ki so imele občutek magnetizma. Magnetizem omogoča tem neverjetnim bitjem, da se orientirajo vzdolž linije magnetnega polja Zemlje in najdejo žveplo, kisik in druge snovi, ki jih potrebuje. Njihov "kompas" predstavljajo magnetosomi, ki so sestavljeni iz magneta. Pri deljenju magnetno občutljive bakterije delijo kompas. Hkrati zožitve pri delitvi postanejo očitno nezadostne, zato se bakterijska celica upogiba in močno spremeni.

Sl. 21. Na fotografiji je trenutek delitve magnetno občutljivih bakterij.

Bakterijska rast

Na začetku delitve bakterijske celice se dve molekuli DNA razhajata na različnih koncih celice. Nato se celica razdeli na dva enaka dela, ki sta med seboj ločena in povečata na prvotno velikost. Stopnja delitve številnih bakterij je v povprečju 20 do 30 minut. V samo enem dnevu ena celica tvori 72 generacij potomcev.

Masa celic v procesu rasti in razvoja hitro absorbira hranila iz okolja. To omogočajo ugodni okoljski dejavniki - temperatura, zadostna hranila, zahtevani pH medija. Aerobne celice potrebujejo kisik. Pri anaerobih je nevarno. Vendar se ne pojavlja neomejeno razmnoževanje bakterij v naravi. Sončna svetloba, suh zrak, pomanjkanje hrane, visoka temperatura okolja in drugi dejavniki škodljivo vplivajo na bakterijsko celico.

Sl. 22. V fotografskem trenutku delitve celic.

Faktorji rasti

Za rast bakterij so potrebne nekatere snovi (rastni faktorji), od katerih jih nekatere sintetizira sama celica, nekatere iz okolja. Potreba po rastnih faktorjih pri vseh bakterijah je drugačna.

Potreba po rastnih faktorjih je stalna značilnost, ki omogoča uporabo bakterij, pripravo hranilnih medijev in uporabo v biotehnologiji.

Bakterijski rastni faktorji (bakterijski vitamini) so kemijski elementi, ki so večinoma vodotopni vitamini skupine B. Ta skupina vključuje tudi hemin, holin, purinske in pirimidinske baze ter druge aminokisline. V odsotnosti rastnih faktorjev se pojavi bakteriostaza.

Bakterije uporabljajo rastne faktorje v minimalnih količinah in nespremenjene. Številne kemikalije v tej skupini so del celičnih encimov.

Sl. 23. Na fotografiji je trenutek delitve paličastih bakterij.

Glavni bakterijski rastni dejavniki

  • Vitamin B1 (tiamin). Sodeluje pri presnovi ogljikovih hidratov.
  • Vitamin B2 (riboflavin). Sodeluje pri redoks reakcijah.
  • Pantotenska kislina je sestavni del koencima A.
  • Vitamin B6 (piridoksin). Sodeluje pri izmenjavi aminokislin.
  • Vitamini B12 (kobalamini - snovi, ki vsebujejo kobalt). Aktivno sodelujte pri sintezi nukleotidov.
  • Folna kislina Nekateri njegovi derivati ​​so del encimov, ki katalizirajo sintezo purinskih in pirimidinskih baz ter nekaterih aminokislin.
  • Biotin. Sodeluje pri metabolizmu dušika in katalizira sintezo nenasičenih maščobnih kislin.
  • Vitamin PP (nikotinska kislina). Sodeluje pri redoks reakcijah, tvorbi encimov in presnovi lipidov in ogljikovih hidratov.
  • Vitamin H (para-aminobenzojska kislina). Je rastni dejavnik za številne bakterije, vključno s tistimi, ki živijo v človeškem črevesju. Folna kislina se sintetizira iz para-aminobenzojske kisline.
  • Gemin. Je sestavni del nekaterih encimov, ki sodelujejo pri oksidacijskih reakcijah.
  • Holin. Sodeluje pri reakcijah sinteze lipidov celične stene. Je dobavitelj metilne skupine pri sintezi aminokislin.
  • Purinske in pirimidinske baze (adenin, gvanin, ksantin, hipoksantin, citozin, timin in uracil). Snovi so primarno potrebne kot sestavine nukleinskih kislin.
  • Aminokisline. Te snovi so sestavine celičnih beljakovin.

Potreba po rastnih faktorjih nekaterih bakterij

Bakterije saprofiti se hranijo z organskimi snovmi iz mrtvih organizmov. Zaužijejo najmanj hranil. Bakterije paraziti potrebujejo večjo količino aminokislin in drugih rastnih faktorjev.

Auxotrophi potrebujejo kemikalije od zunaj, da bi podprli življenje. Na primer, klostridije ne morejo sintetizirati lecitina in tirozina. Stafilokoki potrebujejo lecitin in arginin. Streptokoki zahtevajo vnos maščobnih kislin - sestavin fosfolipidov. Corynebacteria in Shigella potrebujeta vnos nikotinske kisline. Staphylococcus aureus, pnevmokoke in brucelo potrebujejo vnos vitamina B1. Streptokoki in tetanusni bacili - v pantotenski kislini.

Prototrofi samostojno sintetizirajo potrebne snovi.

Sl. 24. Različni okoljski pogoji vplivajo na rast kolonij bakterij na različne načine. Na levi - stabilna rast v obliki kroga, ki se počasi širi. Na desni - hitra rast v obliki "poganjkov".

Proučevanje potreb bakterij za rastne dejavnike omogoča znanstvenikom, da dobijo veliko mikrobno maso, ki je tako potrebna pri proizvodnji protimikrobnih sredstev, serumov in cepiv.

Preberite več o bakterijah v člankih:

Množenje bakterij je mehanizem za povečanje števila mikrobnih populacij. Delitev bakterij je glavni način razmnoževanja. Po delitvi morajo bakterije doseči velikost odraslih. Rast bakterij nastane s hitro absorpcijo hranil iz njihovega okolja. Nekatere snovi (rastni faktorji) so potrebne za rast, od katerih jih nekatere sintetizira sama bakterijska celica, nekatere prihajajo iz okolja.

Proučevanje rasti in razmnoževanja bakterij, znanstveniki nenehno odkrivajo koristne lastnosti mikroorganizmov, katerih uporaba je v vsakdanjem življenju in pri proizvodnji omejena le z njihovimi lastnostmi.

http://microbak.ru/obshhaya-xarakteristika-mikrobov/bakterii/rost.html

Preberite Več O Sarkomom

Diagnoza pljučnega raka PET-računalniška tomografija z uvedbo radioaktivne glukoze lahko zazna najmanjše tumorske žarišča bronhialnega karcinoma, ki jih ne odkrijejo druge metode.
V tem članku bomo povedali o tumorskem markerju SCC. Planocelularni karcinom - rak epitelija sluznice, ki obdaja ustno votlino, maternični vrat, glavo, požiralnik, pljuča, anus ali kožo.
Oreški niso le okusna poslastica, ampak tudi naravni vir vitaminov, mineralov, beljakovin, zdravih maščob in vlaknin. Poleg tega so nedavne raziskave v onkologiji razkrile še eno fenomenalno lastnost, ki jo je treba spretno upravljati.
Maligni tumor dojk najdemo na vsakih 10 žensk. Za onkologijo je značilna nagnjenost k metastaziranju in agresivni rasti.