РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ

Обмен веществ в микробной клетке связан с поступлением в нее компонентов питательной среды и выделением из нее в среду обитания продуктов жизнедеятельности. Эти процессы сопровождаются биосинтезом белка, нуклеиновых кислот, полисахаридов и других соединений и структур клетки. В результате обмена веществ увеличиваются биомасса и размеры клеток до определенных пределов, после которых происходит их размножение.

При изучении свойств микроорганизмов имеют дело с большим количеством особей из-за их малых размеров и массы. Таким образом, учитываются свойства не отдельных клеток, а определенного их количества.

Совокупность особей определенного вида микроорганизмов называется популяцией. Любая микробная популяция представляет собой самостоятельно функционирующую саморегулируемую экологическую систему, состоящую из отдельных групп особей одного вида, разных по возрасту и свойствам. Соотношения отдельных групп в популяции и их функции определяются внутрипопуляци-онными связями и средой обитания. Величина популяции выражается численностью особей или суммарной биомассой отдельных особей. Численность особей в популяции можно определить прямым подсчетом в определенном объеме под микроскопом или по числу колоний в чашке Петри с последующим пересчетом. Биомассу популяции можно определить взвешиванием после разделения единицы объема суспензии путем фильтрации или центрифугированием с последующим пересчетом [14; 15; 23; 55].

Плотность популяции характеризуется количеством особей в единице объема (млн/см3, млрд/см3) или концентрацией биомассы особей в единице объема (г/л, кг/м3).

Каждая популяция увеличивает или уменьшает свою плотность (биомассу) с определенной скоростью. Различают общие (валовые) скорости роста у+ и отмирания у_ и относительные (удельные) скорости роста р и отмирания е.

Общая скорость роста микробной популяции находится из отношения

(4.1)

где дх — прирост биомассы х за бесконечно малый промежуток времени Ш.

При периодическом культивировании скорость роста популяции непостоянна и чаще определяется средняя скорость роста

*1 -*о

Ч ~

(4.2)

где (х1 — х0) — прирост биомассы, определяемый экспериментально; (/ — Г0) — время прироста биомассы с х0 до ху

Удельная скорость роста выражает прирост каждой единицы биомассы популяции в единицу времени и находится из выражения

V. 1 б/х

(4.3)

р = — =---

л: х б//

При периодическом культивировании средняя удельная скорость роста популяции за период /0)

1пХ] 1пх0

и к

(4.4)

Любая микробная популяция при росте удваивает свою биомассу за определенный промежуток времени. Этот период называется временем генерации.

Экспериментально определяют концентрации биомассы х0 и ее концентрацию х, через промежуток времени / и находят время генерации

Лп2

1пХ! - 1пх0

(4.5)

Зная удельную скорость роста, можно найти время генерации микробной популяции

  • (4.6)
  • 1п2 0,69
  • 8 =-=-

р |Д

Общая скорость отмирания равна отношению снижения плотности или биомассы популяции ко времени, за которое произошло это снижение

(4.7)

Удельная скорость отмирания выражает снижение каждой единицы биомассы популяции в единицу времени

(4.8)

У_ _ 1 б/х

X X ^

В природных условиях можно предположить, что популяция находится в условиях периодической либо непрерывной культуры.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >