Размножение бактерий

Условия для развития

Для их роста нужны:

свет;
температура;
наличие кислорода;
влажность;
фактор щелочности и кислотности;

У медиков интерес вызывает температурные условия. Для того, чтобы клетки делились требуется определенная температура. Некоторые классы при очень низкой впадают в состояние анабиоза или спячки, другие же только при высокой не могут продолжить свой рост и разрушаются.

Если одних можно убить кипячением воды, другие прекрасно себя чувствуют, также и с замораживанием. Среди этого предела есть средние условия при которых может осуществляться максимальное развитие с высокой скоростью. Нужная температурная фаза от 23 до 30 градусов, для течения патогенной флоры требуется 38 градусов.

В этой среде плодятся бактериальные простейшие. В идеальных условия прокариоты способны производить 34 триллиона потомков за сутки. Состояние взросления происходит где-то за 20 минут. К счастью живут они не долго, несколько минут или часов.

Врачи отмечают, что размножение бактерий является ключевым процессом в их жизнедеятельности и имеет значительное влияние на здоровье человека. Бактерии размножаются преимущественно делением, что позволяет им быстро увеличивать свою численность в благоприятных условиях. Это может приводить как к положительным, так и к отрицательным последствиям. Врачи подчеркивают, что некоторые бактерии, например, пробиотические, играют важную роль в поддержании микрофлоры кишечника и укреплении иммунной системы. Однако патогенные бактерии могут вызывать инфекции и заболевания, что требует внимательного подхода к лечению. Специалисты рекомендуют соблюдать меры профилактики, такие как вакцинация и соблюдение гигиенических норм, чтобы минимизировать риск размножения вредоносных микроорганизмов.

Размножение бактерий

Спорообразование

Бактерии не размножаются спорами, они таким образом обеспечивают собственную безопасность. Когда цитоплазма клетки сжимается и отходит от оболочки, то постепенно на ее поверхности формируется новое образование с более плотной оболочкой.

Как только повышается или понижается температура, возрастает или уменьшается влажность, заканчивается питание, бактерии начинают таким образом защищаться. Оболочка спор надежно защищает генетический материал микроорганизмов.

Они могут находиться в этом состоянии долгое время. Жара, мороз, кипяток – для спор некоторых простейших такие экстремальные испытания не страшны. Их переносит ветер, они хорошо сохраняются в воде, воздухе и почве, такой способ защиты предусматривает безопасное существование клетки почти при любом форс-мажоре. А когда условия становятся оптимальными – спора прорастает, и бактерия становится жизнеспособной.

Те прокариоты, которые могут сохранять себя путем спорообразования, называются бациллы. Какие бы болезни они ни вызывали, каждая из них представляет серьезную опасность для организма человека.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertise

Читайте также:

Возбудитель для женщин инструкция по применению

Услышав о том, что микробы способны формировать особые структуры – споры, многие думают, что это еще один вариант того, как размножаются бактерии. Однако это не так.

Читайте также:

Транексам таблетки инструкция по применению

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Спора – это лишь временное состояние покоя клетки, в котором она способна переживать неблагоприятные условия среды. Иногда даже десятки лет. С процессами воспроизведения потомства это никоим образом не связано.

Факторы роста

Для роста бактерий необходимы определенные вещества (факторы роста), часть из которых синтезируется самой клеткой, часть поступает из окружающей среды. Потребность в факторах роста у всех бактерий разная.

Факторы роста бактерий (бактериальные витамины) — химические элементы, большинством из которых являются водорастворимые витамины группы В. В эту группу входят так же гемин, холин, пуриновые и пиримидиновые основания и другие аминокислоты. При отсутствии факторов роста наступает бактериостаз.

Бактерии используют факторы роста в минимальных количествах и в неизменном виде. Ряд химических веществ этой группы входят в состав клеточных ферментов.

Рис. 23. На фото момент деления палочковидной бактерии.

Размножение бактерий — это процесс, который вызывает много обсуждений среди ученых и любителей биологии. Многие отмечают, что бактерии размножаются делением, что позволяет им быстро увеличивать свою численность. Это явление особенно заметно в благоприятных условиях, когда ресурсы в избытке. Однако, несмотря на свою простоту, размножение бактерий имеет глубокие последствия для экосистемы. Некоторые исследователи подчеркивают, что это может приводить как к положительным, так и к отрицательным эффектам. Например, полезные бактерии участвуют в процессах разложения и поддержания плодородия почвы, тогда как патогенные виды могут вызывать заболевания. Важно также отметить, что изучение размножения бактерий помогает в разработке новых антибиотиков и методов борьбы с инфекциями. Таким образом, размножение бактерий — это не только биологический процесс, но и ключевой элемент в понимании здоровья экосистем и человека.

Важнейшие бактериальные факторы роста

Витамин В1 (тиамин). Принимает участие в углеводном обмене.
Витамин В2» (рибофлавин). Принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях.
Пантотеновая кислота является составной частью кофермента А.
Витамин В6 (пиридоксин). Принимает участие в обмене аминокислот.
Витамины В12 (кобаламины — вещества, содержащие кобальт). Принимают активное участие в синтезе нуклеотидов.
Фолиевая кислота. Некоторые ее производные входят в состав ферментов, катализирующих процессы синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, а также некоторых аминокислот.
Биотин. Участвует в азотистом обмене, а также катализирует синтез ненасыщенных жирных кислот.
Витамин РР (никотиновая кислота). Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и углеводов.
Витамин Н (парааминобензойная кислота). Является фактором роста многих бактерий, в том числе населяющих кишечник человека. Из парааминобензойной кислоты синтезируется фолиевая кислота.
Гемин. Является составной частью некоторых ферментов, которые принимают участие в реакциях окислениях.
Холин. Принимает участие в реакциях синтеза липидов клеточной стенки. Является поставщиком метильной группы при синтезе аминокислот.
Пуриновые и пиримидиновые основания (аденин, гуанин, ксантин, гипоксантин, цитозин, тимин и урацил). Вещества необходимы главным образом в качестве компонентов нуклеиновых кислот.
Аминокислоты. Эти вещества являются составляющими белков клетки.

Потребность в факторах роста некоторых бактерий

Бактерии сапрофиты питаются органическими веществами погибших организмов. Они потребляют минимум питательных веществ. Бактерии паразиты нуждаются в повышенном количестве аминокислот и других факторов роста.

Читайте также:

Описание ветеринарного препарата Гепатовет

Ауксотрофы для обеспечения жизнедеятельности нуждаются в поступлении химических веществ из вне. Например, клостридии не способны синтезировать лецитин и тирозин. Стафилококки нуждаются в поступлении лецитина и аргинина. Стрептококки нуждаются в поступлении жирных кислот — компонентов фосфолипидов. Коринебактерии и шигеллы нуждаются в поступлении никотиновой кислоты. Золотистые стафилококки, пневмококки и бруцеллы нуждаются в поступлении витамина В1. Стрептококки и бациллы столбняка — в пантотеновой кислоте.

Прототрофы самостоятельно синтезируют необходимые вещества.

Рис. 24. Разные условия окружающей среды по-разному влияют на рост колоний бактерий. Слева — стабильный рост в виде медленно расширяющегося круга. Справа — быстрый рост в виде «побегов».

Подробно о бактерияx читай в статьях:

Размножение бактерий является механизмом повышения числа микробной популяции. Деление бактерий — основной способ размножения. После деления бактерии должны достигнуть размеров взрослых особей. Рост бактерий происходит путем быстрого поглощения питательных веществ их окружающей среды. Для роста необходимы определенные вещества (факторы роста), часть из которых синтезирует сама бактериальная клетка, часть поступает из окружающей среды.

Читайте также:

Тромбоасс

Изучая рост и размножение бактерий, ученые постоянно открывают полезные свойства микроорганизмов, использование которых в повседневной жизни и на производстве ограничивается только их свойствами.

Бактериальные организмы уже давно освоили все известные среды обитания. Они находятся в воздухе, в воде, живут в других организмах. Но больше всего их в верхних слоях почвы. Количество этих организмов зависит не только от особенностей строения. Оно многократно увеличивается благодаря большой способности к воспроизведению. Каким способом размножаются бактерии, кратко будет изложено в статье.

Бактерии размножаются спорами, которые образуются при наступлении неблагоприятных условий. Спорообразование – это не только способ размножения. Внутри споры создается особая среда, уменьшается содержание воды, приостанавливаются процессы жизнедеятельности. В таком состоянии спорам не страшны ни высокие температуры, ни ионизирующее излучение, ни воздействие химических веществ. Когда благоприятные условия наступают вновь, из спор выходят молодые бактериальные организмы. Таким образом, образование спор является дополнительной возможностью сохранить жизнеспособность клеток в непригодных для жизни условиях. Известны случаи, когда споры бактерий оставались жизнеспособны десятки и даже сотни лет.

Рост и размножение бактерий

Рост бактериальной клетки — это увеличение объема одной особи между двумя делениями. Молодая клетка увеличивается, удлиняется. Когда она достигает определенной длины, то образуется перегородка перпендикулярно ее длине. Перегородка расщепляется надвое, и получаются две дочерние клетки*, чаще одинакового размера. При благоприятных условиях деление клеток совершается очень быстро, через каждые 20-30 минут, у термофилов даже через 5 минут, у кислотоупорных гораздо медленнее, например у туберкулезной палочки через 19 часов. Микобактерии размножаются не только делением, но и почкованием.

* ()

Теоретически рассуждая бактерии могут размножаться беспредельно. Так, подсчитано, что при делении одной клетки через каждые 20 минут за 24 часа получилось бы 72 генерации и образовалось бы 472·1019 клеток. Если считать, что один миллиард клеток весит 1 мг, то 472·1019 клеток будут весить 4720 т. Через несколько дней микробные клетки заполнили бы все моря и океаны на Земле. Но этого не происходит, так как в природе нет соответствующих условий. Беспредельному размножению микробов препятствуют различные факторы: истощение питательных веществ в среде, накопление продуктов собственного обмена, угнетающее действие микробов-антагонистов, поедание их простейшими, растворение фагами и др.

Большая скорость размножения бактерий содействует сохранению их на Земле, так как у многих из них отсутствуют особые защитные приспособления, что могло бы привести их к быстрому вымиранию. При неблагоприятных условиях они отмирают массами, но достаточно сохраниться нескольким клеткам, как при подходящих условиях из них опять получается огромная масса новых клеток. Следует отметить у семейства Bacillaceae наличие спор, которые являются хорошими защитными приспособлениями.

Рис. 22. Цикл развития сенной палочки: 1 — молодая сенная палочка; 2 — сенная палочка, сбросившая жгутики; 3 — деление цепочки клеток; 4 — образование жгутиков у цепочек; 5 — образование спор

В развитии некоторых бактерий наблюдается ряд изменений, которые можно назвать циклом развития. Так, сенная палочка (Вас. snbtilis) в молодом возрасте имеет много жгутиков, затем она их сбрасывает и начинает усиленно делиться, образуя длинные цепочки палочек. Далее цепочки распадаются на отдельные клетки, каждая из которых вновь размножается. После многократного повторения такого размножения внутри клеток начинается спорообразование. Оболочка клетки исчезает, и спора становится свободной. При благоприятных условиях она вновь прорастает в подвижную палочку. Сложный цикл развития имеет место у микобактерий, он продолжается 7-10 дней, а у некоторых — 3-5 недель.

Обычно под ростом подразумевают не только рост отдельной клетки, но и рост культуры, общее увеличение клеток, т. е. нарастание биомассы в культуре. Рост микробных культур в жидких питательных средах имеет определенные закономерности. Если систематически подсчитывать количество клеток в культуре, то можно видеть, что размножение происходит в виде последовательных фаз. В первой, исходной фазе вначале происходит приспособление клеток к новым условиям существования, и только в конце фазы начинается деление клеток. Во второй фазе происходит интенсивное деление клеток, число их вырастает в геометрической прогрессии. В следующей фазе количество клеток постоянно, размножение клеток и отмирание их находятся в равновесии. В последней фазе отмирание клеток все время преобладает над размножением. Одновременно происходит изменение морфологических и физиологических свойств. Клетки изменяют свою форму, приобретают вид теней, лизируются и отмирают.

В проточных культурах, в которых питательная среда непрерывно обновляется, а продукты обмена удаляются, культура все время остается молодой, размножается делением неограниченно долгое время, образуя многие тысячи поколений, у спороносных бактерий образование спор не происходит. Такое развитие прекращается при переводе на обычные непроточные среды.

Репликация бактериальной хромосомной ДНК

Репликация хромосомы в бактериальной клетке происходит по полуконсервативному типу, что приводит к удвоению ДНК нуклеоида – бактериального ядра. При этом типе репликации двухспиральная молекула ДНК раскрывается, а каждая отдельная нить ДНК достраивается комплементарной нитью.

Процесс репликации ДНК происходит от начальной точки ori и катализируется ДНК-полимеразами. В области ori хромосома клетки бактерии связана с цитоплазматической мембраной. В первую очередь происходит деспирализация (раскручивание) двойной цепи ДНК. Образуется репликативная вилка, представленная двумя разветвленными цепями. Одна цепь, достраиваясь связывает нуклеотиды от 5 — к 3 -концу, а у второй достраивание происходит посегментно.

Репликация ДНК включает следующие этапы:

инициация;
элонгация (рост цепи);
терминация.

В результате репликации образуются две хромосомы, которые прикрепляются к цитоплазматической мембране или ее производным, и удаляются друг от друга мере увеличения клетки. После образования перегородки ил перетяжки деления происходит окончательное разъединение хромосом. Перегородки деления разрушают аутолитические ферменты.

Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут!

Общие положения

Размножение – процесс воспроизведения себе подобных организмов, ведущий к увеличению бактериальных клеток в популяции.

Для бактерий характерны следующие виды размножения:

бинарное деление на две части— деление происходит симметрично относительно поперечной и продольной оси, образуются одинаковые дочерние клетки
почкование— вариант бинарного деления, образующаяся на одном из полюсов почка растет до размеров материнской клетки и отделяется; симметрия присутствует только относительно продольной оси
множественное деление — клетка претерпевает ряд последовательных быстрых бинарных делений внутри фибриллярного слоя материнской клетки, что приводит к образованию баеоцитов – мелких клеток, количество которых колеблется от 4 до 1000, в результате разрыва клеточной стенки материнского организма баеоциты выходят наружу;
размножение спорами;
путем фрагментации клеток, имеющих нитевидную форму;
конъюгация (половой процесс, обмен клетками генетическим материалом);
трансформация (перенос «голой» ДНК);
трансдукция (перенос генетической информации при помощи бактериофагов).

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Рис. 23. На фото момент деления палочковидной бактерии.

Витамин В1 (тиамин). Принимает участие в углеводном обмене.
Витамин В2» (рибофлавин). Принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях.
Пантотеновая кислота является составной частью кофермента А.
Витамин В6 (пиридоксин). Принимает участие в обмене аминокислот.
Витамины В12 (кобаламины — вещества, содержащие кобальт). Принимают активное участие в синтезе нуклеотидов.
Фолиевая кислота. Некоторые ее производные входят в состав ферментов, катализирующих процессы синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, а также некоторых аминокислот.
Биотин. Участвует в азотистом обмене, а также катализирует синтез ненасыщенных жирных кислот.
Витамин РР (никотиновая кислота). Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и углеводов.
Витамин Н (парааминобензойная кислота). Является фактором роста многих бактерий, в том числе населяющих кишечник человека. Из парааминобензойной кислоты синтезируется фолиевая кислота.
Гемин. Является составной частью некоторых ферментов, которые принимают участие в реакциях окислениях.
Холин. Принимает участие в реакциях синтеза липидов клеточной стенки. Является поставщиком метильной группы при синтезе аминокислот.
Пуриновые и пиримидиновые основания (аденин, гуанин, ксантин, гипоксантин, цитозин, тимин и урацил). Вещества необходимы главным образом в качестве компонентов нуклеиновых кислот.
Аминокислоты. Эти вещества являются составляющими белков клетки.

Прототрофы самостоятельно синтезируют необходимые вещества.

Подробно о бактерияx читай в статьях:

Размножение бактерий на плотной питательной среде

При росте на плотных питательных средах бактерии формируют изолированные колонии с ровными или неровными краями округлой формы, разного цвета и консистенции. Цвет питательной среды зависит от пигмента бактерии. Среди микроорганизмов наиболее распространенными пигментами являются каротины, меланины, ксантофиллы. Многие пигменты обладают антибиотикоподобным, антимикробным действием.

Форма, цвет, вид колоний на плотных питательных средах учитываются при идентификации микроорганизмов, отборе колоний для создания чистых культур.

Так и не нашли ответ на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе нужна помощь

Многоклеточная стадия

Одноклеточная фаза способна делать все функции организма, на это не влияют соседствующие рядом микроорганизмы. Одноклеточные образовывают клеточные агрегаты, они скрепляются слизью.

Часто появляется скопление бацилл в одну ветвь. Так микобактерии развивают цисты, получается своеобразный обмен. Явление служит пред посылом к многоклеточному формированию. К ним относятся цианобактерии, актиномицеты.

Каким требованиям должны отвечать особи:

агрегированностью клеток;
разделением свойств между ними;
установка должного контакта между особями;

У нитчатых особей структура описана в клеточной стенке, создает взаимосвязь между индивидуумами. Обмен у бактерий происходит веществами и энергией. Некоторые нитчатые помимо вегетативных особей содержат дифференциальные гетероцисты или акинеты.

Описание процесса

То, как размножаются бактерии вегетативно, можно коротко описать в нескольких пунктах.

Бактерия достигает определенного размера и запаса питательных веществ. В результате она готова к началу процесса.
Затем клетка начинает продольно вытягиваться, то есть удлиняться.
При этом посередине формируется поперечная перегородка (перетяжка), которая начинает сходиться к центру клетки, сдавливая ее.
Внутри при этом происходит процесс репликации молекулы ДНК, то есть деление нуклеоида.
Генетический материал обоими концами молекулы крепится к стенкам бактериальной клетки.
Основная и реплицированная ДНК расходятся по разным полюсам.
Перетяжка смыкается и происходит разделение клетки пополам. Так формируются две дочерние особи.
Недостающие структуры (жгутики, слизевые капсулы и так далее) достраиваются у каждого представителя отдельно.
Первым делится нуклеоид клетки, а после него происходит цитокинез.

Очевидно, что рост и размножение бактерий по такому типу – очень простой и быстро происходящий процесс, не требующий подготовки и каких-то специфических особенностей.

Однако у некоторых видов (например, у сенной палочковидной бактерии) на этом процесс не заканчивается. Две дочерние клетки образуют между собой мостик, по которому ДНК свободно переходит из одной в другую.

Вопрос-ответ

Каким образом размножаются бактерии?

Бактерии в основном размножаются спорами делением клетки почкованием семенами | Яндекс.

Что такое бактерии и как они размножаются?

Бактерии размножаются бинарным делением, процессом, при котором одна бактерия делится на две . Таким образом, бактерии увеличивают свою численность в геометрической прогрессии, в результате чего их популяция удваивается с каждым поколением. Время генерации — это время, необходимое для того, чтобы популяция бактерий удвоилась в численности.

Какие условия способствуют размножению бактерий?

От +5 до +63 °C – опасная зона: быстрый рост численности, это наиболее благоприятные температуры для размножения бактерий, от +63 до +75 °C – большинство микроорганизмов не размножаются, от +75 до +100 °C и выше – большинство микроорганизмов погибают.

Почему у бактерий нет полового размножения?

У бактерий НЕ образуются гаметы, и НЕТ слияния клеток. Однако самое важное событие полового процесса происходит – это обмен генетическим материалом, что именуется генетической рекомбинацией.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основные методы размножения бактерий, такие как бинарное деление, чтобы лучше понять, как они размножаются в различных условиях. Это поможет вам осознать, как факторы окружающей среды влияют на скорость размножения.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на условия, в которых бактерии размножаются быстрее всего. Например, оптимальная температура, уровень pH и наличие питательных веществ могут значительно ускорить процесс размножения.

СОВЕТ №3

Если вы планируете проводить эксперименты с размножением бактерий, обязательно соблюдайте правила стерильности. Это предотвратит загрязнение ваших образцов и обеспечит точность результатов.

СОВЕТ №4

Изучите влияние антибиотиков и антисептиков на размножение бактерий. Это знание поможет вам понять, как бороться с нежелательными бактериями и поддерживать здоровую микрофлору.