माइक्रोबियल कोशिकाओं की बहाली और प्रजनन। सरल विभाजन का तंत्र और चरण

व्यक्तिगत जीवाणु कोशिकाओं की वृद्धि और जीवाणु आबादी की वृद्धि के बीच अंतर किया जाता है।

गोलाकार कोशिकाओं में वृद्धि सभी दिशाओं में होती है। छड़ के आकार के जीवाणु लंबाई में बढ़ते हैं।

1 एम्त्सेव वी. टी.माइक्रोबायोलॉजी: स्नातकों के लिए पाठ्यपुस्तक। 8वां संस्करण, रेव. और अतिरिक्त एम.: युरेट पब्लिशिंग हाउस, 2017 (वी. टी. एम्त्सेव, वी. आई. डूडा और श्री. आई. शेली)।

जनसंख्या वृद्धि का तात्पर्य एक निश्चित कोशिका बायोमास के संचय से है। जैसे ही कोई कोशिका आनुवंशिकी द्वारा निर्धारित आकार तक पहुँचती है, वह बढ़ना बंद कर देती है और गुणा करना शुरू कर देती है। बैक्टीरिया का प्रजनन अलैंगिक रूप से होता है, आमतौर पर द्विआधारी (यानी कोशिका को आधे में विभाजित करके, मुख्य रूप से बीच में)। विभाजन प्रक्रिया आनुवंशिक जानकारी वाले न्यूक्लियॉइड के प्रजनन (प्रतिकृति) से शुरू होती है। प्रतिकृति के परिणामस्वरूप, डीएनए दोगुना हो जाता है, और परिणामी गुणसूत्र परिणामी बेटी कोशिकाओं में वितरित हो जाते हैं। इसमें विशेष प्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं जो गुणसूत्रों को कोशिकाओं के निर्माण में खींचते हैं। अलग-अलग गुणसूत्रों के बीच एक अंतरकोशिकीय विभाजन बनना शुरू हो जाता है, जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और संबंधित कोशिका भित्ति के एक-दूसरे की ओर बढ़ने से बनता है।

इस प्रकार, मूल कोशिका दो कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है जो एक दूसरे से अलग हो जाती हैं। कुछ जीवाणुओं में, पूर्ण पृथक्करण नहीं होता है और कोशिकाओं के जोड़े या श्रृंखलाएँ बन जाती हैं। विभाजन की प्रक्रिया के दौरान, छड़ के आकार के बैक्टीरिया पहले दो बार बढ़ते हैं और फिर दो कोशिकाओं में विभाजित हो जाते हैं (चित्र 2.28)। मुकुलन, जो कुछ जीवाणुओं में होता है, एक प्रकार का विखंडन है।

चावल। 2.28.

ए- गोलाकार; बी- छड़ी के आकार का

बैक्टीरिया के प्रजनन की दर का अनुमान विभाजन प्रक्रिया के लिए आवश्यक समय से लगाया जाता है, इस अवधि को कहा जाता है उत्पादन समय।पीढ़ी का समय कई कारकों पर निर्भर करता है: सूक्ष्मजीव का प्रकार, संरचना, तापमान, पोषक माध्यम का पीएच, आदि। अनुकूल परिस्थितियों में, कई जीवाणुओं का दोगुना होने का समय बहुत कम होता है, उदाहरण के लिए ई कोलाईयह लगभग 20 मिनट का है. लेकिन ऐसे बैक्टीरिया भी हैं जो कई घंटों तक विभाजित होते हैं, उदाहरण के लिए माइकोबैक्टेरियम ट्यूबरक्यूलोसिस(यह तपेदिक का प्रेरक एजेंट है), यह अवधि 24 घंटे है। यदि प्रजनन सीमित कारकों द्वारा बिना किसी सीमा के अनायास होता है, तो दो दिनों में एक कोशिका की संतान ग्लोब के द्रव्यमान से अधिक हो जाएगी (चित्र 2.29)।

कई कारक सूक्ष्मजीवों के प्रसार को सीमित करते हैं, और सभी जीवित चीजों का विकास प्रकृति के उचित नियमों के अनुसार होता है। कोशिका विभाजन सख्त आनुवंशिक नियंत्रण में होता है। जीवाणु कोशिकाओं के प्रसार से एक कॉलोनी का निर्माण होता है (चित्र 2.30)।

अन्य जीवित प्राणियों की तरह सूक्ष्मजीवों का विकास और महत्वपूर्ण गतिविधि उनके आवास पर बारीकी से निर्भर है। जीवाणु आबादी का विकास प्राकृतिक वातावरण (मिट्टी, पानी, भोजन और गैर-खाद्य उत्पादों में) और कृत्रिम खेती (बढ़ने) के दौरान हो सकता है। बैक्टीरिया सहित सूक्ष्मजीवों का विकास, बदले में पर्यावरण को बदलता है: सूक्ष्मजीव इससे पोषक तत्व लेते हैं और अपने चयापचय उत्पादों को इसमें छोड़ते हैं।

चावल। 2.29.

चावल। 2.30.

कृत्रिम परिस्थितियों में, बैक्टीरिया को बढ़ाने के लिए विभिन्न पोषक माध्यमों का उपयोग किया जाता है, जिनमें उनके जीवन के लिए आवश्यक सभी पदार्थ होते हैं। पोषक तत्व मीडिया में कार्बन, नाइट्रोजन, लवण और विटामिन के पर्याप्त स्रोत होने चाहिए; इस प्रकार के जीवाणुओं की वृद्धि के लिए माध्यम की अम्लता इष्टतम होनी चाहिए; वहां उचित पर्याप्त आर्द्रता इत्यादि होनी चाहिए।

जनसंख्याबैक्टीरिया एक स्व-विनियमन प्रणाली है, लेकिन इसका विकास पर्यावरण की स्थिति पर निर्भर करता है। रहने की स्थिति में गिरावट से जनसंख्या कमजोर हो जाती है और मृत्यु हो जाती है। जीवाणु कॉलोनी के विकास के इस अंतिम चरण में, एक दिलचस्प घटना की खोज की गई, इसे कहा गया apoptosis(ग्रीक से एपोप्टोसिस -गिरती पत्तियाँ या पंखुड़ियाँ)। ऐसा माना जाता है कि यूकेरियोट्स में एक प्रकार की क्रमादेशित मृत्यु होती है। बैक्टीरिया में एपोप्टोसिस जनसंख्या स्तर पर कोशिकाओं के क्रमादेशित नियंत्रण का एक उदाहरण है। निम्नलिखित होता है: पर्यावरण की कमी (सब्सट्रेट में पोषक तत्वों की कमी) के साथ, भूख से मर रही आबादी दो भागों में विभाजित हो जाती है, एक मर जाता है, ये कोशिकाएं ऑटोलाइज (स्वयं-विघटित) हो जाती हैं, और आबादी के दूसरे हिस्से की कोशिकाएं उपयोग में आ जाती हैं उनके आगे के विकास के लिए ऑटोलिसिस के उत्पाद। इस प्रकार, जनसंख्या स्थिर संस्कृतियों में कॉलोनी गठन और कोशिका व्यवहार को नियंत्रित करती है। इनमें से प्रत्येक चरण को मापने के तरीके हैं।

बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण गतिविधि वृद्धि की विशेषता है- कोशिका के संरचनात्मक और कार्यात्मक घटकों का निर्माण और स्वयं जीवाणु कोशिका में वृद्धि, साथ ही प्रजनन भी-- स्व-प्रजनन, जिससे जनसंख्या में जीवाणु कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि होती है।

बैक्टीरिया बढ़ते हैंआधे में द्विआधारी विखंडन द्वारा, कम बार नवोदित द्वारा। एक्टिनोमाइसेट्स, कवक की तरह, बीजाणुओं द्वारा प्रजनन कर सकते हैं। एक्टिनोमाइसेट्स, शाखाबद्ध बैक्टीरिया होने के कारण, फिलामेंटस कोशिकाओं के विखंडन द्वारा प्रजनन करते हैं। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया कोशिका में संश्लेषित विभाजन सेप्टा की वृद्धि से विभाजित होते हैं, और ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया डंबल-आकार की आकृतियों के निर्माण के परिणामस्वरूप संकुचन द्वारा विभाजित होते हैं, जिससे दो समान कोशिकाएं बनती हैं।

कोशिका विभाजन पहले होता हैअर्ध-रूढ़िवादी प्रकार के अनुसार जीवाणु गुणसूत्र की प्रतिकृति (डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए स्ट्रैंड खुलता है और प्रत्येक स्ट्रैंड एक पूरक स्ट्रैंड द्वारा पूरा होता है), जिससे जीवाणु नाभिक - न्यूक्लियॉइड के डीएनए अणुओं का दोगुना हो जाता है।

डीएनए प्रतिकृति तीन चरणों में होती है: आरंभ, बढ़ाव, या श्रृंखला वृद्धि, और समाप्ति।

तरल पोषक माध्यम में जीवाणुओं का प्रजनन।पोषक माध्यम की एक निश्चित, अपरिवर्तित मात्रा में बीजित बैक्टीरिया, गुणा करके, पोषक तत्वों का उपभोग करते हैं, जिससे बाद में पोषक माध्यम की कमी हो जाती है और बैक्टीरिया का विकास बंद हो जाता है। ऐसी प्रणाली में बैक्टीरिया की खेती को बैच खेती कहा जाता है, और संस्कृति को बैच संस्कृति कहा जाता है। यदि खेती की स्थिति ताजा पोषक माध्यम की निरंतर आपूर्ति और संस्कृति तरल पदार्थ की समान मात्रा के बहिर्वाह द्वारा बनाए रखी जाती है, तो ऐसी खेती को निरंतर कहा जाता है, और संस्कृति को निरंतर कहा जाता है।

जब बैक्टीरिया को तरल पोषक माध्यम, तल, फैलाना या सतह (फिल्म के रूप में) पर उगाया जाता है तो संस्कृति की वृद्धि देखी जाती है। तरल पोषक माध्यम पर उगाए गए जीवाणुओं की आवधिक संस्कृति की वृद्धि को कई चरणों या अवधियों में विभाजित किया गया है:

• 1. अंतराल चरण;
• 2. लघुगणकीय वृद्धि चरण;
• 3. स्थिर वृद्धि का चरण, या अधिकतम एकाग्रता

बैक्टीरिया;

4. जीवाणु मृत्यु का चरण।

इन चरणों को जीवाणु प्रजनन वक्र के खंडों के रूप में ग्राफिक रूप से चित्रित किया जा सकता है, जो उनकी खेती के समय पर जीवित कोशिकाओं की संख्या के लघुगणक की निर्भरता को दर्शाता है।

अंतराल चरण-- जीवाणुओं के बोने और प्रजनन की शुरुआत के बीच की अवधि। अंतराल चरण की अवधि औसतन 4-5 घंटे होती है, इसी समय, बैक्टीरिया आकार में बढ़ जाते हैं और विभाजित होने के लिए तैयार हो जाते हैं; न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन और अन्य घटकों की मात्रा बढ़ जाती है।

लघुगणकीय (घातांकीय) वृद्धि चरणगहन जीवाणु विभाजन का काल है। इसकी अवधि लगभग 5-6 घंटे है, इष्टतम विकास स्थितियों के तहत, बैक्टीरिया हर 20-40 मिनट में विभाजित हो सकते हैं। इस चरण के दौरान, बैक्टीरिया सबसे कमजोर होते हैं, जिसे प्रोटीन संश्लेषण, न्यूक्लिक एसिड इत्यादि के अवरोधकों के लिए गहन रूप से बढ़ती कोशिका के चयापचय घटकों की उच्च संवेदनशीलता द्वारा समझाया जाता है।

इसके बाद स्थिर विकास चरण आता है, जिस पर व्यवहार्य कोशिकाओं की संख्या अपरिवर्तित रहती है, जो अधिकतम स्तर (एम-एकाग्रता) बनाती है। इसकी अवधि घंटों में व्यक्त की जाती है और बैक्टीरिया के प्रकार, उनकी विशेषताओं और खेती के आधार पर भिन्न होती है।

मृत्यु चरण जीवाणु विकास प्रक्रिया को पूरा करता है।, पोषक माध्यम के स्रोतों की कमी और उसमें जीवाणु चयापचय उत्पादों के संचय की स्थितियों के तहत बैक्टीरिया की मृत्यु की विशेषता है। इसकी अवधि 10 घंटे से लेकर कई सप्ताह तक होती है। बैक्टीरिया की वृद्धि और प्रजनन की तीव्रता कई कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें पोषक माध्यम की इष्टतम संरचना, रेडॉक्स क्षमता, पीएच, तापमान आदि शामिल हैं।

ठोस पोषक माध्यम पर जीवाणुओं का प्रजनन।घने पोषक माध्यम पर पनपने वाले बैक्टीरिया चिकने या असमान किनारों (एस- और आर-रूप) के साथ अलग-अलग गोल आकार की कॉलोनियां बनाते हैं, जो बैक्टीरिया के रंग के आधार पर अलग-अलग स्थिरता और रंग की होती हैं।

पानी में घुलनशील रंगद्रव्य पोषक माध्यम में फैल जाते हैं और उसे रंग देते हैं। पिगमेंट का एक अन्य समूह पानी में अघुलनशील है, लेकिन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है। और अंत में, ऐसे रंगद्रव्य हैं जो न तो पानी में और न ही कार्बनिक यौगिकों में अघुलनशील हैं।

सूक्ष्मजीवों में सबसे आम वर्णक कैरोटीन, ज़ैंथोफिल और मेलेनिन हैं। मेलेनिन फेनोलिक यौगिकों से संश्लेषित अघुलनशील काले, भूरे या लाल रंगद्रव्य हैं। मेलेनिन, कैटालेज़, सुपरऑक्साइड म्यूटेज़ और पेरोक्सीडेस के साथ, सूक्ष्मजीवों को विषाक्त ऑक्सीजन पेरोक्साइड रेडिकल्स के प्रभाव से बचाते हैं। कई रंगों में रोगाणुरोधी, एंटीबायोटिक जैसे प्रभाव होते हैं।

सूक्ष्मजीवों का प्रजनन पर्यावरण की प्रति इकाई मात्रा में सूक्ष्मजीवों की सांद्रता में वृद्धि है, जिसका उद्देश्य प्रजातियों को संरक्षित करना है।

सूक्ष्मजीवों की विशेषता है:

प्रजनन विधियों की विविधता;

प्रजनन की एक विधि से दूसरी विधि पर स्विच करना;

कई विधियों के एक साथ उपयोग की संभावना;

उच्च प्रजनन दर.

सूक्ष्मजीवों के प्रसार के तरीके

मैं. के साथ यौन संबंधप्रजनन विधिकेवल यूकेरियोट्स में देखा गया।

द्वितीय. प्रजनन की अलैंगिक विधियाँ.

समान क्षेत्र द्विआधारी अनुप्रस्थ विभाजन (सरल विभाजन, समरूपी विभाजन, समसूत्री विभाजन) अधिकांश एककोशिकीय सूक्ष्मजीवों (बैक्टीरिया, रिकेट्सिया, प्रोटोजोआ, यीस्ट) में देखा गया, परिणामस्वरूप, दो नई पुत्री पूर्ण विकसित व्यक्तियों का निर्माण होता है, जो मातृ कोशिका की आनुवंशिक जानकारी से संपन्न होते हैं, जो अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ अक्ष के संबंध में सममित होते हैं। मातृ कोशिका स्वयं लुप्त हो जाती है।

इसके अलावा, अधिकांश ग्राम+ बैक्टीरिया में, विभाजन परिधि से केंद्र तक चलने वाले अनुप्रस्थ सेप्टम के संश्लेषण के माध्यम से होता है (चित्र 63ए)। अधिकांश ग्राम जीवाणुओं की कोशिकाएँ कोशिका संकुचन द्वारा विभाजित होती हैं (कोशिका बीच में पतली हो जाती है) (चित्र 63बी)।

बडिंग (असमान द्विआधारी विखंडन) पीढ़ी के प्रतिनिधियों में देखा गया फ़्रांसिसेलाऔर माइकोप्लाज़्माऔर खमीर जैसी कवक। नवोदित होने के दौरान, मातृ कोशिका एक पुत्री कोशिका को जन्म देती है: मातृ कोशिका के ध्रुवों में से एक पर, एक छोटी वृद्धि (कली) बनती है, जो वृद्धि के दौरान आकार में बढ़ जाती है। धीरे-धीरे, कली मातृ कोशिका के आकार तक पहुंच जाती है, जिसके बाद यह अलग हो जाती है। किडनी सीएस पूरी तरह से नए सिरे से संश्लेषित होता है (चित्र 63बी)। नवोदित प्रक्रिया के दौरान, केवल अनुदैर्ध्य अक्ष के संबंध में समरूपता देखी जाती है। माँ और बेटी कोशिकाओं के बीच रूपात्मक और शारीरिक अंतर होते हैं। नई संतति कोशिका बदलती परिस्थितियों के प्रति बेहतर ढंग से अनुकूलन करती है।

फिलामेंटस रूपों का विखंडन जाति की विशेषता एक्टिनोमाइसेसऔर माइकोप्लाज़्मा.

एक्सोस्पोर गठन के लिए विशिष्ट स्ट्रेप्टोमाइसेट्स, खमीर जैसा और फफूंदयुक्त कवक।

एक विशेष विकास चक्र तियामें देखा गया क्लैमाइडिया. क्लैमाइडिया के केवल वानस्पतिक रूप (जालीदार या प्रारंभिक निकाय) मैक्रोऑर्गेनिज्म की कोशिकाओं में विभाजित होने में सक्षम हैं। उनका चक्र, कई प्रभागों से मिलकर, मध्यवर्ती रूपों के निर्माण के साथ समाप्त होता है, जिससे प्राथमिक निकाय बनते हैं, जो वनस्पति रूपों को जन्म देते हैं। रिक्तिका दीवार और मेजबान कोशिका के नष्ट होने के बाद, प्राथमिक निकाय मुक्त हो जाते हैं और चक्र दोहराता है। चक्र 40-48 घंटे तक चलता है।

एकाधिक विभाजन एककोशिकीय सायनोबैक्टीरिया के एक समूह के लिए वर्णित। बहुविखंडन समान-क्षेत्रीय द्विआधारी विखंडन के सिद्धांत पर आधारित है। अंतर यह है कि इस मामले में, द्विआधारी विखंडन के बाद, परिणामी बेटी कोशिकाएं बढ़ती नहीं हैं, बल्कि वे फिर से विभाजित हो जाती हैं (चित्र 63डी)।

एकाधिक विखंडन (स्किज़ोगोनी)प्रोटोजोआ (मलेरिया प्लास्मोडिया) में भी वर्णित है: परमाणु सामग्री कई न्यूक्लियोली में विभाजित होती है, जो साइटोप्लाज्म के क्षेत्रों से घिरी होती है, जिसके परिणामस्वरूप कई बेटी कोशिकाओं का निर्माण होता है।

सरल विभाजन का तंत्र और चरण

A. परिपक्वता की एक निश्चित डिग्री तक विकास। कोशिका वृद्धि असीमित नहीं होती है और एक निश्चित आकार तक पहुँचने के बाद जीवाणु कोशिका विभाजित होने लगती है। विभाजन के दौरान, कोशिका वृद्धि धीमी हो जाती है और विभाजन के बाद फिर से शुरू हो जाती है।

बी कैरियोकिनेसिस ( डी एन ए की नकल और डी न्यूक्लियॉइड का विभाजन)। परिपक्व साइटोप्लाज्म से एक संकेत आता है जो डीएनए पर सर्जक जीन को सक्रिय करता है। सर्जक जीन के प्रभाव में सूक्ष्मजीव, सर्जक प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं, जो प्रतिकृति जीन पर कार्य करता है - डीएनए का एक विशेष खंड जहां से डीएनए का दोहरीकरण और दो स्ट्रैंड में विभाजन शुरू होता है।

डीएनए अणु का विभाजन (प्रतिकृति) एक अर्ध-रूढ़िवादी तंत्र के अनुसार होता है और आम तौर पर हमेशा कोशिका विभाजन से पहले होता है। डीएनए प्रतिकृति सीपीएम के साथ वृत्ताकार गुणसूत्र के जुड़ाव के बिंदु पर शुरू होती है, जहां प्रतिकृति के लिए जिम्मेदार एंजाइमेटिक उपकरण स्थानीयकृत होता है।

डीएनए प्रतिकृति का तंत्र इसकी दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं के बीच हाइड्रोजन बांड को तोड़ने, उन्हें खोलने और डीएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करके प्रत्येक पुराने स्ट्रैंड के साथ आधारों के पूरक अनुक्रम के साथ नई श्रृंखलाओं के संश्लेषण में व्यक्त किया जाता है। एक पुरानी और एक नई पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के साथ बेटी कोशिकाओं में विचलन के बाद, उनके बीच हाइड्रोजन बंधन बहाल हो जाते हैं और अर्ध-रूढ़िवादी डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए बनता है।

आम तौर पर, गुणसूत्र प्रतिकृति और जीवाणु कोशिका विभाजन के बीच एक निश्चित अस्थायी संबंध होता है। विभिन्न रसायनों और भौतिक कारकों के संपर्क में आने से डीएनए प्रतिकृति का दमन होता है, जिससे कोशिका विभाजन भी रुक जाता है। हालाँकि, कुछ शर्तों के तहत, दोनों प्रक्रियाओं के बीच संबंध टूट सकता है, और कोशिकाएं डीएनए संश्लेषण के अभाव में विभाजित होने में सक्षम होती हैं।

बी. साइटोकाइनेसिस (कोशिका विभाजन)। डीएनए अणुओं की प्रतिकृति के समानांतर, सीपीएम के साथ डीएनए के संपर्क के क्षेत्र में, मेसोसोम के बगल में झिल्ली संश्लेषण होता है। सेप्टम के निर्माण से कोशिका विभाजन होता है। वह क्षण जो कोशिका विभाजन आरंभ करता है वह डीएनए प्रतिकृति का अंत है। इससे बेटी डीएनए अणु अलग हो जाते हैं और अलग-अलग गुणसूत्रों का निर्माण होता है। नवगठित संतति कोशिकाएँ एक दूसरे से अलग हो जाती हैं।

प्रतिकृति के अंत से पहले झिल्ली संश्लेषण में अवरोध से विभाजन प्रक्रिया में व्यवधान होता है: कोशिका विभाजित होना बंद कर देती है और लंबाई में बढ़ जाती है। कुछ जीवाणुओं में, सेप्टम के निर्माण से कोशिका विभाजन नहीं होता है: बहुकोशिकीय कोशिकाएँ बनती हैं।

डी. परिणामी संतति कोशिकाओं का विचलन सीएस की मध्य परत के लसीका के परिणामस्वरूप होता है। यदि, एक ही तल में बार-बार विभाजन के बाद, कोशिकाएँ विसरित नहीं होती हैं, छड़ के आकार की जंजीरें (रोग-कीट) या गोलाकार(स्ट्रैपटोकोकस) कोशिकाएँ या युग्मित कोशिकाएँ(नेइसेरिया) . कोशिका पृथक्करण तब संभव होता है जब एक कोशिका दूसरे की सतह पर गति करके अलग हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप बैक्टीरिया स्थित होते हैं बेतरतीब (Escherichia). यदि, अलगाव के दौरान, बेटी कोशिकाओं में से एक, विभाजन बिंदु से अलग हुए बिना, एक चाप के साथ चलती है, ए वीके आकार कारूप (Corynebacterium, Bifidobacterium). कई तलों में कोशिकाओं के द्विआधारी विखंडन और विचलन के बाद, विभिन्न आकृतियों के कोशिका समूह:गुच्छों (Staphylococcus), पैकेज (पैकेज) (चित्र 65)। यदि न्यूक्लियॉइड विभाजन कोशिका विभाजन से पहले होता है, पोलिन्यूक्लियॉइडसूक्ष्मजीव. प्रतिकूल बाहरी कारकों (पित्त लवण, यूवी किरणें, सर्फेक्टेंट, एंटीबायोटिक्स) के प्रभाव में, कोशिका विभाजन रुक सकता है जबकि इसकी वृद्धि जारी रहती है। इस मामले में, लम्बी का गठन तंतुमयकोशिकाएं.

चावल। 65.कोक्सी का विभाजन

पीढ़ी काल- वह समय अंतराल जिसके दौरान बैक्टीरिया की संख्या दोगुनी हो जाती है, सूक्ष्मजीवों के प्रजनन की दर और पीढ़ी की अवधि सूक्ष्मजीव के प्रकार, इनोकुलम के आकार और गुणों, पोषक माध्यम की संरचना, इसके पीएच, वातन, ऊष्मायन पर निर्भर करती है। तापमान, और अन्य कारक। अनुकूल परिस्थितियों में, कई सूक्ष्मजीव 15-30 मिनट के भीतर विभाजित हो जाते हैं (इ. कोलाई, एस. टाइफी). तीव्र सूक्ष्मजीवों में, विभाजन 45-90 मिनट के भीतर होता है (स्ट्रैपटोकोकस, Corynebacterium) और 18 घंटे बाद भी (एम. तपेदिक).

ऐसे कई कारक हैं जिनका सभी जीवाणुओं की वृद्धि और विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। मुख्य कारणों में से हैं:

• तापमान;
• पर्यावरण की रासायनिक संरचना;
• अम्लता (स्तर, पीएच);
• नमी;
• रोशनी।

किसी भी एक या कई स्थितियों को बदलने से जीवाणु के विकास को दबाया या तेज किया जा सकता है, उसे नए वातावरण में अनुकूलित होने के लिए मजबूर किया जा सकता है या मृत्यु हो सकती है।

बुनियादी अवधारणाओं

प्रोकैरियोट्स के लिए, वृद्धि और विकास की अवधारणाएँ लगभग समान हैं। उनका मतलब है कि जीवन की प्रक्रिया में, एक व्यक्तिगत सूक्ष्मजीव या बैक्टीरिया का समूह सेलुलर सामग्री (प्रोटीन, डीएनए, आरएनए) को संश्लेषित करता है, जिसके कारण साइटोप्लाज्मिक द्रव्यमान में वृद्धि होती है। विकास कुछ समय तक जारी रहता है जब तक कि कोशिका प्रजनन के योग्य नहीं हो जाती और फिर बैक्टीरिया का विकास रुक जाता है।

प्रजनन की विशेषता स्वयं को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता है। इस प्रक्रिया का परिणाम प्रति इकाई आयतन में सूक्ष्मजीवों की संख्या में वृद्धि है, अर्थात जनसंख्या वृद्धि होती है।

कोशिका के सभी पदार्थ और संरचनाएँ आनुपातिक रूप से बढ़ और विकसित हो सकती हैं। ऐसे में माइक्रोबायोलॉजिस्ट संतुलित विकास की बात करते हैं। पर्यावरण की विशेषताएं बदल जाएं तो ऐसा नहीं है. तब कुछ चयापचय उत्पाद प्रबल होने लगते हैं, और अन्य पदार्थों का उत्पादन बंद हो जाता है। इस पैटर्न को जानते हुए, वैज्ञानिक उपयोगी यौगिकों को संश्लेषित करने के लिए विकास प्रक्रिया को जानबूझकर असंतुलित बनाते हैं।

जीवाणु कोशिका का जीवन चक्र

एक सूक्ष्मजीव की कोशिका का विभाजन, जिसके माध्यम से प्रजनन होता है, काफी कम समय चक्र की विशेषता है। माइक्रोबियल कॉलोनी के गठन की दर ऊपर सूचीबद्ध सभी कारकों से प्रभावित होती है। वांछित पीएच स्तर और इष्टतम तापमान के साथ पर्याप्त पौष्टिक वातावरण में, उत्पादन का समय 20 मिनट से लेकर आधे घंटे तक हो सकता है। बहते पानी में, विकास चक्र को 15-18 मिनट तक छोटा किया जा सकता है।

ऐसी तीव्र वृद्धि की गारंटी देने वाली आदर्श स्थितियाँ काफी दुर्लभ हैं: आवश्यक मात्रा में कोई पोषण नहीं होता है, और क्षय उत्पादों के संचय में बाधा आती है। यदि जीवाणु प्रजनन चक्र के लिए सर्वोत्तम परिस्थितियों वाला परिदृश्य सच हो जाता, तो एक दिन के भीतर केवल एक ई. कोली कोशिका कई दसियों हज़ार टन वजन वाली एक विस्तृत कॉलोनी बना लेती!

बंद टैंकों में सूक्ष्मजीवों की वृद्धि का अध्ययन किया गया, जहां पानी में रहते हुए, बैक्टीरिया तुरंत विकसित और गुणा करना शुरू नहीं करते थे। केवल एक बार जब वे पोषक माध्यम में आ गए तो उन्होंने कुछ समय के लिए नई परिस्थितियों को अपना लिया। प्रजनन धीरे-धीरे तब तक होता रहा जब तक कि यह कम न होने लगा और पूरी तरह से बंद न हो गया। इन अवलोकनों ने कुछ विकासात्मक चरणों की पहचान करना संभव बना दिया जो बैक्टीरिया के समग्र जीवन चक्र का निर्माण करते हैं।

1. प्रारंभिक चरण में कोशिका वृद्धि और विभाजन की अनुपस्थिति की विशेषता होती है। अनुकूलन प्रक्रिया चल रही है (1 से 2 घंटे तक)।
2. गहन विकास की अवधि को अंतराल चरण कहा जाता है। कोशिका विभाजन शुरू होता है, लेकिन अब तक बहुत धीरे-धीरे। विकास के इस चरण की अवधि विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं के लिए अलग-अलग होती है। इसके अलावा, इसके घटित होने का समय पर्यावरणीय परिस्थितियों से प्रभावित होता है।
3. तीसरे चरण में गहन प्रजनन की शुरुआत होती है, जिसकी गति तेजी से बढ़ती है।
4. चौथे चरण की शुरुआत में उत्पादन अवधि बढ़ने लगती है। लेकिन पोषक माध्यम समाप्त हो जाता है, और इसमें चयापचय उत्पादों की सांद्रता बढ़ जाती है। प्रजनन की दर कम हो जाती है और कुछ कोशिकाएँ मर जाती हैं।
5. चक्र के इस चरण की विशेषता नई दिखने वाली कोशिकाओं और मृत सूक्ष्मजीवों की संख्या के बीच समान चिह्न का संरक्षण है। जनसंख्या में थोड़ी वृद्धि जारी है।
6. छठा और सातवां चरण विकास चक्र को पूरा करता है। यह कोशिका मृत्यु का समय है, मरने वाली कोशिकाओं की संख्या हावी होने लगती है।
7. अंतिम आठवें चरण में बैक्टीरिया का जीवन चक्र समाप्त हो जाता है। मृत्यु दर कम हो जाती है, लेकिन प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में मृत्यु जारी रहती है।

वर्णित चरण बैक्टीरिया की गैर-प्रवाह संस्कृति से मेल खाते हैं। विकास को धीमा होने से रोकने के लिए, पोषक तत्वों के नए हिस्से को लगातार पर्यावरण में पेश किया जा सकता है, जिससे चयापचय उत्पादों को हटाया जा सकता है। इससे यह सुनिश्चित करना संभव हो जाता है कि आवश्यक सूक्ष्मजीव लगातार विकास की अवधि में हैं। सूक्ष्मजीवों की प्रवाह-माध्यम से खेती के इस सिद्धांत का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक मछलीघर में।

सूक्ष्मजीवों के जीवन के लिए आर्द्रता एक आवश्यक शर्त है

बढ़ने और विकसित होने के लिए, बैक्टीरिया को अपने वातावरण में नमी के स्तर को एक निश्चित स्तर पर बनाए रखने की आवश्यकता होती है। पानी चयापचय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; यह जीवाणु कोशिका में सामान्य आसमाटिक दबाव बनाए रखने में मदद करता है और इसे व्यवहार्य बनाता है। इसलिए, लगभग सभी प्रोकैरियोट्स नमी-प्रेमी हैं, और इस सूचक में 20% से कम मूल्य की गिरावट को विकास-विनाशकारी कारक माना जाता है।

पर्यावरण में जितना कम पानी होगा, प्रजनन प्रक्रिया उतनी ही अधिक निष्क्रिय होगी। यह कथन खाद्य उत्पादों पर सबसे आसानी से सत्यापित होता है: सूखने पर वे अधिक समय तक टिके रहते हैं। लेकिन प्रसंस्करण और भंडारण की यह विधि सार्वभौमिक नहीं है। सुखाने से कुछ बैक्टीरिया और रोगाणुओं की वृद्धि रुक ​​जाती है, लेकिन कुछ ऐसे भी हैं जो अपनी कार्यक्षमता बनाए रखेंगे।

बैक्टीरिया की व्यवहार्यता पर मध्यम अम्लता का प्रभाव

पर्यावरण की अम्लता सूक्ष्मजीवों की वृद्धि और विकास के लिए सबसे महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक है। इसे प्रतीक पीएच द्वारा दर्शाया जाता है और इसे 0 से 14 तक की सीमा में माना जाता है। अम्लीय वातावरण 0 से 6 तक के मानों के अनुरूप होता है, क्षारीय वातावरण के लिए संकेतक 8 से 14 तक होता है, और तटस्थ बिंदु को माना जाता है पीएच स्तर 7.07. सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए इष्टतम संख्याएँ तटस्थ वातावरण की विशेषताएँ हैं।

पीएच रेंज 1 से 11 वह सीमा है जिस पर कुछ बैक्टीरिया जीवित रहने में कामयाब रहे। लेकिन अधिकांश भाग में, उनकी वृद्धि 4 के अम्लता स्तर पर रुक जाती है। यदि पीएच मान 9 निर्धारित किया जाता है, तो लगभग सभी ज्ञात सूक्ष्मजीव प्रजनन करना बंद कर देते हैं। यानी बैक्टीरिया के विकास और वृद्धि के लिए यह जरूरी है कि अम्लता 4 से 9 के बीच हो।

प्रोकैरियोट्स का एक प्रकार है जिसके लिए यह महत्वपूर्ण है कि पीएच यथासंभव अम्लीय हो। उन्हें एसिडोफिलिक कहा जाता है और वे लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया के प्रकार से संबंधित होते हैं। जब वे खुद को दूध में पाते हैं, तो वे उसमें मौजूद कार्बोहाइड्रेट को लैक्टिक एसिड में बदलना शुरू कर देते हैं। वे प्रोबायोटिक उत्पाद प्राप्त करने की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भागीदार हैं।

लैक्टिक एसिडोफिलिक सूक्ष्मजीवों के लाभकारी गुणों का उपयोग दवाएं बनाने के लिए भी किया जाता है। इनका न केवल आंतों के कार्य पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है, बल्कि कई अन्य बीमारियों से निपटने में भी मदद मिलती है। सर्दियों के लिए भोजन को संरक्षित करने के लिए पीएच स्तर को कम करना हर गृहिणी द्वारा उपयोग किया जाता है। सिरका मिलाने से एक अम्लीय वातावरण बनता है जिसमें रोगजनक सूक्ष्मजीव जीवित नहीं रह पाते हैं।

कुछ लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया, वृद्धि और विकास की प्रक्रिया के दौरान, इतनी बड़ी मात्रा में एसिड के संश्लेषण की विशेषता रखते हैं कि पीएच एक महत्वपूर्ण स्तर तक गिर जाता है, और वे विकसित होना बंद कर देते हैं या मर जाते हैं। अम्लीय वातावरण में जीवित रहने और सफल कामकाज के लिए वास्तविक रिकॉर्ड धारक भी हैं। इस प्रकार, 2.5 के इष्टतम पीएच मान पर, लैक्टिक एसिडोफिलिक जीवाणु थियोबैसिलस थूऑक्सिडन्स 0.9 के अम्लता स्तर पर विकसित हो सकता है।

जीवाणुनाशी चरण के दौरान सूक्ष्मजीवों का क्या होता है?

यदि आदर्श परिस्थितियों में बैक्टीरिया बहुत तेजी से विकसित होने में सक्षम हैं, तो, उदाहरण के लिए, ताजे प्राप्त दूध में वे कुछ समय तक क्यों नहीं बढ़ते हैं? पर्यावरण काफी अनुकूल है, और यहां तक ​​कि सड़न रोकने वाली दूध देने की स्थिति भी बड़ी संख्या में सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति को बाहर नहीं करती है। लेकिन ताजे दूध में लैक्टेनिन - जीवाणुनाशक पदार्थ होते हैं जो एक निश्चित अवधि के लिए बैक्टीरिया के विकास को रोक सकते हैं।

लैक्टेनिन का प्रभाव इतना प्रबल होता है कि कई सूक्ष्मजीव न केवल अपनी वृद्धि को धीमा कर देते हैं, बल्कि मर भी जाते हैं। उनकी क्रिया की अवधि, जिसे जीवाणुनाशक चरण कहा जाता है, धीरे-धीरे समाप्त हो जाती है। यह दूध में बैक्टीरिया की प्रारंभिक संख्या और उत्पाद के तापमान में वृद्धि पर निर्भर करता है। लैक्टेनिन का प्रभाव 2 से 40 घंटे तक रह सकता है। वे जीवाणुनाशक चरण को लम्बा करने और दूध को ठंडा करने का प्रयास करते हैं। इसकी समाप्ति के बाद रोगाणुओं और जीवाणुओं की वृद्धि फिर से शुरू हो जाती है।

भले ही शुरू में दूध में थोड़ी मात्रा में लैक्टिक एसिड सूक्ष्मजीव थे, फिर भी वे धीरे-धीरे प्रबल होने लगते हैं। और खटास को रोकने और हानिकारक बैक्टीरिया से छुटकारा पाने के लिए, थर्मल प्रसंस्करण विधियों का उपयोग किया जाता है। गर्म करना, उबालना और अन्य प्रकार के ताप उपचार उत्पादों में अवांछित माइक्रोफ्लोरा को खत्म करने का एक और तरीका है। और हम पर्यावरण के एक अन्य महत्वपूर्ण घटक का नाम ले सकते हैं जो बैक्टीरिया की वृद्धि और विकास को प्रभावित करता है - तापमान।

मेसोफाइल किससे डरते हैं?

बैक्टीरिया की संरचनात्मक विशेषताएं उन तंत्रों की उपस्थिति को बाहर करती हैं जो तापमान को नियंत्रित कर सकते हैं। इसलिए, वे इस बात पर बहुत निर्भर हैं कि उनका वातावरण कितना ठंडा या गर्म है। तापमान प्राथमिकताओं के अनुसार, प्रोकैरियोट्स को आमतौर पर विभाजित किया जाता है:

• साइकोफाइल - कम तापमान के प्रेमी (0 से 35 डिग्री सेल्सियस तक, इष्टतम 5-15 डिग्री सेल्सियस)।
• थर्मोफाइल - वे उच्च तापमान पसंद करते हैं (40-80 डिग्री सेल्सियस अस्तित्व के लिए स्वीकार्य स्थितियां हैं, लेकिन इष्टतम मूल्य 55 से 75 डिग्री सेल्सियस तक है)।
• मेसोफाइल। इनमें अधिकांश बैक्टीरिया शामिल हैं, जिनमें रोगजनक भी शामिल हैं। उनकी वृद्धि और विकास के लिए 30-45°C तापमान की आवश्यकता होती है। उनके जीवित रहने की सीमा बहुत व्यापक है (40 से 80 डिग्री सेल्सियस तक), लेकिन केवल इष्टतम जीवन गतिविधि पर ही वे सबसे अधिक सक्रिय होते हैं।

माइक्रोफ़्लोरा के विकास पर बढ़ते या घटते तापमान का सीधा प्रभाव उत्पादों पर इसकी उपस्थिति से निपटने में मदद करता है। बोटुलिज़्म को रोकने के संदर्भ में यह उपचार उपाय विशेष महत्व रखता है।

क्लोस्ट्रीडियम बोटुलिनम, या उत्पादों के सावधानीपूर्वक ताप उपचार का एक अन्य कारण

वृद्धि और विकास की प्रक्रिया में, कुछ सूक्ष्मजीव ऐसे पदार्थों का उत्पादन करने में सक्षम होते हैं जो विशेष रूप से मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक होते हैं - विषाक्त पदार्थ। क्लोस्ट्रीडियम बोटुलिनम जीवाणु बोटुलिज़्म का कारण बनता है, जो संभवतः घातक है। बैक्टीरिया दो प्रकार के होते हैं:

• वानस्पतिक;
• बीजाणु

बोटुलिज़्म का वानस्पतिक संस्करण इतना खतरनाक नहीं है। इस प्रकार के अस्तित्व वाला सूक्ष्मजीव उत्पाद को 5 मिनट तक उबालने के बाद मर जाता है। लेकिन बोटुलिज़्म बीजाणु केवल पांच घंटे के उपचार के बाद मर जाएंगे, और तापमान एक निश्चित बिंदु तक पहुंचना चाहिए। बीजाणु एक प्रकार का सुरक्षा कवच होता है जो निष्क्रिय जीवाणु को लंबे समय तक सुरक्षित रखता है। कुछ महीनों के बाद, वे अंकुरित होते हैं और बोटुलिज़्म "जागृत" होता है।

बीजाणु अपने मूल्यवान माल को ठंड की स्थिति और पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में विश्वसनीय रूप से संग्रहीत करते हैं। बोटुलिज़्म के वानस्पतिक रूप के लिए एक महत्वपूर्ण तापमान 80°C होगा और बीजाणु रूप के लिए 120°C पर लंबा उपचार होगा। उत्पादों को डिब्बाबंद करते समय गृहिणियों द्वारा हमेशा इन स्थितियों का पालन नहीं किया जाता है, इसलिए आप अनुचित तरीके से तैयार किए गए घरेलू डिब्बाबंद भोजन से भी संक्रमित हो सकते हैं।

निम्नलिखित पहले लक्षण बोटुलिज़्म की विशेषता हैं:

• पेट के मध्य भाग में दर्द;
• दस्त के दौरे (दिन में 3 से 10 बार तक);
• सिरदर्द;
• कमजोरी, अस्वस्थता और थकान की भावना;
• समय-समय पर उल्टी होना;
• उच्च शरीर का तापमान (40°C तक)।

बोटुलिज़्म की शुरुआत कुछ हद तक कम होती है, लेकिन फिर भी दृश्य गड़बड़ी, वस्तुओं की धुंधली दृष्टि, आंखों के सामने कोहरे या धब्बे की उपस्थिति और पहले से प्रकट न होने वाली दूरदर्शिता के साथ हो सकती है। साँस लेने में समस्या और निगलने में कठिनाई अन्य संभावित लक्षण हैं।

बोटुलिज़्म की जटिलताएँ स्वयं को द्वितीयक जीवाणु संक्रमण के रूप में प्रकट करती हैं, उदाहरण के लिए, निमोनिया, पायलोनेफ्राइटिस, सेप्सिस, प्युलुलेंट ट्रेकोब्रोंकाइटिस। अतालता विकसित हो सकती है, और मायोसिटिस पिंडली और जांघ की मांसपेशियों को प्रभावित करता है। यह रोग लगभग तीन सप्ताह तक रहता है, और बोटुलिज़्म के सक्षम और समय पर उपचार के परिणामस्वरूप, खोई हुई दृष्टि और सांस लेने की क्रिया बहाल हो जाती है और निगलने की क्षमता वापस आ जाती है।

भोजन में बैक्टीरिया कैसे पनपते हैं?

मनुष्य द्वारा खाए जाने वाले किसी भी भोजन का अपना माइक्रोफ्लोरा होता है। इसे दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

• विशिष्ट - ये सूक्ष्मजीव हैं जिन्हें कुछ स्वाद या सुगंधित गुण प्रदान करने के लिए जानबूझकर जोड़ा गया था;
• गैर-विशिष्ट - इसमें बैक्टीरिया होते हैं जो दुर्घटनावश उत्पाद पर लग जाते हैं (फैक्ट्री या स्टोर में स्वच्छता व्यवस्था का पालन नहीं किया गया था, शेल्फ जीवन और प्रसंस्करण नियमों का उल्लंघन किया गया था)।

इसी समय, रोगजनक प्रोकैरियोट्स के विभिन्न प्रतिनिधि अपने विशिष्ट प्रकार के उत्पादों को पसंद करते हैं। उदाहरण के लिए, साल्मोनेला अंडे, मांस और दूध के शौकीन होते हैं। संदूषण का खतरा इस तथ्य में निहित है कि उत्पाद की शुद्धता को उसकी उपस्थिति से सत्यापित नहीं किया जा सकता है। दूषित मांस, ऑफल या कीमा में मौजूद साल्मोनेला किसी भी तरह से अपना रंग, स्वाद या गंध नहीं बदलता है। यदि ऐसे कच्चे माल से तैयार व्यंजनों का उचित ताप उपचार नहीं किया जाता है, तो बीमारी अपरिहार्य है।

साल्मोनेला छड़ों को विकसित होने के लिए 37°C तापमान की आवश्यकता होती है; वे बीजाणु या कैप्सूल नहीं बनाते हैं, लेकिन पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रति बहुत प्रतिरोधी होते हैं। यहां तक ​​कि 0°C तक ठंडे मांस में भी, वे 140 दिनों तक जीवित रह सकते हैं। इस मामले में, विभाजित करने की क्षमता खो नहीं जाती है। खुले जलाशयों में, साल्मोनेला लगभग 4 महीने तक और पक्षियों के अंडों में लगभग एक वर्ष तक व्यवहार्य रहेगा। अधिकांश नस्लें एंटीबायोटिक दवाओं और कीटाणुनाशकों के संपर्क में आने से बचने में सक्षम हैं।

साल्मोनेला, जो संक्रमण का प्रेरक एजेंट है, अक्सर खेत जानवरों के शरीर में रहता है। यह रोग गाय, घोड़े, भेड़, सूअर या पक्षियों में बिना किसी लक्षण के होता है। रोगजनक मूत्र, लार, मल और नाक के बलगम में उत्सर्जित होते हैं, लेकिन लोग अक्सर दूध, मांस या अंडे (भोजन मार्ग) के माध्यम से संक्रमित हो जाते हैं। साल्मोनेला पहले से ही बीमार व्यक्ति (संपर्क और घरेलू संचरण) से भी प्रसारित हो सकता है।

मुर्गी या पशु का मांस परिवहन या प्रसंस्करण के दौरान दूषित हो सकता है। साल्मोनेला को बीमारी पैदा करने से रोकने के लिए, घर पर आप किसी भी आंतों के संक्रमण की रोकथाम के लिए केवल सरल नियमों का पालन कर सकते हैं।

• मांस, मछली, अंडे और दूध का उच्च गुणवत्ता वाला प्रसंस्करण;
• निजी फार्मों से अर्ध-तैयार मांस उत्पादों, असंसाधित उत्पादों की खरीद केवल तभी करें जब सुरक्षा पर एसईएस से कोई निष्कर्ष हो;
• व्यक्तिगत स्वच्छता नियमों का अनुपालन;
• कच्चे और पके हुए खाद्य पदार्थों को काटने के लिए अलग-अलग उपकरण आपको साल्मोनेला के वाहक बनने से बचने में मदद करेंगे।

फार्मों और संबंधित पर्यवेक्षी अधिकारियों को बाहर निकलने पर जानवरों की रहने की स्थिति, उनके स्वास्थ्य और उत्पादों (विशेष रूप से मांस) की गुणवत्ता की लगातार निगरानी करनी चाहिए।

रोग इस प्रकार बढ़ता है। साल्मोनेला की छड़ें पाचन तंत्र में प्रवेश करती हैं। ऊपरी आंतों में वे लाभकारी माइक्रोफ्लोरा के हिस्से को नष्ट कर देते हैं, फिर छोटी आंत में गुणा करना शुरू कर देते हैं। इस मामले में, जठरांत्र संबंधी मार्ग के इस खंड का काम बाधित हो जाता है, और क्रमाकुंचन प्रभावित होता है। तब रोग तीव्र हो जाता है, शरीर में नशा, निर्जलीकरण, आक्षेप और तीव्र गुर्दे की विफलता के साथ। इसलिए साल्मोनेलोसिस को कम आंकना बहुत लापरवाही है।

एक मछलीघर में सूक्ष्मजीवों की आबादी को कैसे बनाए रखें

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, पानी में बैक्टीरिया की संख्या नाटकीय रूप से बढ़ सकती है। और यह हमेशा लाभकारी माइक्रोफ्लोरा नहीं होता है। ताकि एक्वेरियम में मछलियाँ और पौधे बीमार न पड़ें, और पानी साफ़ और साफ़ रहे, विशेष तैयारी की जाती है जो लाभकारी सूक्ष्मजीवों को कार्य करने में मदद करती है या आवश्यक बैक्टीरिया को शामिल करती है।

एक्वारिस्ट यह सुनिश्चित करने का प्रयास करते हैं कि नाइट्रोजन चक्र के लिए जिम्मेदार प्रोटोजोआ हमेशा जलीय वातावरण में मौजूद रहें। ऐसे माइक्रोफ़्लोरा को बनाए रखने के उद्देश्य से तैयारियाँ यह सुनिश्चित करने के लिए ज़िम्मेदार हैं कि एक्वेरियम के पानी में प्राकृतिक एंजाइम और कोलाइड की पूर्ति हो जाती है। क्षतिग्रस्त या रोगग्रस्त सूक्ष्मजीव, इस तरह के समर्थन से, सामान्य स्थिति में लौट आते हैं और अपनी खोई हुई क्षमताओं को पुनः प्राप्त कर लेते हैं।

एक्वेरियम में पानी की स्थिति में सुधार करने वाली तैयारी कार्बनिक पदार्थों को तोड़ देती है और शैवाल के प्रजनन और विकास को रोक देती है। ऐसे समाधान भी हैं जो अम्लता को बहाल कर सकते हैं और इसे आवश्यक स्तर पर बनाए रख सकते हैं। लेकिन वे तभी प्रभावी होंगे जब एक्वेरियम जीर्ण-शीर्ण अवस्था में न हो और फिल्टर सामग्री को नए से बदल दिया जाए।

विशेष तैयारी से नाइट्रोजन के सरल रूप में परिवर्तन की गति भी तेज हो सकती है और पानी की कठोरता कम हो सकती है। एक्वेरियम में उनके द्वारा बनाया गया जैविक संतुलन यह सुनिश्चित करता है कि अपशिष्ट उत्पादों के निर्माण की दर उनके उन्मूलन की दर के बराबर होगी। और अपशिष्ट से असंदूषित पानी में लाभकारी बैक्टीरिया आसानी से विकसित होते हैं और कार्य करते हैं।

तथाकथित आरंभिक सूक्ष्मजीव निष्क्रिय अवस्था में तैयारियों में निहित होते हैं। जैसे ही वे एक्वेरियम में होते हैं, वे सक्रिय हो जाते हैं। वे पानी में फैलते हैं और मिट्टी को उच्च प्रदर्शन वाले बायोफिल्टर में बदल देते हैं। अन्य प्रकार के एक्वैरियम बैक्टीरिया नाइट्राइट और अमोनिया को नाइट्रेट में परिवर्तित करना शुरू कर देते हैं। यह जलीय पर्यावरण की उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।

एक्वेरियम में सांद्रित सस्पेंशन बहुत प्रभावी ढंग से काम करते हैं; निम्नलिखित ब्रांड लोकप्रिय हैं:

• टेट्रा.
• डेनरले.
• सेरा.
• एक्वा मेड.

बैक्टीरिया के विकास और वृद्धि को एक नियंत्रित प्रक्रिया बनाया जा सकता है, यही कारण है कि इन प्रक्रियाओं को प्रभावित करने वाले कारकों का ज्ञान इतना महत्वपूर्ण है। और आपको सूक्ष्मजीवों की जीवन गतिविधि में रुचि रखने के लिए अत्यधिक विशिष्ट विशेषज्ञ होने की आवश्यकता नहीं है - हर जगह उनकी गारंटीकृत उपस्थिति आपको रोजमर्रा की जिंदगी में उपलब्ध जानकारी को सक्षम रूप से लागू करने की अनुमति देती है।

विखंडन द्वारा बैक्टीरिया का पुनरुत्पादन माइक्रोबियल आबादी के आकार को बढ़ाने का सबसे आम तरीका है। विभाजन के बाद बैक्टीरिया अपने मूल आकार में विकसित हो जाते हैं, जिसके लिए कुछ पदार्थों (विकास कारकों) की आवश्यकता होती है।

जीवाणुओं के प्रजनन के तरीके अलग-अलग होते हैं, लेकिन उनकी अधिकांश प्रजातियों में विखंडन द्वारा अलैंगिक प्रजनन का रूप होता है। बैक्टीरिया शायद ही कभी नवोदित होकर प्रजनन करते हैं। जीवाणुओं का लैंगिक प्रजनन आदिम रूप में मौजूद होता है।

चावल। 1. फोटो विभाजन के चरण में एक जीवाणु कोशिका को दर्शाता है।

बैक्टीरिया का आनुवंशिक उपकरण

बैक्टीरिया के आनुवंशिक तंत्र को एक एकल डीएनए - गुणसूत्र द्वारा दर्शाया जाता है। डीएनए एक घेरे में बंद है. गुणसूत्र एक न्यूक्लियोटाइड में स्थानीयकृत होता है जिसमें कोई झिल्ली नहीं होती है। जीवाणु कोशिका में प्लास्मिड होते हैं।

न्यूक्लियॉइड

न्यूक्लियॉइड एक नाभिक का एक एनालॉग है। यह कोशिका के मध्य में स्थित होता है। इसमें मुड़े हुए रूप में वंशानुगत जानकारी का वाहक डीएनए होता है। खुला डीएनए 1 मिमी की लंबाई तक पहुंचता है। जीवाणु कोशिका के परमाणु पदार्थ में एक झिल्ली, एक न्यूक्लियोलस या गुणसूत्रों का एक सेट नहीं होता है, और माइटोसिस द्वारा विभाजित नहीं होता है। विभाजित करने से पहले न्यूक्लियोटाइड को दोगुना कर दिया जाता है। विभाजन के दौरान न्यूक्लियोटाइड की संख्या बढ़कर 4 हो जाती है।

चावल। 2. फोटो में एक भाग में जीवाणु कोशिका दिखाई गई है। मध्य भाग में एक न्यूक्लियोटाइड दिखाई देता है।

प्लाज्मिड

प्लास्मिड स्वायत्त अणु हैं जो डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए की एक अंगूठी में मुड़े हुए हैं। उनका द्रव्यमान न्यूक्लियोटाइड के द्रव्यमान से काफी कम होता है। इस तथ्य के बावजूद कि वंशानुगत जानकारी प्लास्मिड के डीएनए में एन्कोडेड है, वे जीवाणु कोशिका के लिए महत्वपूर्ण और आवश्यक नहीं हैं।

चावल। 3. फोटो में एक बैक्टीरियल प्लास्मिड दिखाया गया है।

विभाजन के चरण

एक वयस्क कोशिका की एक निश्चित आकार विशेषता तक पहुंचने के बाद, विभाजन तंत्र शुरू हो जाते हैं।

डी एन ए की नकल

डीएनए प्रतिकृति कोशिका विभाजन से पहले होती है। मेसोसोम (साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की तह) विभाजन (प्रतिकृति) प्रक्रिया पूरी होने तक डीएनए को धारण करते हैं।

डीएनए प्रतिकृति एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ की मदद से की जाती है। प्रतिकृति के दौरान, डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए में हाइड्रोजन बंधन टूट जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक डीएनए से दो एकल-स्ट्रैंडेड बेटी डीएनए का निर्माण होता है। इसके बाद, जब बेटी डीएनए ने अलग बेटी कोशिकाओं में अपना स्थान ले लिया है, तो उन्हें बहाल कर दिया गया है।

जैसे ही डीएनए प्रतिकृति पूरी हो जाती है, संश्लेषण के परिणामस्वरूप एक संकुचन प्रकट होता है, जो कोशिका को आधे में विभाजित करता है। सबसे पहले, न्यूक्लियोटाइड विभाजन से गुजरता है, फिर साइटोप्लाज्म। कोशिका भित्ति संश्लेषण विभाजन पूरा करता है।

चावल। 4. जीवाणु कोशिका विभाजन की योजना।

डीएनए अनुभागों का आदान-प्रदान

बैसिलस सबटिलिस में, डीएनए प्रतिकृति की प्रक्रिया दो डीएनए अनुभागों के आदान-प्रदान के साथ समाप्त होती है।

कोशिका विभाजन के बाद एक पुल बनता है जिसके माध्यम से एक कोशिका का डीएनए दूसरी कोशिका में चला जाता है। इसके बाद, दोनों डीएनए आपस में जुड़ जाते हैं। दोनों DNA के कुछ भाग आपस में चिपक जाते हैं। आसंजन के स्थानों पर, डीएनए खंडों का आदान-प्रदान होता है। डीएनए में से एक जम्पर के साथ वापस पहली कोशिका में चला जाता है।

चावल। 5. बैसिलस सबटिलिस में डीएनए एक्सचेंज का प्रकार।

जीवाणु कोशिका विभाजन के प्रकार

यदि कोशिका विभाजन पृथक्करण प्रक्रिया से पहले होता है, तो बहुकोशिकीय छड़ें और कोक्सी का निर्माण होता है।

समकालिक कोशिका विभाजन से दो पूर्ण विकसित संतति कोशिकाएँ बनती हैं।

यदि न्यूक्लियोटाइड कोशिका की तुलना में तेजी से विभाजित होता है, तो मल्टीन्यूक्लियोटाइड बैक्टीरिया बनते हैं।

बैक्टीरिया को अलग करने की विधियाँ

तोड़-फोड़ कर विभाजन

तोड़कर विभाजन एंथ्रेक्स बेसिली की विशेषता है। इस विभाजन के परिणामस्वरूप, कोशिकाएँ जंक्शन बिंदुओं पर टूट जाती हैं, जिससे साइटोप्लाज्मिक पुल टूट जाते हैं। फिर वे जंजीरें बनाते हुए एक-दूसरे को पीछे हटाते हैं।

स्लाइडिंग डिवीजन

स्लाइडिंग पृथक्करण के साथ, विभाजन के बाद कोशिका अलग हो जाती है और, जैसे वह थी, किसी अन्य कोशिका की सतह पर स्लाइड करती है। पृथक्करण की यह विधि एस्चेरिचिया के कुछ रूपों के लिए विशिष्ट है।

विभाजित विभाजन

सेकेंट विभाजन के साथ, विभाजित कोशिकाओं में से एक अपने मुक्त सिरे के साथ एक वृत्त के चाप का वर्णन करती है, जिसका केंद्र एक अन्य कोशिका के साथ इसके संपर्क का बिंदु है, जो एक रोमन क्विनक या क्यूनिफॉर्म (कोरिनेबैक्टीरियम डिप्थीरिया, लिस्टेरिया) बनाता है।

चावल। 6. फोटो में रॉड के आकार के बैक्टीरिया को चेन (एंथ्रेक्स बेसिली) बनाते हुए दिखाया गया है।

चावल। 7. फोटो में ई. कोली को अलग करने की एक स्लाइडिंग विधि दिखाई गई है।

चावल। 8. कोरिनेबैक्टीरिया को अलग करने की विखंडन विधि।

विभाजन के बाद जीवाणु समूहों का प्रकार

विभाजित कोशिकाओं के समूहों में विभिन्न प्रकार के आकार होते हैं, जो विभाजन तल की दिशा पर निर्भर करते हैं।

गोलाकार जीवाणुएक-एक करके, दो-दो करके (डिप्लोकॉसी), पैकेट में, जंजीरों में, या अंगूर के गुच्छों की तरह व्यवस्थित किया गया। छड़ के आकार के जीवाणु - जंजीरों में।

सर्पिल आकार के जीवाणु- अराजक।

चावल। 9. फोटो में माइक्रोकॉसी हैं। वे गोल, चिकने और सफेद, पीले और लाल रंग के होते हैं। प्रकृति में, माइक्रोकॉसी सर्वव्यापी हैं। वे मानव शरीर की विभिन्न गुहाओं में रहते हैं।

चावल। 10. फोटो में डिप्लोकोकस बैक्टीरिया हैं - स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया।

चावल। 11. फोटो में सार्सिना बैक्टीरिया दिखाया गया है। कोकॉइड बैक्टीरिया पैकेटों में एक साथ जमा हो जाते हैं।

चावल। 12. फोटो में स्ट्रेप्टोकोकस बैक्टीरिया (ग्रीक "स्ट्रेप्टोस" से - श्रृंखला) दिखाया गया है। जंजीरों में व्यवस्थित. वे अनेक रोगों के प्रेरक कारक हैं।

चावल। 13. फोटो में, बैक्टीरिया "गोल्डन" स्टेफिलोकोसी हैं। "अंगूर के गुच्छों" की तरह व्यवस्थित। गुच्छे सुनहरे रंग के होते हैं। वे अनेक रोगों के प्रेरक कारक हैं।

चावल। 14. फोटो में कुंडलित लेप्टोस्पाइरा बैक्टीरिया कई बीमारियों के कारक हैं।

चावल। 15. फोटो में जीनस विब्रियो के रॉड के आकार के बैक्टीरिया को दिखाया गया है।

जीवाणु विभाजन दर

जीवाणु विभाजन की दर बहुत अधिक है। औसतन, हर 20 मिनट में एक जीवाणु कोशिका विभाजित होती है। केवल एक दिन के भीतर, एक कोशिका संतानों की 72 पीढ़ियों का निर्माण करती है। माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस धीरे-धीरे विभाजित होता है। पूरी विभाजन प्रक्रिया में उन्हें लगभग 14 घंटे लगते हैं।

चावल। 16. फोटो स्ट्रेप्टोकोकस कोशिका विभाजन की प्रक्रिया को दर्शाता है।

जीवाणुओं का लैंगिक प्रजनन

1946 में वैज्ञानिकों ने आदिम रूप में लैंगिक प्रजनन की खोज की। इस मामले में, युग्मक (पुरुष और महिला प्रजनन कोशिकाएं) नहीं बनते हैं, लेकिन कुछ कोशिकाएं आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान करती हैं ( आनुवंशिक पुनर्संयोजन).

परिणामस्वरूप जीन स्थानांतरण होता है विकार- प्रपत्र में आनुवंशिक जानकारी के भाग का यूनिडायरेक्शनल स्थानांतरण प्लाज्मिड्सजीवाणु कोशिकाओं के संपर्क में आने पर.

प्लास्मिड छोटे डीएनए अणु होते हैं। वे गुणसूत्र जीनोम से जुड़े नहीं हैं और स्वायत्त रूप से दोगुना होने में सक्षम हैं। प्लास्मिड में ऐसे जीन होते हैं जो प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवाणु कोशिकाओं के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं। बैक्टीरिया अक्सर इन जीनों को एक-दूसरे तक पहुंचाते हैं। किसी अन्य प्रजाति के बैक्टीरिया में आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण भी नोट किया गया है।

सच्ची यौन प्रक्रिया की अनुपस्थिति में, यह संयुग्मन है जो उपयोगी विशेषताओं के आदान-प्रदान में एक बड़ी भूमिका निभाता है। इस प्रकार बैक्टीरिया की दवा प्रतिरोध प्रदर्शित करने की क्षमता का संचार होता है। रोग पैदा करने वाली आबादी के बीच एंटीबायोटिक प्रतिरोध का स्थानांतरण मानवता के लिए विशेष रूप से खतरनाक है।

चावल। 17. फोटो दो ई. कोली के संयुग्मन के क्षण को दर्शाता है।

जीवाणु जनसंख्या विकास के चरण

जब पोषक माध्यम पर टीका लगाया जाता है, तो जीवाणु आबादी का विकास कई चरणों से गुजरता है।

पहला भाग

प्रारंभिक चरण बुआई के क्षण से लेकर उनके विकास तक की अवधि है। औसतन, प्रारंभिक चरण 1 - 2 घंटे तक चलता है।

प्रजनन विलंब चरण

यह गहन जीवाणु वृद्धि का चरण है। इसकी अवधि लगभग 2 घंटे है. यह फसल की उम्र, अनुकूलन अवधि, पोषक माध्यम की गुणवत्ता आदि पर निर्भर करता है।

लघुगणकीय चरण

इस चरण के दौरान, प्रजनन की दर और बैक्टीरिया की आबादी में वृद्धि चरम पर होती है। इसकी अवधि 5 - 6 घंटे है.

नकारात्मक त्वरण चरण

इस चरण के दौरान, प्रजनन दर में गिरावट आती है, विभाजित होने वाले जीवाणुओं की संख्या कम हो जाती है और मृत जीवाणुओं की संख्या बढ़ जाती है। नकारात्मक त्वरण का कारण पोषक माध्यम का ह्रास है। इसकी अवधि लगभग 2 घंटे है.

स्थिर अधिकतम चरण

स्थिर चरण के दौरान, मृत और नवगठित व्यक्तियों की समान संख्या नोट की जाती है। इसकी अवधि लगभग 2 घंटे है.

मृत्यु त्वरण चरण

इस चरण के दौरान, मृत कोशिकाओं की संख्या उत्तरोत्तर बढ़ती जाती है। इसकी अवधि लगभग 3 घंटे है.

लघुगणक मृत्यु चरण

इस चरण के दौरान, जीवाणु कोशिकाएं निरंतर दर से मरती हैं। इसकी अवधि लगभग 5 घंटे है.

कमी दर चरण

इस चरण के दौरान, शेष जीवित जीवाणु कोशिकाएं निष्क्रिय अवस्था में प्रवेश करती हैं।

चावल। 18. यह आंकड़ा जीवाणु आबादी के विकास वक्र को दर्शाता है।

चावल। 19. फोटो में, स्यूडोमोनास एरुगिनोसा की एक कॉलोनी नीले-हरे रंग की है, माइक्रोकॉसी की एक कॉलोनी पीली है, बैक्टीरिया प्रोडिगियोसम की एक कॉलोनी रक्त-लाल है, और बैक्टेरॉइड्स नाइजर की एक कॉलोनी काली है।

चावल। 20. फोटो में बैक्टीरिया की एक कॉलोनी दिखाई गई है। प्रत्येक कॉलोनी एक कोशिका की संतान होती है। एक कॉलोनी में कोशिकाओं की संख्या लाखों में होती है। कॉलोनी 1 - 3 दिनों में बढ़ती है।

चुंबकीय रूप से संवेदनशील जीवाणुओं का विभाजन

1970 के दशक में समुद्र में रहने वाले ऐसे जीवाणुओं की खोज की गई जिनमें चुंबकत्व की भावना होती थी। चुंबकत्व इन अद्भुत प्राणियों को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के साथ नेविगेट करने और सल्फर, ऑक्सीजन और अन्य पदार्थों को खोजने की अनुमति देता है जिनकी उन्हें बहुत आवश्यकता है। उनके "कम्पास" को मैग्नेटोसोम द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें एक चुंबक होता है। विभाजित करते समय, चुंबकीय रूप से संवेदनशील बैक्टीरिया अपने कम्पास को विभाजित करते हैं। इस मामले में, विभाजन के दौरान संकुचन स्पष्ट रूप से अपर्याप्त हो जाता है, इसलिए जीवाणु कोशिका झुक जाती है और एक तेज फ्रैक्चर बनाती है।

चावल। 21. फोटो चुंबकीय रूप से संवेदनशील जीवाणु के विभाजन के क्षण को दर्शाता है।

जीवाणु वृद्धि

जब एक जीवाणु कोशिका विभाजित होने लगती है, तो दो डीएनए अणु कोशिका के विपरीत छोर पर चले जाते हैं। इसके बाद, कोशिका को दो बराबर भागों में विभाजित किया जाता है, जो एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और अपने मूल आकार में बढ़ जाते हैं। कई जीवाणुओं की विभाजन गति औसतन 20 - 30 मिनट होती है। केवल एक दिन के भीतर, एक कोशिका संतानों की 72 पीढ़ियों का निर्माण करती है।

वृद्धि और विकास की प्रक्रिया के दौरान, कोशिकाओं का एक समूह पर्यावरण से पोषक तत्वों को तेजी से अवशोषित करता है। यह अनुकूल पर्यावरणीय कारकों - तापमान की स्थिति, पर्याप्त मात्रा में पोषक तत्वों और पर्यावरण के आवश्यक पीएच द्वारा सुगम होता है। एरोबिक कोशिकाओं को ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। यह अवायवीय जीवों के लिए खतरनाक है। हालाँकि, प्रकृति में बैक्टीरिया का असीमित प्रसार नहीं होता है। सूरज की रोशनी, शुष्क हवा, भोजन की कमी, उच्च परिवेश का तापमान और अन्य कारक जीवाणु कोशिका पर हानिकारक प्रभाव डालते हैं।

चावल। 22. फोटो कोशिका विभाजन के क्षण को दर्शाता है।

वृद्धि कारक

जीवाणुओं की वृद्धि के लिए कुछ पदार्थ (वृद्धि कारक) आवश्यक होते हैं, जिनमें से कुछ कोशिका द्वारा ही संश्लेषित होते हैं, कुछ पर्यावरण से आते हैं। सभी जीवाणुओं के लिए वृद्धि कारकों की आवश्यकता अलग-अलग होती है।

वृद्धि कारकों की आवश्यकता एक निरंतर विशेषता है, जो बैक्टीरिया की पहचान करने, पोषक तत्व मीडिया तैयार करने और जैव प्रौद्योगिकी में इसका उपयोग करने के लिए इसका उपयोग करना संभव बनाती है।

जीवाणु वृद्धि कारक (जीवाणु विटामिन) रासायनिक तत्व हैं, जिनमें से अधिकांश पानी में घुलनशील बी विटामिन हैं। इस समूह में हेमिन, कोलीन, प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस और अन्य अमीनो एसिड भी शामिल हैं। वृद्धि कारकों की अनुपस्थिति में, बैक्टीरियोस्टैसिस होता है।

बैक्टीरिया न्यूनतम मात्रा में और अपरिवर्तित रूप में वृद्धि कारकों का उपयोग करते हैं। इस समूह के कई रसायन सेलुलर एंजाइमों का हिस्सा हैं।

चावल। 23. फोटो एक छड़ के आकार के जीवाणु के विभाजन के क्षण को दर्शाता है।

सबसे महत्वपूर्ण जीवाणु वृद्धि कारक

• विटामिन बी1 (थियामिन). कार्बोहाइड्रेट चयापचय में भाग लेता है।
• विटामिन बी2" (राइबोफ्लेविन). रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है।
• पैंथोथेटिक अम्लकोएंजाइम ए का एक घटक है।
• विटामिन बी6 (पाइरिडोक्सिन). अमीनो एसिड चयापचय में भाग लेता है।
• विटामिन बी12(कोबालामिन कोबाल्ट युक्त पदार्थ हैं)। वे न्यूक्लियोटाइड के संश्लेषण में सक्रिय भाग लेते हैं।
• फोलिक एसिड. इसके कुछ व्युत्पन्न एंजाइमों का हिस्सा हैं जो प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस के संश्लेषण के साथ-साथ कुछ अमीनो एसिड को उत्प्रेरित करते हैं।
• बायोटिन. नाइट्रोजन चयापचय में भाग लेता है और असंतृप्त वसा अम्लों के संश्लेषण को भी उत्प्रेरित करता है।
• विटामिन पीपी(एक निकोटिनिक एसिड)। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं, एंजाइमों के निर्माण और लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के चयापचय में भाग लेता है।
• विटामिन एच(पैरा-एमिनोबेंजोइक एसिड)। यह कई जीवाणुओं के लिए वृद्धि कारक है, जिनमें मानव आंतों में रहने वाले जीवाणु भी शामिल हैं। फोलिक एसिड को पैरा-एमिनोबेंजोइक एसिड से संश्लेषित किया जाता है।
• जेमिन. यह कुछ एंजाइमों का एक घटक है जो ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं।
• खोलिन. कोशिका भित्ति लिपिड संश्लेषण की प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। यह अमीनो एसिड के संश्लेषण में मिथाइल समूह का आपूर्तिकर्ता है।
• प्यूरीन और पाइरीमिडीन क्षार(एडेनिन, गुआनिन, ज़ेन्थाइन, हाइपोक्सैन्थिन, साइटोसिन, थाइमिन और यूरैसिल)। पदार्थों की आवश्यकता मुख्य रूप से न्यूक्लिक एसिड के घटकों के रूप में होती है।
• अमीनो अम्ल. ये पदार्थ कोशिका प्रोटीन के घटक हैं।

कुछ जीवाणुओं के विकास कारकों की आवश्यकता

ऑक्सोट्रॉफ़्सजीवन सुनिश्चित करने के लिए उन्हें बाहर से रसायनों की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, क्लॉस्ट्रिडिया लेसिथिन और टायरोसिन को संश्लेषित करने में सक्षम नहीं हैं। स्टैफिलोकोकी को लेसिथिन और आर्जिनिन की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। स्ट्रेप्टोकोक्की को फैटी एसिड की आपूर्ति की आवश्यकता होती है - फॉस्फोलिपिड्स के घटक। कोरिनेबैक्टीरिया और शिगेला को निकोटिनिक एसिड की आवश्यकता होती है। स्टैफिलोकोकस ऑरियस, न्यूमोकोकी और ब्रुसेला को विटामिन बी1 की आवश्यकता होती है। स्ट्रेप्टोकोकी और टेटनस बेसिली - पैंटोथेनिक एसिड में।

प्रोटोट्रॉफ़्सआवश्यक पदार्थों को स्वतंत्र रूप से संश्लेषित करें।

चावल। 24. विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों का जीवाणु कालोनियों के विकास पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। बायीं ओर धीरे-धीरे विस्तारित होने वाले वृत्त के रूप में स्थिर विकास है। दाहिनी ओर "शूटिंग" के रूप में तीव्र वृद्धि है।

विकास कारकों के लिए बैक्टीरिया की आवश्यकता का अध्ययन करने से वैज्ञानिकों को एक बड़ा माइक्रोबियल द्रव्यमान प्राप्त करने की अनुमति मिलती है, जो रोगाणुरोधी दवाओं, सीरम और टीकों के निर्माण में आवश्यक है।

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जीवाणु प्रसार माइक्रोबियल आबादी की संख्या बढ़ाने का एक तंत्र है। जीवाणु विभाजन प्रजनन की मुख्य विधि है। विभाजित होने के बाद, बैक्टीरिया को वयस्क आकार तक पहुंचना चाहिए। बैक्टीरिया अपने वातावरण से पोषक तत्वों को तेजी से अवशोषित करके बढ़ते हैं। विकास के लिए कुछ पदार्थों (विकास कारकों) की आवश्यकता होती है, जिनमें से कुछ जीवाणु कोशिका द्वारा ही संश्लेषित होते हैं, और कुछ पर्यावरण से आते हैं।

जीवाणुओं की वृद्धि और प्रजनन का अध्ययन करके, वैज्ञानिक लगातार सूक्ष्मजीवों के लाभकारी गुणों की खोज कर रहे हैं, जिनका रोजमर्रा की जिंदगी और उत्पादन में उपयोग केवल उनके गुणों द्वारा ही सीमित है।