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Qual è la curva di crescita batterica? Caratteristiche principali
il curva di crescita batterica è una rappresentazione grafica della crescita di una popolazione batterica nel tempo. Analizzare come le colture batteriche crescono è fondamentale per essere in grado di lavorare con questi microrganismi.
Per questo motivo, i microbiologi hanno sviluppato strumenti che consentono loro di comprendere meglio la loro crescita.
Tra il 1960 e il 1980, la determinazione dei tassi di crescita batterica era uno strumento importante in varie discipline, come la genetica microbica, la biochimica, la biologia molecolare e la fisiologia microbica.
In laboratorio, i batteri vengono solitamente coltivati in un brodo nutriente contenuto in un tubo o su una piastra di agar.
Queste colture sono considerate sistemi chiusi perché i nutrienti non vengono rinnovati e i prodotti di rifiuto non vengono eliminati.
In queste condizioni, la popolazione cellulare aumenta in numero in modo prevedibile e quindi diminuisce.
Man mano che la popolazione in un sistema chiuso cresce, segue uno schema di stadi chiamato curva di crescita.
Le 4 fasi della crescita batterica
I dati relativi al periodo di crescita batterica producono tipicamente una curva con una serie di fasi ben definite: fase di adattamento (lag), fase di crescita esponenziale (log), fase stazionaria e fase di morte.
1- Fase di adattamento
La fase di adattamento, nota anche come fase di latenza, è un periodo relativamente piatto nel grafico, in cui la popolazione sembra non crescere o sta crescendo ad un ritmo molto lento.
La crescita è ritardata principalmente perché le cellule batteriche inoculate richiedono un periodo di tempo per adattarsi al nuovo ambiente.
In questo periodo le cellule sono pronte a moltiplicarsi; Ciò significa che devono sintetizzare le molecole necessarie per svolgere questo processo.
Durante questo periodo di ritardo vengono sintetizzati enzimi, ribosomi e acidi nucleici necessari per la crescita; L'energia viene anche generata sotto forma di ATP. La durata del periodo di ritardo varia leggermente da una popolazione all'altra.
2- Fase esponenziale
All'inizio della fase di crescita esponenziale, tutte le attività delle cellule batteriche sono volte ad aumentare la massa cellulare.
In questo periodo le cellule producono composti come amminoacidi e nucleotidi, i rispettivi blocchi costitutivi di proteine e acidi nucleici.
Durante la fase esponenziale o logaritmica, le cellule si dividono a una velocità costante e il loro numero aumenta della stessa percentuale durante ciascun intervallo.
La durata di questo periodo è variabile, continuerà finché le cellule avranno sostanze nutritive e l'ambiente è favorevole.
Poiché i batteri sono più suscettibili agli antibiotici e ad altri prodotti chimici durante questo periodo di moltiplicazione attiva, la fase esponenziale è molto importante dal punto di vista medico.
3- Fase stazionaria
Nella fase stazionaria, la popolazione entra in una modalità di sopravvivenza in cui le cellule smettono di crescere o crescere lentamente.
La curva è livellata perché il tasso di morte cellulare bilancia il tasso di moltiplicazione cellulare.
La diminuzione del tasso di crescita è causata dall'esaurimento di nutrienti e ossigeno, dall'escrezione di acidi organici e altri contaminanti biochimici nel mezzo di crescita e da una maggiore densità di cellule (competizione).
Il tempo in cui le cellule rimangono nella fase stazionaria varia a seconda della specie e delle condizioni ambientali.
Alcune popolazioni di organismi rimangono nella fase stazionaria per alcune ore, mentre altre rimangono per giorni.
4- fase della morte
Man mano che i fattori limitanti si intensificano, le cellule iniziano a morire a un ritmo costante, letteralmente morendo nei propri rifiuti. La curva ora si inclina verso il basso per entrare nella fase di morte.
La velocità con cui avviene la morte dipende dalla resistenza relativa della specie e dalla tossicità delle condizioni, ma è generalmente più lenta della fase di crescita esponenziale.
In laboratorio, la refrigerazione viene utilizzata per ritardare la progressione della fase di morte, in modo che i raccolti rimangano vitali il più a lungo possibile.
riferimenti
- Hall, B. G., Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). I tassi di crescita sono facili. Biologia molecolare ed evoluzione, 31(1), 232-238.
- Hogg, S. (2005). Microbiologia essenziale.
- Nester, E.W., Anderson, D.G., Roberts, E.C., Pearsall, N.N., e Nester, M.T. (2004). Microbiologia: una prospettiva umana (4 ° ed.).
- Talaro, K. P., e Talaro, A. (2002). Fondamenti in microbiologia (4 ° ed.).
- Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., e Van Riet, K. (1990). Modellizzazione della curva di crescita batterica. Microbiologia applicata e ambientale, 56(6), 1875-1881.