Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

RŮST A MNOŽENÍ BAKTERIÍ 1.Životní cyklus 2.Růst buňky 3.Množení v populaci 3.1.Vsádková kultivace 3.2.Kontinuální kultivace 3.3.Další varianty 4.Kultivace.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "RŮST A MNOŽENÍ BAKTERIÍ 1.Životní cyklus 2.Růst buňky 3.Množení v populaci 3.1.Vsádková kultivace 3.2.Kontinuální kultivace 3.3.Další varianty 4.Kultivace."— Transkript prezentace:

1 RŮST A MNOŽENÍ BAKTERIÍ 1.Životní cyklus 2.Růst buňky 3.Množení v populaci 3.1.Vsádková kultivace 3.2.Kontinuální kultivace 3.3.Další varianty 4.Kultivace smíšených kultur

2 Životní cyklus = uspořádaná sekvence jednotlivých biochemických a morfologických událostí od vzniku buňky do jejího rozdělení Doba mezi dvěma děleními buňky = generační doba Hlavní součásti: Syntesa buněčného materiálu Replikace DNA Vlastní rozdělení buňky Doba pro replikaci nemusí být totožná s generační dobou

3 02143

4 Růst buňky  růst individuální buňky, = nárůst objemu, zvětšování velikosti tím, že stavební látky se ukládají v „růstových zónách“  růst bakteriální populace („růstová křivka bakterií“) = nárůst počtu buněk v množící se populaci; charakterizována dobou zdvojení („T“) populace

5 Vsádková kultivace = statická kultivace = batch culture Do množící se populace se nezasahuje, prostředí je modifikováno pouze přítomnými buňkami; uzavřený systém Hlavní fáze: 1. Lag fáze buňky se přizpůsobují – synthesa enzymů buňky se nemnoží (možný pokles počtu) – synthesa nových komponentů délka – stáří buněk, složení prostředí, vnější faktory 2. Fáze fyziologického mládí adaptace dokončena, začíná dělení kultura velmi citlivá na vnější vlivy 3. Exponenciální (logaritmická) fáze intenzivní množení – nejkratší doba zdvojení buňky nedorůstají maximální velikosti rychlost růstu konstantní („přímka“) intenzivní spotřeba živin maximální produkce primárních metabolitů (CO 2, kyseliny, alkoholy...) 4. Stacionární fáze počet živých buněk je konstantní počet umírajících = počtu vzniklých důvod: dosažení „M“ koncentrace spotřebovány živiny nahromadění metabolitů doba zdvojení = 0 intenzivní produkce sekundárních metabolitů 5. Fáze odumírání počet buněk se snižuje (logaritmicky) doba zdvojení < 0(záporná)

6

7 Matematické charakteristiky Délka lagu Generační doba Doba zdvojení (T) Počet buněk (N) Počet dělení (generací)0124n Počet buněk12482 n Obecná rovnice (pro exponen. fázi): N t = N 0 * 2 n kde N je počet buněk v čase t N 0 je počet buněk v čase t 0 n je počet generací n = t/T T je doba zdvojení N = N 0 * 2 t/T (důležitá rovnice pro výpočet T) Specifická růstová rychlost (μ) = přírůstek počtu buněk (biomasy…) za časovou jednotku vztažený k počátečnímu množství buněk (biomasy…) μ = (dN/dt)/N 0 μ = μ MAX *S/(K s + S) K s je saturační konstanta živiny S Růstový výtěžek (Y) = množství biomasy na množství spotřebované živiny (S) Y = dN/dS Přiklady využití vsádkové kultivace: etanol, antibiotika, jogurt….

8 Kontinuální kultivace = otevřený systém – regulace vybraných parametrů z vnějšku: množství živin množství metabolitů množství buněk buňky udržujeme v logaritmické fázi Dva hlavní systémy:  Chemostat regulace – chemické parametry sterilní medium je doplňováno a kultivační medium s buňkami odstraňováno (konstantní rychlost) rychlost výměny určována spotřebou limitující živiny a dobou zdvojení  Turbidostat regulace – udržení stanoveného počtu buněk v populaci rychlost doplňování je variabilní živiny obvykle v nadbytku Výhody kontinuální kultivace: Vyšší využití biofermentoru Nevýhody: Horší využití živin Příklady využití: kyselina octová, čištění odpadních vod, trávicí trakt

9 Kontinuální kultivace: Varianty: - chemostat - turbidostat

10 Další varianty kultivace:  Submersní – růst v celém profilu prostředí  Povrchová – růst na povrchu substrátu  Diauxie (polyauxie) – složená růstová křivka, dáno postupným využíváním živin  Synchronizovaná – většina buněk ve stejné části životního cyklu (např. po chladovém šoku = zabránění dělení, ale růst neomezen)  Homogenní – charakteristika ve všech částech fermentoru shodná  Heterogenní – koncentrace živin + buněk + metabolitů ve fermentoru rozdílná  Kultivace s imobilizovanými buňkami (enzymy) – buňky uchyceny na nosiči (nejsou v mediu)

11 Kultivace smíšených kultur (dříve uvedená pravidla platí pro monokulturu) – ve směsných podstatně složitější Symbiosa – vzájemný vztah 2 organismů:  mutualismus – pro oba výhodné  komensalismus – výhodné pro jednoho partnera, druhý není ovlivněn  parasitismus – jeden z partnerů zvýhodněn, druhý poškozován  antagonismus (amensalismus) – jeden z partnerů poškozován, druhý neovlivněn  kompetice – oba partneři poškozováni; např. soutěžení o živiny a prostor; (competitive exclusion)  syntrofismus – vzájemná „spolupráce“ při produkci růstových faktorů, výměně živin apod.  predace – jeden organismus slouží jako „kořist“ druhému


Stáhnout ppt "RŮST A MNOŽENÍ BAKTERIÍ 1.Životní cyklus 2.Růst buňky 3.Množení v populaci 3.1.Vsádková kultivace 3.2.Kontinuální kultivace 3.3.Další varianty 4.Kultivace."

Podobné prezentace


Reklamy Google