Cresterea si multiplicarea bacteriilorCresterea bacteriilor_ reprezintă mărirea coordonată a tuturor constituenţilor celulari;_ e rezultatul sintezei specifice si echilibrate a unor compusi de bază, asamblaţi ulterior pentru a forma cópii fidele ale constituenţilor celulari;u_ specificitatea cresterii este determinată de intervenţia unor mecanisme de control genetic;_ depinde de natura si concentraţia substanţelor nutritive din mediu, _ mărirea masei totale a celulei bacteriene nu reflectă întotdeauna cresterea normală a celulei_se realizează prin adăugarea de constituenţi noiSe admite ipoteza că activitatea normală a celulei bacteriene este urmarea unui raport echilibrat între volumul celulei bacteriene si suprafaţa celulei Multiplicarea bacteriilorDiviziunea direct ă (izomorf ă )_ forma cea mai răspândită si cea mai bine cunoscută de multiplicare a bacteriilor; constă în scindarea celulei mamă, în două celule fiice surori, cel mai adesea identice;;_ În general, diviziunea evoluează în trei etape distincte:

formarea unei membrane ce separă protoplastii ce vor forma celulele fiice; sinteza peretelui celular pe suprafaţa membranei respective sau formarea unui sept transversal prin cresterea spre

interior a peretelui celular periferic; separarea celulelor rezultate în urma diviziunii.

Dinamica procesului de multiplicare bacteriană în culturi_ Culturile bacteriene sunt de două tipuri: continue si discontinue.Culturile continue - mediul de cultură este reînnoit permanent cu o anumită rată, Culturile discontinue - obţinute într-un mediu de cultură neînnoit, în vase închise, se pot realiza în două variante:__ culturi sincrone - în care majoritatea bacteriilor se multiplică în acelasi timp__ culturi asincrone - în care bacteriile se multiplică în momente diferite.Culturile obţinute în laborator în mod curent sunt culturi discontinue asincrone, cu următoarele particularităţi:-mediul de cultură nu este reînnoit pe timpul cultivării, -compoziţia chimică a mediului se schimbă pe parcursul formării culturii-numărul de celule viabile este variabil, la început crescând progresiv, ulterior scăzând datorită îmbătrânirii si morţii celulelor;-ritmul de diviziune este inegal, la început, când populaţia bacteriană este tânără,fiind mai mare, ulterior scăzând;-vârsta celulelor bacteriene este diferită;-numărul de generaţii este limitat, datorită condiţiilor de mediu fixe.Faze succesive:_ faza de lag- între momentul iniţierii culturii si începerea multiplicării bacteriene, _ faza de accelerare - iniţierea multiplicării bacteriene într-un ritm progresiv, care determină si numele fazei;_faza de crestere logaritmică (exponenţială) - multiplicarea se realizează cu un ritm constant si maxim, _ faza de încetinire - ritmul de multiplicare este încetinit, datorită condiţiilor de mediu, _faza staţionară a cresterii - număr de celule viabile maxim si constant pentru operioadă de timp, care depinde de specia bacteriană; _ faza de început al declinului - numărul celulelor viabile începe să scadă ca rezultat al morţii unora dintre celule; ulterior scade si densitatea celulară, _ faza de declin si moarte celulară - se intensifică reducerea numărului de celuleviabile si fenomenele de autoliză bacteriană;Diviziunea directă (izomorfă)_ Viteza de multiplicare a celulelor bacteriene se măsoară prin durata unei generaţii si se numeste timp de generaţie - intervalul de timp scurs între două diviziuni succesive._ În general, acest timp este mai mic la bacterii decât la macroorganisme, unele bacterii se multiplică foarte rapid, altele mai puţin rapid,iar altele foarte lent Multiplicarea prin înmugurire_ modalitate particulară de reproducere, care constă în separarea a două celule asimetrice, ca rezultat al formării de către celula mamă a unei protuberanţe locale mai mici decât ea;_ aceasta creează un spaţiu nou, în care vor migra constituenţii noii celule sau în care constituenţii vor fi sintetizaţi de novo;_ bacteriile care înmuguresc prezintă o mare diversitate taxonomică si sunt mai puţin cunoscute; Multiplicarea prin fragmentare_ Formă de reproducere vegetativă, observată la multe actinomicete, cum sunt cele din genul Nocardia, Actinomyces.

Multiplicarea prin spori_ Actinomicetele care au un miceliu nesegmentat se reproduc de obicei prin formare de exospori _ Fenomenul a fost mai bine studiat la Streptomyces coelicolor._ Sporii sunt de tip asexuat, dispusi de regulă pe hifele aeriene, în lanţuri de diferite lungimi, sau în vezicule sporale numite sporangi.

PARTICULARITĂ%I ALE METABOLISMULUI BACTERIAN_ Metabolismul = totalitatea reacţiilor biochimice prin intermediul cărora microorganismele preiau din mediu energie si nutrienţi, pe care îi folosesc în activităţile lor fundamentale. Substanţele pot fi folosite ca atare sau sub o formă mai mult sau mai puţin complexă.

_ Caracteristic pentru metabolismul bacterian este reglarea lui perfectă, supusă legii economiei si optimalităţii. Aceste principii asigură desfăsurarea perfect reglată, corelată a activităţii celulare, astfel încât beneficiul pentru celula bacteriană să fie maxim._ Substanţele din mediu sunt folosite în 4 scopuri fundamentale:_ producerea de energie;_ sinteza de constituenţi celulari;_ cresterea celulei si desfăsurarea normală a activităţilor ei fiziologice;_ producerea de metaboliţi.Sunt două direcţii fundamentale de evoluţie a căilor metabolice:_ degradarea substanţelor nutritive preluate din mediu, cu eliberare treptată de energie _ folosirea energiei eliberate în procesele de biosinteză a constituenţilor celulari Tipuri de c ă i metabolice :Căile catabolice - ansamblul căilor biochimice prin care se realizează degradarea nutrienţilor preluaţi din mediu, cu eliberare de energie, în 3 faze:

macromoleculele nutrienţilor sunt degradate până la subunităţile lor de construcţie moleculele rezultate în prima fază sunt degradate în continuare în aerobioză reacţiile evoluează cu metabolizarea completă a compusilor intermediari

Căile anabolice - utilizarea compusilor intermediari ai căii centrale pentru sinteza de constituenţi proprii celulei bacteriene, proces care evoluează în faze succesive;Căile amfibolice - căile metabolice centrale, care îndeplinesc în acelasi timp două funcţii: de eliberare de energie si de furnizare a unor precursori necesari biosintezei.- Căile catabolice si cele anabolice se desfăsoară simultan în celula bacteriană. Caracterul amfibolic este reprezentat de faptul că la anumite niveluri energia eliberată este utilizată la biosinteze, iar la alte niveluri intermediare se menţine calea catabolică ce duce la degradarea compusilor intermediari.Căile anaplerotice– compusii intermediari ai căilor centrale sunt în permanenţă îndepărtaţi din celulăNatura s i diversitatea nutrien ţ ilor folosi ţ i în metabolismul bacterian _ Microorganismele prezintă o capacitate unică de degradare a unor substanţe complexe din mediu si de a sintetiza anumiţi metaboliţi._ Luate ca grup, bacteriile sunt cele mai omnivore organisme din naturăPlasticitatea metabolismului microorganismelor_ Bacteriile au capacitatea de a folosi alternativ diferite surse de azot si de carbon, în funcţie de condiţiile de mediu, se adaptează la tipul si cantitatea de nutrienţi existenţi în mediu.Diversitatea mecanismelor enzimatice s i a produ s ilor de metabolism _ Diversitatea căilor metabolice se manifestă în metabolismul bacterian prin existenţa unor căi alternative care pot fi folosite pentru un anumit compus. Intensitatea deosebit ă a metabolismului bacterian _ Metabolismul bacterian se caracterizează printr-o intensitate excepţională în raport cu activităţile omoloage de la organismele superioareTransportul substan+elor prin membrana celulei bacteriene_ difuzia pasivă - tip de transport nespecific, o trecere lentă a substanţelor de la exteriorul la interiorul celulei bacteriene siinvers, fără consum de energie_mecanisme de transport cu participarea unui transportor specific (carrier) – o proteină cu rolul de a fixa o anumităsubstanţă si de a o transporta, traversând membrana plasmatică:difuzia facilitată - fără consum de energie, determinată de gradientul de concentraţie, se realizează cu ajutorul unei proteine carrier.transportul activ - se realizează cu consum de energie, împotriva gradientului de concentraţie, de la concentraţie mică laconcentraţie maretranslocarea în grup - se realizează cu consum de energieTipuri de respira+ie microbianăDupă comportarea faţă de oxigenul atmosferic, se pot descrie 4 tipuri de microorganisme:_ microorganisme strict aerobe, au ca tip de respiraţie celulară respiraţia aerobă; pentru a se dezvolta, aceste microorganisme au nevoie de oxigen molecular, folosindu-l ca acceptor final de electroni; Ex.: Mycobacterium tuberculosis_ microorganisme strict anaerobe, nu se pot dezvolta în prezenţa oxigenului; ele au nevoie de condiţii de anaerobioză si ca tip de respiraţie celulară au fermentaţia sau respiraţia anaerobă; Ex.: Clostridium tetani_microorganisme anaerobe, facultativ aerobe, au în general unmetabolism de tip anaerob, dar pot trăi si în prezenţa oxigenului molecular, Ex.: Escherichia coli, Streptoccoccus sp., Staphylococcus sp._ microorganisme microaerofile, au nevoie de o cantitate de oxigen mai mică decât în atmosferă pentru a se dezvolta, Ex.: Leptospira sp., Spirochaeta sp.

Tipuri de nutri+ie la microorganismeCriteriile după care se poate caracteriza nutriţia microorganismelor sunt:natura sursei de carbon si azot si capacitatea de sinteză a metaboliţilor esenţiali, în funcţie de care microorganismele pot avea nutriţie:

autotrofă heterotrofă

sursa de energie, în funcţie de care microorganismele pot avea nutriţie: fototrofă chemotrofă.

Autotrofia - capacitatea de sinteză a tuturor metaboliţilor esenţiali pornind de la substanţe anorganice simple ca sursă de carbon si azot Heterotrofia - capacitatea de a sintetiza metaboliţi esenţiali pornind de la substanţe organice preformate, care joacă rol de sursă de carbon si azot.Fototrofia - capacitatea de a sintetiza metaboliţii esenţiali cu ajutorul energiei luminoase; după natura donatorilor de protoni sau electroni, microorganismele fototrofe se împart în:_ microorganisme fotolitotrofe _ microorganisme fotoorganotrofe Chemotrofia - capacitatea de a sintetiza metaboliţii esenţiali cu ajutorul energiei chimice înmagazinată în legăturile chimice ale substanţelor. _ microorganisme chemolitotrofe _ microorganisme chemoorganotrofe