Kapittel 6 - Mikrobiell vekst Flashcards
Hva er mikrobiell vekst?
Mikrobiell vekst er definert som økning i antall celler, ikke økning i størrelse
Den dominerende formen er todeling
Generasjonstid?
Tiden det tar for en organisme å dele seg.
Miljø er avgjørende (Temperatur og tilgang på næringsstoffer osv.)
Fysiske krav for vekst?
Temperatur
- Psykrofile: Optimum under 20 noen kan vokse under null
- Psykrotrofe: Kan vokse ved 0 men optimum mellom 20 og 30
- Mesofile: Optimum mellom 20 og 45
(De fleste mikroorganismene hører til i denne gruppen)
- Termofile: Optimum mellom 45 og 80.
- Hypertermofile: Optimum over 80
pH
- Acidofile: pH 1 - 5,5
- Neutrofile: pH 5,5 - 8,5
- Alkalifile: pH 7,5 - 11,5
Osmotisk trykk
Hvordan påvirker temperatur vekst?
Minimumstemperatur;
- Cellemembranen må være flytende
- Sikre transport ut/inn av cellen
- Danne ATP(lage energi)
- Umettede flere fettsyrer fører til lavere min. temp.
- Vann kan ikke fryse i cellen
Maksimumstemperatur;
- Over maks. temp vil proteiner begynne å miste struktur —> funksjon
- Proteiner kan stabiliseres med flere disulfid-bruer
- Lange mettede fettsyrer i membranen fører til bedre pakking
Hvordan påvirker pH vekst?
Mikrober kan vokse i område fra pH 1-10.
- Flest med optimum rundt pH 7
pH inne i cellene er(ofte) nær nøytral
Sopp tolererer generelt lavere pH enn bakterier(Malt-agar)
At bakteriene ikke liker surt miljø unyttes i næringsmiddelindustrien
- Melkesyrebakterier (acidofile)
- Buffere i vekstmedium for holde konstant pH
Kjemiske tilretteleggende krav for vekst?
C-, N-, S-, P-kilder
H2O
Sporelementer
Oksygen
Organiske vekstfaktorer
Kjemiske tilretteleggende krav for vekst?
C-, N-, S-, P-kilder
H2O
Sporelementer
Oksygen
Organiske vekstfaktorer
Hvordan påvirker vann og osmotisk trykk vekst?
- Nødvendig for alt liv
- Løsemiddel
- Inngår i kjemiske reaksjoner
- Tilgjengelighet på vann varierer
- Vannaktivitet (aw)
- Rent vann aw=1
Osmose: Transport av vann gjennom en semipermeabel membran fra lav til høy konsentrasjon av oppløste stoffer (sukker, salter)
- Lav konsentrasjon av salt utenfor (hypoton løsning)
- cellen sprekker/sveller opp - Høy konsentrasjon av salt utenfor (hyerton løsning)
- cellens cytoplasma skumper inn
Halofile. Krever 1-15% NaCl
Ekstremt halofile. Krever 15 - 30% NaCl
Lever f. eks i Dødehavet. Må ha tilgang på Na+
Fakultativt halofile. Kan vokse i opp til 2% salt
er
Osmotisk trykk
-Trykket som behøves for å stoppe bevegelsen av vann gjennom en membran
Hvordan påvirker Karbon (C) vekst?
Karbon (Utgjør 44-50% av tørrvekten til cellene).
- Etter vann er karbon det viktigste elementet for vekst.
- Organismene kan benytte enten en organisk C- kilde eller en uorganisk C- kilde.
- Organiske karbon er i hovedsak alle kjemiske forbindelser som inneholder “levende” karbon
- Heterotrofe organismer benytter seg av dette - Uorganisk karbon; CO2, CO, karbonatsalter (“døde” karbon forbindelser)
- Autotrofe organismer benytter seg av dette
Hvordan påvirker hydrogen og oksygen vekst?
Hydrogen
- Kilde ofte vann
- Noen fikserer H2
Oksygen
- Elektron akseptor(aerobe)
- Fra vann(anaerobe)
Hvordan påvirker Nitrogen (N) vekst?
N (nitrogen) utgjør 14 % av tørrvekten,
- Proteiner, DNA
- N kommer fra nedbrytning av org. materiale, fra nitrat, ammonium og ved fiksering av N2
- NB: Nitrogenfiksering kan bare utføres av noen få prokaryote organismer. De kan være frittlevende eller de lever i symbiose med planter.
Hvordan påvirker Fosfor (P) vekst?
P (fosfor) og S (svovel) utgjør til sammen ca 4 % av cellenes tørrvekt.
- P er viktig byggestein i nukleinsyrene og i ATP.
meget viktig i signaloverføring
Hvordan påvirker Svovel (S) vekst?
- S er bestanddel i noen aminosyrer(Cys, Met)
- Kilde sulfat (SO4(2-)) og sulfid (S(2−)) (ladning 2- på disse)
Hvordan påvirker sporelementer vekst?
Sporelementer er stoffer som kreves, men som kun kreves i svært lave konsentrasjoner.
- Behovet kan ofte dekkes i mikrobiologisk arbeid ved å benytte springvann i mediene
Fe, Cu, Mo, Zn osv
- Nødvendig for enzymfunksjoner (kalles kofaktorer)
Organiske vekstfaktorer?
Organiske forbindelser som er nødvendig i små mengder
- Vitaminer, aminosyrer, purines, pyrimidines
NB! Alle organismer må ha vekstfaktorene, forskjellen er om de kan syntetisere dem selv eller må få dem tilført (auxotrof) i maten
Hvordan dyrke mikroorganismer?
Agarplate / Flytende
- Sterilt! (renkultur)
- Må inneholde alle nødvendige næringsstoffer og energikilder i rett konsentrasjon for den aktuelle organismen
- Vann(NB! aw)
- Optimal pH - buffer for å holde stabil pH
- Aerobt/anaerobt
- Optimal temperatur(vekst)
Typer medier?
Kjemisk definerte medier: Eksakt kjemisk sammensetning kjent
Komplekse medier: Ekstrakter og nedbrytningsprodukter fra gjær, kjøtt eller planter(vanligst)
ukjent kjemisk sammensetning
F.eks; KPG, BHI, Malt
Selektive medier
undertrykker veksten av uønskede mikroorganismene og stimulerer veksten av de ønskede
Hva er biofilm og hvilken nytte har mikroorganismene av å leve i en biofilm?
(ikke det mest sentrale)
- Bakteriene lever sjelden som enkeltceller, men i kolonier som BIOFILM
- Her foregår det celle til celle kommunikasjon (Quorum sensing), deling av næring og utveksling av genetisk informasjon
- Biofilmen beskytter bakteriene mot uttørking, antibiotika og kroppens immunsystem
- Problem i sykehus-industrien
Ulike typer vekst hos mikroorganismer?
Todeling-binær fisjon
Knoppskyting
Sporer (actinomyceter)
Fragmentering av filamenter
- noen sopp er oppdelt i filamenter(innsnevringer langs grenene). Disse kastes av
Hva er batchkultur? Og hvordan er vekstkurven til en batchkultur?
Lukket kultur med konstant volum og temperatur. Ingen forandringer som fjerning av avfall eller tilførsel av ny næring.
Lagfase - Her skjer tilpasning til nytt medium.
- Cellene kan mangle essensielle byggesteiner eller enzymer. Nysyntese - IKKE celledeling
Log fase = Eksponentiell fase - Celledeling
- 1 blir 2 - 4 - 8 - 16 osv.
- Bakteriene deler seg med konstant(kort) tidsintervall
- Veksthastigheten påvirkes av temperatur, næringstilgang og genetiske egenskaper.
Stasjonær fase
- Ingen forandring i antall celler.
- Mangel på næring og/eller opphoping avfallsstoffer som hemmer veksten.
Dødsfase
- Antall celler går ned
- Celler dør og ingen nye dannes
Hva er batchkultur? Og hvordan er vekstkurven til en batchkultur?
(Veldig viktig til eksamen)
Lukket kultur med konstant volum og temperatur. Ingen forandringer som fjerning av avfall eller tilførsel av ny næring.
Lagfase - Her skjer tilpasning til nytt medium.
- Cellene kan mangle essensielle byggesteiner eller enzymer. Nysyntese - ikke celledeling
Log fase = Eksponentiell fase - Celledeling
- 1 blir 2 - 4 - 8 - 16 osv.
- Bakteriene deler seg med konstant(kort) tidsintervall
- Veksthastigheten påvirkes av temperatur, næringstilgang og genetiske egenskaper.
Stasjonær fase
- Ingen forandring i antall celler.
- Mangel på næring og/eller opphoping avfallsstoffer som hemmer veksten.
Dødsfase
- Antall celler går ned
- Celler dør og ingen nye dannes
Kjemostat / kontinuerlig kultur
Kultur med konstant volum, men ny næring tilføres og brukt medium fjernes kontinuerlig.
