Skip to main content
Global

9: Ukuaji wa microbial

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    174983

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Sisi wote ni ukoo na safu slimy juu ya uso bwawa au kwamba inafanya miamba slippery. Hizi ni mifano ya biofilms - microorganisms iliyoingia katika tabaka nyembamba ya nyenzo Matrix (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Biofilms walikuwa muda mrefu kuchukuliwa assemblages random ya seli na alikuwa na tahadhari kidogo kutoka kwa watafiti. Hivi karibuni, maendeleo katika taswira na mbinu za biochemical yamebaini kuwa biofilms ni mazingira yaliyoandaliwa ndani ambayo seli nyingi, kwa kawaida za aina tofauti za bakteria, fungi, na mwani, huingiliana kupitia ishara za seli na majibu ya kuratibu. Biofilm hutoa mazingira ya ulinzi katika mazingira magumu na misaada ukoloni na microorganisms. Biofilms pia zina umuhimu wa kliniki. Wanaunda kwenye vifaa vya matibabu, kupinga kusafisha mara kwa mara na sterilization, na kusababisha maambukizi ya afya. Ndani ya mwili, biofilms huunda kwenye meno kama plaque, katika mapafu ya wagonjwa wenye fibrosis ya cystic, na kwenye tishu za moyo wa wagonjwa wenye endocarditis. Safu ya lami husaidia kulinda seli kutoka kwa ulinzi wa kinga ya mwenyeji na matibabu ya antibiotic.

    Kujifunza biofilms inahitaji mbinu mpya. Kwa sababu ya mali za kujitoa kwa seli, njia nyingi za kuzalisha na kuhesabu seli ambazo zinachunguzwa katika sura hii hazitumiwi kwa urahisi kwa biofilms. Huu ndio mwanzo wa zama mpya za changamoto na ufahamu wa kuridhisha katika njia ambazo microorganisms kukua na kustawi katika asili.

    Micrograph inayoonyesha seli za spherical zilizounganishwa na tumbo juu ya uso. Picha ya maji ya kijani kwenye ndoo.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Vifaa vya matibabu ambavyo vinaingizwa ndani ya mwili wa mgonjwa mara nyingi husababishwa na biofilm nyembamba ya microorganisms iliyoingizwa katika nyenzo zenye fimbo ambazo zinaweka. Micrograph ya elektroni (kushoto) inaonyesha kuta za ndani za catheter ya makao. Mishale inaelezea seli za pande zote za bakteria ya Staphylococcus aureus iliyounganishwa na tabaka za substrate ya ziada. Takataka inaweza (kulia) aliwahi kuwa mtoza mvua. Mshale unaonyesha biofilm ya kijani kwenye pande za chombo. (mikopo kushoto: mabadiliko ya kazi na Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa; haki ya mikopo: mabadiliko ya kazi na NASA)

    • 9.1: Jinsi Microbes inavyokua
      Mzunguko wa seli za bakteria unahusisha uundaji wa seli mpya kwa njia ya kuiga kwa DNA na kugawanya vipengele vya seli katika seli mbili za binti. Katika prokaryotes, uzazi daima ni asexual, ingawa recombination kubwa ya maumbile kwa namna ya uhamisho wa jeni usawa unafanyika, kama itakuwa kuchunguzwa katika sura tofauti. Bakteria nyingi zina kromosomu moja ya mviringo; hata hivyo, baadhi ya tofauti zipo.
    • 9.2: Mahitaji ya oksijeni kwa ukuaji wa Microbial
      Waulize watu wengi “Ni mahitaji gani makubwa ya maisha?” na majibu ni uwezekano wa ni pamoja na maji na oksijeni. Wachache watasema juu ya haja ya maji, lakini vipi kuhusu oksijeni? Je! Kunaweza kuwa na maisha bila oksijeni? Jibu ni kwamba oksijeni ya molekuli haihitajiki kila wakati. Ishara za mwanzo za maisha zinatokana na kipindi ambapo hali duniani zilipungua sana na gesi ya oksijeni ya bure haikuwepo kimsingi.
    • 9.3: Athari za pH juu ya Ukuaji wa Microbial
      Bakteria kwa ujumla ni neutrophiles. Wanakua bora katika pH neutral karibu na 7.0. Acidophiles kukua optimalt katika pH karibu 3.0. Alkalifili ni viumbe vinavyokua optimalt kati ya pH ya 8 na 10.5. Acidophiles kali na alkaliphiles hukua polepole au sio karibu na pH ya neutral. Microorganisms kukua bora katika ukuaji wao optimum pH. Ukuaji hutokea polepole au sio kabisa chini ya pH ya ukuaji wa chini na juu ya pH ya ukuaji wa kiwango cha juu.
    • 9.4: Joto na Ukuaji wa Microbial
      Vijiumbe vinastawi katika joto mbalimbali; vimekoloni mazingira tofauti ya asili na vimebadilishwa na joto kali. Wote baridi kali na joto la joto huhitaji marekebisho ya mabadiliko kwa macromolecules na michakato ya kibiolojia. Psychrophiles hukua bora katika kiwango cha joto cha 0—15 °C ilhali psychrotrophs hustawi kati ya 4 °C na 25 °C Mesophiles hukua bora katika joto la wastani katika kiwango cha 20 °C hadi takriban 45 °C.
    • 9.5: Masharti mengine ya Mazingira yanayoathiri Ukuaji
      Vijiumbe vinaingiliana na mazingira yao pamoja na vipimo zaidi kuliko pH, joto, na viwango vya oksijeni huru, ingawa mambo haya yanahitaji marekebisho makubwa. Pia tunapata microorganisms ilichukuliwa na viwango tofauti vya salinity, shinikizo la barometri, unyevu, na mwanga.
    • 9.6: Vyombo vya habari Vinatumika kwa Uku
      Utafiti wa microorganisms unawezeshwa sana ikiwa tunaweza kuwatunza, yaani, kuweka watu wanaozalisha hai chini ya hali ya maabara. Culturing microorganisms wengi ni changamoto kwa sababu ya mahitaji maalum ya lishe na mazingira na utofauti wa mahitaji haya kati ya aina mbalimbali.
    • 9.E: Ukuaji wa Microbial (Mazoezi)

    Thumbnail: Mvua nzito husababisha kurudiwa kwa mbolea ndani ya Ziwa Erie, na kusababisha blooms nyingi za algal, ambazo zinaweza kuzingatiwa kando ya pwani. Angalia kahawia unplanted na kijani kupandwa ardhi ya kilimo katika pwani. (mikopo: NASA)