Croissance bactérienne incurvée, phases, facteurs

Il Croissance bactérienne C'est un processus complexe qui implique de nombreuses réactions biochimiques qui entraînent une division cellulaire bactérienne. Si nous devions le définir plus précisément, nous dirions que c'est une augmentation du nombre de bactéries d'une population, et non de la taille de chaque bactérie individuelle.

Les bactéries sont des organismes procaryotes, dépourvus de noyau ou tout autre compartiment membraneux intracellulaire. Ce sont des organismes microscopiques unicellulaires, naturellement répartis dans tous les écosystèmes de la biosphère: dans les sols, les plans d'eau, les animaux, les plantes, les champignons, etc.

Culture Klebsiella Pneumoniae à MacConkey Agar

Par rapport à de nombreux eucaryotes, les bactéries se propagent généralement beaucoup plus rapidement, ce qui peut se produire à la fois dans le contexte naturel de chaque espèce et dans des environnements expérimentaux contrôlés (In vitro).

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Comment se produit la division cellulaire dans les bactéries?

Comme dans le reste des organismes cellulaires, la division cellulaire dans les bactéries est un processus qui se produit sous un contrôle strict, à la fois spatial et temporel, qui comprend:

- Réplication de l'ADN ou duplication (matériel génétique)

- sa distribution entre les deux futures cellules filles (pôles opposés de la cellule divisés)

- la séparation des deux cellules résultantes grâce à la formation d'un «septa» ou d'un mur moyen dans la cellule divisée

Dans ces organismes, une telle division cellulaire est connue sous le nom de fission binaire et est le processus qui conduit à l'augmentation du nombre d'individus bactériens dans une population, c'est-à-dire à une croissance bactérienne.

Comme chaque cellule de la division doit doubler son matériel génétique et, par conséquent, augmenter sa taille, cela implique que la fission binaire est un événement biochimiquement actif, qui mérite l'investissement énergétique, c'est-à-dire des réactions de synthèse et de réactions de dégradation.

La croissance d'une population bactérienne peut être graphique car l'augmentation du nombre de cellules en fonction du temps et ce graphique tire une courbe appelée «courbe de croissance bactérienne», dans laquelle plusieurs phases se distinguent lorsque différents processus caractéristiques sont donnés.

Courbe de croissance bactérienne

Illustration d'une bactérie

Muchos autores han descrito el crecimiento de una población bacteriana como un proceso exponencial o geométrico, pues cada ciclo de división (también conocido como generación) hace que de 1 célula inicial surjan 2, luego que de estas dos surjan 4, después 8, después 16 et ainsi de suite.

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Le temps nécessaire pour la formation de chacune de ces générations est connu, par conséquent, comme le temps de génération ou le temps de duplication, qui peut être facilement calculé, qui est généralement constant et presque toujours spécifique à l'espèce.

Pour ET. coli, Par exemple, l'un des organismes modèles parmi les procaryotes, le temps de duplication est d'environ 20 minutes, tandis que d'autres espèces telles que Clostridium perfringens soit Mycobacterium tuberculosis Ils ont des temps de duplication de 10 minutes et plus de 12 heures, respectivement.

Micrographie des bactéries électroniques Escherichia coli

Il est important de mentionner que le temps de génération et, par conséquent, la croissance bactérienne, peut être modifiée à la dépendance à divers facteurs, dont nous parlerons plus tard.

Quelle est la courbe de croissance bactérienne?

Illustration d'une courbe de croissance bactérienne typique où les phases de latence, exponentielle, stationnaire et mort sont observées dans cet ordre

Au fil des ans, les scientifiques ont réussi à décrire le phénomène de la croissance bactérienne en utilisant des méthodes graphiques, et c'est ainsi qu'il a vu la lumière ce que nous savons aujourd'hui comme la courbe de croissance bactérienne.

Cette courbe n'est rien de plus qu'un spectacle graphique.

Généralement, toutes les bactéries cultivées expérimentalement In vitro auquel tous les nutriments nécessaires sont fournis pour se développer présentent un schéma de croissance similaire, qui peut être facilement observé lorsque la courbe de croissance est graphique.

Dans cette courbe de croissance, plusieurs étapes ou phases se distinguent, qui sont très caractéristiques et pour lesquelles les microbiologistes ont obtenu des explications biologiques plausibles.

Phases de croissance bactérienne

Photographie de deux plaques de Pétri avec un milieu saisi et une culture bactérienne solide (image wikiimage sur www.Pixabay.com)

Comme nous l'avons déjà mentionné, une population de bactéries se développe de façon exponentielle, donc les courbes de croissance du graphique à l'échelle logarithmique.

Étant donné que le comportement pendant la croissance bactérienne n'est pas uniforme, c'est-à-dire qu'il ne décrit pas toujours une ligne droite, dans une courbe de croissance typique, quatre phases sont observées, qui sont connues:

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- phase de latence (Décalage)

- phase exponentielle ou logarithmique (enregistrer)

- État stationnaire

- Phase de déclin ou de mort

Latence ou phase de phase Décalage

Pour démarrer une culture bactérienne, elle commence à partir d'un inoculum de petite cellule. Lorsque cet inoculum est introduit dans un milieu de culture frais complet, c'est-à-dire avec tous les nutriments nécessaires pour se développer aux espèces bactériennes données, initialement aucun changement dans le nombre d'individus n'est observé.

Il a été démontré que pendant cette phase de «latence», dans laquelle il ne semble pas y avoir de croissance cellulaire, les bactéries augmentent leur taille et sont métaboliquement très actives, car elles synthétisent les acides nucléiques, les protéines et les enzymes, etc.

La durée de cette phase dans le temps dépend de certains facteurs intrinsèques de la population et de certains facteurs environnementaux. Par exemple:

- Taille initiale de l'inoculum

- des conditions environnementales précédentes de l'inoculum

- du temps pour synthétiser les éléments nécessaires pour la division

Phase exponentielle ou logarithmique (enregistrer)

Lorsque les bactéries sont prêtes à commencer à diviser une augmentation exponentielle du nombre de cellules par unité de volume par unité de temps. Sont donc dans la phase exponentielle ou logarithmique de la courbe.

Au cours de cette phase, il est considéré que la plupart des bactéries traversent des événements de fission binaire à une vitesse constante et c'est dans cette phase que les scientifiques calculent le temps de duplication.

Comme toutes les phases de la croissance bactérienne, la phase exponentielle ou logarithmique et le temps de duplication d'une population dépend non seulement de l'espèce, mais aussi que les bactéries du milieu de culture trouvent tous les nutriments nécessaires et les conditions appropriées pour sa croissance.

État stationnaire

La croissance exponentielle des bactéries n'est pas infinie et c'est parce que le milieu de culture, qui est un système de croissance fermé, à court ou tard à court de nutriments (les bactéries consomment tout).

En plus des nutriments, une augmentation du nombre de cellules dans un volume constant (augmentation de la concentration cellulaire) est également synonyme d'une augmentation de la concentration de métabolites ou de déchets qui peuvent avoir des effets inhibiteurs sur la croissance.

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Un plus grand nombre de cellules dans un espace fini implique également qu'il n'y aura éventuellement pas assez d'espace pour plus de cellules, ce qui se traduit par une inhibition de la croissance.

Dans cette phase, appelée phase stationnaire, certaines cellules continuent de se diviser, mais d'autres commencent à mourir à un rythme similaire, donc la courbe est aplatie.

Phase de déclin ou de mort

Après la phase stationnaire, qui est observée comme un plat Dans la courbe de croissance, la phase de mort ou de déclin se poursuit, où les bactéries commencent à mourir et la courbe subit une baisse.

Pendant la phase de mort, les bactéries meurent de façon exponentielle, il est donc considéré comme un stade "inverse" que la phase exponentielle.

Facteurs qui influencent la croissance bactérienne

Il existe de nombreux facteurs qui influencent la croissance bactérienne, beaucoup d'entre eux liés à l'environnement où ils se développent.

Comme tous les organismes vivants, les bactéries ont besoin de certaines conditions "de base" pour survivre, qui vont au-delà de la nourriture. Ainsi, nous pouvons répertorier certains des principaux facteurs qui peuvent modifier ou affecter l'apparition d'une courbe de croissance bactérienne:

- La composition du milieu de culture: en termes de sources de carbone et en termes d'éléments essentiels

- Le pH

- la température moyenne

- La concentration d'ions et de minéraux

- La concentration de gaze

- Disponibilité de l'eau

- La quantité de cellules

- La présence de métabolites

- La présence d'antibiotiques et d'autres substances potentiellement bactéricide

Les références

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