Размножение микроорганизмов

Размножение микроорганизмов — это процесс воспроизведения себе подобных особей (самовоспроизведения), обеспечивающий продолжение существования вида. Важнейшими особенностями микроорганизмов являются исключительно высокие темпы размножения в благоприятных условиях (так называемый взрывной тип) и их способность очень долгое время обходиться без размножения в неблагоприятных условиях.

Способы и скорость размножения определяются:

  • Природой (геномом) микроба.

  • Соответствием условий обитания его генетическим потребностям, к которым относятся:

    • Источники углерода, азота и зольных элементов.
    • Ростовые факторы.
    • Достаточная для диффузии влажность.
    • Определённые показатели pH, осмотического давления, парциального давления кислорода и температуры.

Если отсутствует одно или несколько необходимых условий, размножение прекращается, и микроб либо гибнет, либо переходит в стадию покоя.

Способы размножения

Способы размножения микробов многообразны и могут быть разделены на несколько типов:

  1. Половое: конъюгация, копуляция.
  2. Параполовое: трансдукция, трансформация.
  3. Бесполое, который, в свою очередь, подразделяется на:

Простое (бинарное) деление

Главным способом размножения бактерий и многих видов грибов и простейших является простое, или бинарное, изоморфное деление. При этом из одной бактериальной клетки образуются две генетически равноценные дочерние клетки без предварительного обмена генетической информацией.

Этот процесс, называемый амитозом, включает последовательные фазы:

Фаза роста представляет собой последовательное увеличение содержания в клетке РНК, затем белка и, наконец, ДНК, что сопровождается возрастанием общих размеров клетки. После достижения определённой критической фазы роста активируется ген-регулятор. С помощью контролируемого им белка-инициатора он снимает репрессию с гена-репликатора. Следствием этого является:

  1. Синтез фермента ДНК-полимеразы.
  2. Раскручивание и расхождение нитей молекулы ДНК.
  3. Достройка комплементарных нитей, в результате чего образуются два идентичных нуклеоида.

Цитокинез осуществляется путём образования перетяжки (у грамотрицательных бактерий) или перегородки (у грамположительных бактерий) в центре клетки. После разделения дочерние клетки либо расходятся, либо формируют колониальный организм в виде цепочек, скоплений, пакетов и других структур.

Регуляция размножения

Размножение, как и рост, находится под контролем генома, который регулирует эти процессы с помощью ферментов (пермеаз, оксидоредуктаз) и систем синтеза белка и нуклеиновых кислот. В норме рост и размножение строго сбалансированы и последовательны. Однако в неблагоприятных условиях возможно разобщение этих процессов, когда рост продолжается, а деление не наступает (явление несбалансированного роста). Это часто приводит к образованию аномальных, или инволюционных, форм микроорганизмов.