Spre deosebire de organismele multicelulare, în organismele unicelulare creșterea și reproducerea (diviziunea celulară) sunt strâns legate. Bacteriile cresc la o anumită dimensiune și apoi suferă un proces de fisiune, o formă de reproducere asexuată. În condiții optime, bacteriile se pot dezvolta și se pot împărți extrem de rapid, până la o diviziune la fiecare 9,8 minute pentru anumite tipuri de bacterii. Când o celulă se divide, sunt create două celule fiice identice genetic. Unele bacterii, deși se reproduc și fără sex, formează structuri de reproducere mai complexe care facilitează răspândirea de noi celule fiice. Exemplele includ crearea de corpuri fructifere de către mixobacterii, crearea de hife aeriene de către membrii genului Streptomycesși înmugurire. Înmugurirea înseamnă formarea unei proiecții care ulterior se separă pentru a forma o celulă separată.
În condiții de laborator, bacteriile sunt de obicei crescute folosind mediu solid sau rar. Ca mediu solid, se folosesc plăci Peter cu un strat de agar, care conține substanțe nutritive. Astfel de feluri de mâncare sunt folosite pentru a obține tulpini de bacterii. Cu toate acestea, mediul rar este utilizat în mod obișnuit pentru a măsura ratele de creștere sau pentru a obține volume specifice de celule. Mediile de selecție (medii suplimentate cu antibiotice) sunt uneori folosite pentru a izola și identifica tulpini individuale de bacterii.
Majoritatea metodelor de creștere de laborator folosesc niveluri ridicate de nutrienți pentru a produce un număr mare de celule. Cu toate acestea, în condiții naturale, aportul de nutrienți este limitat, ceea ce înseamnă că bacteriile nu se pot înmulți la infinit. Această limitare a determinat bacteriile să dezvolte strategii de creștere diferite. Unele organisme pot crește extrem de rapid atunci când nutrienții devin disponibili, cum ar fi formarea de flori de alge (datorită creșterii celulelor de cianobacterie) care apar adesea în lacuri în timpul verii. Multe organisme se adaptează la medii sărace și ostile, de exemplu, producând antibiotice de către membrii genului Streptomycesși altele, prevenind astfel creșterea microorganismelor concurente. Bacteriile cooperează adesea pentru a forma biofilme și pentru a-și schimba rata de creștere prin detectarea cvorumului. Aceste relații pot fi esențiale pentru creșterea unui întreg grup de organisme (sintrofie).
Creșterea bacteriană implică de obicei trei faze. Atunci când o populație de bacterii este expusă la un mediu bogat în nutrienți care permite creșterea, celulele au nevoie de o anumită perioadă de timp pentru a se adapta la noul mediu. Prima fază de creștere faza de crestere lenta, este o fază a unei astfel de adaptări. Această fază se caracterizează printr-o rată ridicată de biosinteză a enzimelor și transport activ. Aceasta este urmată de faza de creștere exponențială, care se caracterizează printr-o creștere rapidă exponențială a numărului de bacterii. Rata de creștere este timpul de dublare a bacteriilor în această fază. Ultima fază de creștere este faza staționară, care este cauzată de epuizarea nutrienților. Celulele își reduc activitatea metabolică și consumă proteine celulare neesențiale. Faza staționară este o tranziție de la creșterea rapidă la o stare de stres, care se caracterizează printr-o creștere a expresiei genelor care sunt implicate în repararea ADN-ului și metabolismul antioxidant.
Creșterea bacteriană- Aceasta este o creștere a numărului, masei și dimensiunii întregii celule microbiene, începând imediat după divizarea acesteia. Creșterea este indisolubil legată de reproducere.
Reproducerea în bacterii– procesul de auto-reproducere a unei celule microbiene. Începe prin împărțirea ADN-ului nucleoid în două catene fiice, fiecare dintre acestea fiind apoi completată de o catenă complementară, în timp ce formarea a două celule fiice are loc simultan (metoda semi-conservativă). Bacteriile se înmulțesc diviziune transversală o creștere bruscă a numărului de celule din populație, procesul se repetă la intervale regulate (de la câteva minute până la câteva zile), fiind o caracteristică genetică individuală a speciei microbiene. În timpul diviziunii, se pot forma fie două celule identice, fie două celule asimetrice (polimorfe).
Bacteriile se caracterizează printr-o rată ridicată de reproducere pe diferite medii nutritive, care se caracterizează prin timpul de generare. Acesta este timpul dintre două diviziuni celulare, care trece de la momentul apariției celulei până la momentul divizării (de exemplu, timpul de generare a E. coli este de 20 de minute, agentul cauzal al tuberculozei este de 14 ore). Viteza de reproducere depinde de tipul de bacterii și de condițiile de cultivare (compoziția chimică a mediului nutritiv, starea de agregare a acestuia, pH, temperatură, aerare, compoziția gazelor, prezența nutrienților și stimulentelor de creștere etc.). Când bacteriile se înmulțesc pe medii nutritive solide, ele se formează colonii- descendenții unei celule, determinati vizual pe (sau în) un mediu nutritiv. Colonii izolate sunt grupuri de microbi din aceeași specie și, de regulă, din aceeași clonă.
Apariția coloniilor la unele bacterii poate fi foarte particular, fiind tipic pentru unele microorganisme. De exemplu, coloniile de agent cauzal al antraxului sunt comparate cu „coamă de leu” sau „cap de meduză”, coloniile de agent cauzal al ciumei sunt similare cu „eșarfa de dantelă”, etc.
Pentru a caracteriza coloniile care cresc pe medii nutritive, sunt utilizați o serie de parametri standard - macroscopic caracteristică .
După forma coloniei Există obișnuite - rotunde sau neregulate - ameboide și rizoide, care amintesc de rădăcinile copacilor împletite. În funcție de mărimea lor, coloniile se deosebesc ca punctiforme (diametrul mai mic de 1 mm), mici (diametrul I - 2 mm), mijlocii (diametrul 2 - 4 mm) și mari (diametrul 4 - 6 mm sau mai mult).
Culoare determinată de tipul de pigment (alb, galben, roșu etc. - Fig. 25 - anexă). Coloniile pigmentate, de exemplu, se găsesc la Staphylococcus (alb, galben lămâie sau auriu), la Sarcinus culoarea pigmentului este galbenă, la bacteriile din genul Serratia roșu, în ciuperci asemănătoare drojdiei Candida albicans alb. Multe bacterii patogene nu produc pigment; coloniile lor sunt transparente sau opalescente.
De consistenta Coloniile de bacterii sunt adesea moi, mucoase sau dense, sfărâmicioase. De caracterul regiunilor Există margini netede sub forma unei linii clar definite și margini neuniforme - festonate și ondulate. Suprafaţă Coloniile pot fi mate sau strălucitoare cu luciu, uscate sau umede, netede sau aspre. Coloniile netede sunt desemnate cu litera S (netede), coloniile aspre cu litera R (aspre).
La creșterea bacteriilor pe un mediu nutritiv lichid, se observă o schimbare secvențială a fazelor individuale în reproducerea populației bacteriene (Fig. 9):
1. Faza inițială (faza de întârziere). Reproducerea celulară nu are loc; microbii se adaptează la mediul nutritiv, cresc în dimensiune, acumulează enzime și începe replicarea ADN-ului. La sfârșitul fazei, începe proliferarea lentă a microbilor.
2. Faza exponentiala (faza logariteasca) caracterizat printr-o rată maximă de reproducere, numărul bacteriilor crescând exponențial.
3. Faza stationara,în care există un echilibru între numărul de celule nou formate și numărul de celule moarte.
4. Faza de moarte.În această fază, are loc moartea celulelor.
Cantitatea de biomasă este determinată de masa sa uscată, precum și de conținutul de azot bacterian, proteine, ADN și fosfor.
1. Creșterea și reproducerea bacteriilor
Creșterea bacteriană este o creștere a dimensiunii celulelor bacteriene fără creșterea numărului de indivizi din populație.
Reproducerea bacteriilor este un proces care asigură o creștere a numărului de indivizi dintr-o populație. Bacteriile se caracterizează printr-o rată ridicată de reproducere.
Creșterea precede întotdeauna reproducerea. Bacteriile se reproduc prin fisiune binară transversală, în care dintr-o celulă mamă se formează două celule fiice identice.
Procesul de diviziune celulară bacteriană începe cu replicarea ADN-ului cromozomial. În punctul de atașare a cromozomului la membrana citoplasmatică (punctul replicator), acționează o proteină inițiatoare, care provoacă ruperea inelului cromozomului, iar apoi are loc despiralizarea firelor acestuia. Firele se desfășoară, iar al doilea fir se atașează la membrana citoplasmatică în punctul pro-replicator, care este diametral opus punctului replicator. Datorită ADN-polimerazelor, o copie exactă a fiecărei catene este completată de-a lungul matricei. Dublarea materialului genetic este un semnal pentru dublarea numărului de organite. În mezosomii septali, se construiește un sept care împarte celula în jumătate.
ADN-ul dublu catenar este elicoidal, răsucit într-un inel în punctul de atașare la membrana citoplasmatică. Acesta este un semnal pentru ca celulele să se disperseze de-a lungul septului. Se formează două fiice.
Pe mediile nutritive solide, bacteriile formează grupuri de celule - colonii, care variază în mărime, formă, suprafață, culoare etc. Pe mediile lichide, creșterea bacteriană se caracterizează prin formarea unui film pe suprafața mediului nutritiv, turbiditate uniformă sau sediment.
Reproducerea bacteriilor este determinată de timpul de generare. Aceasta este perioada în care are loc diviziunea celulară. Durata de generare depinde de tipul bacteriilor, vârstă, compoziția mediului nutritiv, temperatură etc.
Fazele reproducerii celulelor bacteriene pe un mediu nutritiv lichid:
1) faza staționară inițială; cantitatea de bacterii care a intrat în mediul nutritiv și care rămâne în acesta;
2) faza de lag (faza de repaus); durata – 3–4 ore, bacteriile se adaptează la mediul nutritiv, începe creșterea activă a celulelor, dar încă nu există reproducere activă; în acest moment cantitatea de proteine și ARN crește;
3) faza reproducerii logaritmice; procesele de reproducere celulară în populație sunt în desfășurare activ, reproducerea prevalează asupra morții;
4) faza staționară maximă; bacteriile ating concentrația maximă, adică numărul maxim de indivizi viabili din populație; numărul de bacterii moarte este egal cu numărul de bacterii formate; nu există o creștere suplimentară a numărului de indivizi;
5) faza de moarte accelerată; procesele morții prevalează asupra procesului de reproducere, deoarece substraturile nutritive din mediu sunt epuizate. Produsele toxice și produsele metabolice se acumulează. Această fază poate fi evitată dacă utilizați metoda de cultivare în flux: produsele metabolice sunt în mod constant îndepărtate din mediul nutritiv și nutrienții sunt completați.
| <<< Назад
|
Înainte >>> |
Creșterea bacteriană are loc ca urmare a multor reacții biochimice interconectate care sintetizează materialul celular. În bacterii, se face o distincție între creșterea individuală a unei celule bacteriene și creșterea bacteriilor într-o populație.
Creșterea individuală este judecată după creșterea dimensiunii indivizilor. Rata de creștere depinde de condițiile externe și de starea fiziologică a celulei în sine. În condiții constante, creșterea are loc într-un ritm constant. Bacteriile în formă de baston cresc predominant în direcția axei lungi; cocii cresc uniform în toate direcțiile. În intervalul dintre diviziunile celulare, bacteriile sunt mai mari decât imediat după diviziune.
Reproducerea bacteriilor
Cel mai adesea, bacteriile se reproduc prin fisiune binară, atunci când o celulă este formată în două, fiecare dintre acestea se împarte din nou. Procesul de divizare este întotdeauna precedat de replicarea ADN-ului (dublare). Există două tipuri de împărțire - împărțirea prin constrângere (împărțire) și utilizarea unei partiții transversale (Figura A.7).
Împărțirea prin constrângere(constricția) este însoțită de o îngustare a celulei la locul diviziunii sale și toate straturile de membrane celulare iau parte la acest proces. Proeminența membranelor în celulă o îngustează din ce în ce mai mult și, în cele din urmă, o împarte în două. Această diviziune este caracteristică bacteriilor gram-negative. Diviziune pentru a forma un sept transversal caracteristice bacteriilor gram-pozitive. Cu toate acestea, în unele grupuri de bacterii s-a observat o schimbare a metodelor de divizare (bacteriile tionice, micobacterii). La bacteriile sferice se pot forma mai multe septuri transversale (tetracoci, sarcina). Care înmugurește Ubacteria este un tip de fisiune binară. Această metodă de reproducere este caracteristică bacteriilor care au cicluri celulare dimorfe sau polimorfe. Bacteriile în devenire sunt caracterizate de polaritatea celulară. Unele bacterii se reproduc folosind exospori (dar nu endospori!), altele - prin fragmente de hife (actinomicete). Unele bacterii au vilozități genitale sau F-a băut.
Se numește perioada de la împărțire la împărțire ciclul celulei. Există mai multe tipuri de ciclu celular vegetativ: monomorfă- se formează un singur tip morfologic de celule (de exemplu, bacili), dimorfă- două tipuri morfologice de celule, polimorfă- mai multe (actinomicete). În ciclurile dimorfe și polimorfe, se disting celulele fiice și cele mamă.
Bacteriile se caracterizează printr-o rată ridicată de reproducere. De exemplu, în condiții favorabile, E. coli se împarte la fiecare 20-30 de minute, pe zi aceasta dă 2 72, adică. 72 de generații. În condiții care exclud moartea, această biomasă va fi de 4720 de tone.Viteza de reproducere depinde de factorii de mediu (temperatură, condiții nutriționale, umiditate, reacția mediului etc.) și de caracteristicile speciilor ale bacteriilor. Rata ridicată de reproducere a bacteriilor asigură păstrarea acestora pe pământ chiar și în condiții de moarte în masă. Celulele individuale supraviețuitoare se înmulțesc și dau naștere din nou.
Creșterea bacteriilor într-o populație. Populația (fr. populatie- populație) este o colecție de bacterii din aceeași specie (cultură pură) sau specii diferite (asociere mixtă), care se dezvoltă într-un spațiu limitat (de exemplu, într-un mediu nutritiv). Într-o populație bacteriană, celulele cresc, se reproduc și mor în mod constant. Cultivarea microorganismelor în condiții artificiale poate fi periodică, continuă și sincronă.
Cultivare discontinuă (staționară). are loc fără intrarea și ieșirea mediului nutritiv. Se caracterizează prin clasic curba de creștere a microorganismelor,în care se disting faze separate de creștere ale populației bacteriene, reflectând modelul general de creștere și reproducere celulară.
Faza de întârziere(Engleză) lag- lag) începe din momentul în care bacteriile sunt inoculate într-un mediu nutritiv proaspăt. Celulele se adaptează la aceste condiții de cultură, cresc, dar nu se înmulțesc; ating o rată maximă de creștere. Ratele de creștere absolute și specifice cresc de la zero la valorile maxime posibile.
Rata de creștere absolută este determinată de relația:
V = dx/dt , (1.1)
Unde V - creșterea biomasei sau a numărului de celule, exprimată în unități de masă, număr de celule sau în unități convenționale pe unitatea de timp.
X- biomasa sau numarul de celule;
t- timp.
Rata de creștere specifică determinat de formula:
µ = (dx/dt) ? 1/x, (1.2)
Unde µ - creșterea biomasei pe unitatea de timp pe unitatea de biomasă,
X- biomasa initiala.
Durata fazei de întârziere depinde de caracteristicile biologice ale bacteriilor, vârsta culturii, cantitatea de inocul, compoziția mediului nutritiv, temperatură, aerare, pH etc. Unele bacterii au o perioadă scurtă de întârziere a creșterii. , altele au o perioadă lungă. Cu cât cultura este mai tânără, cu atât perioada este mai scurtă. Cu cât compoziția mediului nutritiv este mai apropiată de cea în care au fost crescute microorganismele, cu atât faza de întârziere este mai scurtă. Modificările în mediul nutritiv duc la o modificare a fazei de întârziere, deoarece este nevoie de timp pentru a sintetiza enzimele sau a crește activitatea acestora. Astfel, factorii de întârziere a creșterii pot fi împărțiți în externi (compoziția mediului, pH, temperatură etc.) și interni (vârsta culturii). Durata fazei poate fi de la câteva minute la câteva ore și chiar zile. În această fază μ = 0 .
Faza de jurnal (logaritmică, sau exponenţială) se caracterizează prin rata maximă de diviziune bacteriană. Numărul total de bacterii este determinat de formula:
N = N0-2 n, (1.3)
Unde N Și N 0- numarul total de celule la sfarsitul fazei si respectiv la inceputul fazei;
n- numărul de generații, sau generații.
În practica microbiologică, pentru a exprima numărul total de celule microbiene, ele folosesc cel mai adesea nu numere absolute (deoarece ajung la valori enorme), ci logaritmii lor. După luarea logaritmului ecuației (1.3): log N = log N 0 + n?lg2, n?lg2 = log N - log N 0, deci numărul de generații este: n = (log N - log N 0)/ log2
Rata de reproducere a unei celule sau perioada de generație:
g = t/n , (1.4)
Unde t - timp;
n - numărul de generații;
g- perioada generatiei.
Mijloace: g = t ?lg 2 / (log N - log N 0) (1.5)
Ecuațiile de mai sus se bazează pe presupunerea că în faza log, 100% din celule sunt viabile. Cu toate acestea, s-a stabilit experimental că aproximativ 20% din celule mor chiar și în această fază, așa că se face o modificare la formulele date - în loc de 2, se ia 1,6.
Creșterea exponențială a populației este descrisă de ecuația:
X = X 0? e μ max ? t , (1.6)
Unde X Și X 0 - numărul de celule (sau biomasă) la sfârşitul şi, respectiv, la începutul experimentului;
t- timpul de experiență;
e- baza logaritmului natural;
μ max - rata de creștere specifică maximă.
În timpul fazei logaritmice, majoritatea celulelor sunt tinere din punct de vedere fiziologic, active biochimic și, de asemenea, cele mai sensibile la factorii de mediu nefavorabili. În această fază μ = max .
Faza de creștere lentă. Combină două faze - faza de crestere liniara(μ = const) și faza de accelerare negativă. Faza este caracterizată în timpul perioadei de creștere liniară printr-o rată constantă de creștere a biomasei (număr de celule). Apoi, la trecerea la faza de accelerare negativă, numărul de celule în diviziune scade. Debutul fazei se explică prin modificări cantitative ale compoziției mediului nutritiv (consum de nutrienți, acumulare de produse metabolice).
Faza stationara caracterizată printr-un echilibru între celulele moarte și cele nou formate. Factorii care limitează creșterea bacteriană în faza anterioară sunt cauza fazei staționare. Nu există o creștere a biomasei (μ = 0 ) . În această fază se observă biomasa maximă și numărul total maxim de celule. Aceste valori maxime sunt numite recolta, sau Ieșire.
Faza de retragere (moartea celulară exponențială) se caracterizează printr-o scădere a numărului de celule vii, o creștere a eterogenității populației (apar celule care nu percep colorantul, cu dezvoltare slabă a stratului murein etc.). Procesul morții prevalează asupra diviziunii (μ< 0).
Faza de supraviețuire caracterizată prin prezența celulelor individuale care și-au păstrat viabilitatea mult timp în condiții de moarte a majorității celulelor din populație. Celulele supraviețuitoare se caracterizează prin activitate scăzută a proceselor metabolice, modificări ale ultrastructurii celulare (citoplasmă cu granulație fină, absența poliribozomilor etc.). Celulele sunt mai rezistente la condițiile de mediu nefavorabile.
Astfel, în timpul cultivării staționare, celulele microbiene sunt în permanență în condiții de schimbare: la început toți nutrienții sunt în exces, apoi deficiența lor apare treptat, apoi celulele sunt otrăvite de produse metabolice.
Influența factorilor limitatori asupra ratei de creștere. Pentru cresterea si dezvoltarea normala a microorganismelor, mediul trebuie sa contina nutrientii necesari, sa aiba pH-ul, temperatura corespunzatoare etc. Factorii care limitează creșterea unei culturi sunt numiți limitare. O trăsătură caracteristică a creșterii unei populații de microorganisme este dependența ratei specifice de creștere de concentrația substratului. Această dependență este exprimată Ecuația lui Monod, care este o funcție hiperbolică:
μ = μ max ? S/(S + K S), (1.7)
Unde μ - rata de crestere specifica ;
μmax- rata de crestere specifica maxima;
S- concentratia substratului;
K S- constantă de saturație, numeric egală cu concentrația substratului care asigură o rată de creștere corespunzătoare la jumătate din valoarea lui μ max.
Pe măsură ce se consumă nutrienți, mediul este îmbogățit cu produse metabolice, care limitează și creșterea culturii. Cel mai general caz de influență a concentrației substratului și a produselor metabolice asupra ratei de creștere a unei populații de microorganisme este reflectat în modelul N.D. Ierusalim:
μ = μ max ? S/(S + K S) ? K R / (K R + R), (1.8)
Unde R- concentratia produselor metabolice;
K R- o constantă numeric egală cu concentrația de produse metabolice la care ritmul de creștere încetinește la jumătate.
Analiza acestei ecuații arată că în condiția K P >> P, când valoarea lui P poate fi neglijată. rata de crestere este limitata doar de concentratia substratului. Dacă S >> K S , atunci ritmul de creștere este limitat de acumularea de produse metabolice.
Cultivare continuă. Dacă un mediu nutritiv proaspăt este furnizat continuu în recipientul în care se află populația bacteriană și, în același timp, un lichid de cultură care conține celule bacteriene și produse metabolice este îndepărtat în același ritm, atunci se obține cultivarea continuă. Prin ajustarea vitezei mediului de curgere, este posibil să se controleze creșterea populației bacteriene, de exemplu, extinzând faza logaritmică sau staționară pentru orice timp necesar. Cultivarea continuă se realizează în dispozitive speciale - chemostate și turbidostate. Cultivarea continuă a microorganismelor este folosită pentru studiul fiziologiei, biochimiei, geneticii, etc. și este utilizată pe scară largă în industria microbiologică.
Culturi sincrone- acestea sunt culturi în care de ceva timp toate celulele se divid simultan (sincron) datorită pregătirii egale pentru diviziunea tuturor indivizilor. Sincronizarea se realizează prin metode fizico-chimico-biologice. Metodele fizice includ expunerea la temperatură, centrifugarea diferențială sau filtrarea diferențială, metodele chimice și biologice includ înfometarea forțată a bacteriilor, creșterea bacteriilor pe medii inferioare și apoi transferarea lor în medii complete. Culturile sincrone sunt folosite pentru studii genetice și citologice, pentru a studia sinteza componentelor celulare individuale în timpul diviziunii bacteriene.
Reproducere este o creștere a numărului de indivizi. Cea mai comună este fisiunea binară, în urma căreia celula mamă se divide pentru a forma 2 celule fiice. Procesul de diviziune este precedat de replicarea ADN-ului.Există 2 tipuri de fisiune binară:
- constricție - costricție (pentru G-). La începutul diviziunii, are loc invaginarea membranei în centrul celulei și formarea a 2 celule fiice.
- folosind o partiție transversală (pentru G+).
În timpul procesului de fisiune binară, se formează 2 celule de dimensiuni egale (fisiune binară de dimensiuni egale). Există simetrie între axele longitudinale și transversale. Un tip de fisiune binară este multiplă, este caracteristică cianobacteriilor.Fisiunea binară multiplă are loc sub membrana celulară, se formează bazocite (până la 1000), învelișul mamă explodează și basocitele sunt eliberate în mediul extern.
Un tip de fisiune binară este înmugurirea, care poate fi considerată ca fisiune binară inegală. În primul rând, se formează un rinichi, crește, se formează un sept, iar rinichiul se poate desprinde. Se observă simetrie pe axa longitudinală. Procariotele în devenire au individualitate și sunt supuse îmbătrânirii. Corpul mamei nu se schimbă.
Fisiunea binară poate avea loc în unul sau mai multe planuri, ceea ce duce la formarea diferitelor structuri morfologice.
Reproducerea prin spori
Printre procariote, există un grup de microorganisme (actinomicete) care se reproduc prin spori (exogene).Artrosporii se formează ca urmare a divizării hifelor în fragmente. Se pot reproduce folosind hife, dar trebuie să conțină un nucleoid. Perioada de la diviziune la diviziune se numește ontogeneză. Există mai multe tipuri de ciclu celular vegetativ:
- ciclu monomorf;
De la diviziune la diviziune, celula rămâne în aceeași stare morfologică.
- ciclu dimorfic;
Apar două tipuri morfologice de celule.
- tip polimorf;
Formează mai multe tipuri (își schimbă forma în timpul creșterii). De exemplu, corinebacterii, micobacterii, artrobacterii.
Creșterea M/o este înțeleasă ca o creștere a biomasei celulare. Trebuie să fie însoțită de o creștere a tuturor componentelor celulei. Dacă în organismele superioare o creștere a dimensiunii unui individ este însoțită de o creștere a numărului de celule, atunci în bacterii există 2 tipuri:
creșterea individuală;
creșterea bacteriilor într-o populație.
Creșterea individuală este creșterea unei celule în timpul ontogenezei sale. Dimensiunile celulelor pot fi determinate direct folosind micrometre care sunt încorporate în sistemul de microscop. Și, de asemenea, o metodă indirectă care vă permite să măsurați imaginile negative ale microfotografiilor. Eroarea este de 10-15%. Există formule pentru măsurarea volumului unei celule sferice:
Pentru elipsoidal:
Unde a este diagonala mică (jumătate din lățimea celulei), b este diagonala majoră (jumătate din lungimea celulei).
Pentru celule cilindrice: 
Forme cilindrice cu capete rotunjite:
Rata de creștere a celulelor este determinată în mare măsură de date externe. Cu cât mediul este mai optim, cu atât este mai mare rata de creștere. În condiții constante, creșterea este constantă.
Unde V este volumul celulei la momentul t, V0 este volumul inițial al celulei, C este rata de creștere constantă, e este baza logaritmului natural, t este timpul de observare.
Creșterea bacteriilor într-o populație bacteriană
Populația este o colecție de bacterii dintr-o specie sau mai multe specii (asociație mixtă) care se dezvoltă într-un spațiu limitat într-un sistem închis sau închis. Cultivarea m/o în sistem închis—cultivare discontinuă. Dezvoltându-se într-un sistem închis, populația m/o se comportă ca un organism multicelular care are o restricție genetică asupra creșterii.Creșterea bacteriilor într-o populație bacteriană poate fi reprezentată ca un grafic în care numărul de celule poate fi prezentat în funcție de timp (curba de creștere).
În curbă pot fi distinse mai multe faze.
1. Faza de întârziere (inițială). Numărul de celule nu se modifică. În această perioadă, celulele se adaptează la condițiile în care au fost plasate. Celulele sintetizează enzime inductibile, cu ajutorul cărora celulele utilizează surse de hrană. Durata fazei depinde de vârstă (celulele tinere cresc mai repede), de caracteristicile biologice ale culturii și de caracterul complet al mediului nutritiv.
2. Faza de întârziere a reproducerii. Rata de reproducere nu este mare.
3. Faza de creștere logaritmică. Cea mai mare viteză de reproducere. Numărul de celule crește exponențial.
Cunoscând n și t, puteți afla timpul unei generații:
Constanta vitezei de reproducere:
Uneori există 2 faze de întârziere și log (diauxie, care se datorează faptului că pot exista 2 surse de alimentare în PS, de exemplu, glucoza și sorbitolul, iar m/o va utiliza mai întâi glucoza).
4. Faza de accelerare negativă. Încetinirea reproducerii celulare.
5. Faza de creștere staționară. Rata de creștere este egală cu rata morții celulare, adică numărul de celule nu crește.
Cauza morții este epuizarea componentelor nutriționale, modificările pH-ului, acumularea de produse metabolice etc. Numărul de celule la care ajunge cultura în faza staționară este maxim. Acest număr de celule se numește randament. 
Determinat de volumul mediu, densitatea sau numărul de celule și condițiile de cultură.
Faza de moarte accelerată.
Rata morții este mai mare decât rata reproducerii, dar nu atinge un maxim.
7. Stadiul morții logaritmice. Cultura fie moare, fie intră într-o stare de animație suspendată.
La scară industrială, se folosește cultivarea continuă, menținând sterilitatea completă, iar sistemul este deschis. Ele adaugă nutrienți și elimină produsele metabolice. Acest lucru este necesar pentru a menține cultura într-un anumit stadiu de creștere.
De exemplu: a/k, care este produs de m/o în faza de creștere logaritmică. Starea poate fi reglată prin controlul densității celulelor și prin consumul de surse esențiale de carbon și azot. Dacă dezvoltarea unei culturi este controlată de densitate, atunci cultura este crescută în turbidostate; dacă printr-o sursă de hrană, este crescută într-un chemostat.
Obținerea culturilor sincrone
Culturile sincrone sunt un set de celule care se divid simultan datorită aceleiași pregătiri pentru creștere și diviziune a tuturor celulelor.Metode de sincronizare a culturii.
Centrifugarea poate fi folosită pentru a separa celulele mari de cele mici. Metoda chimico-biologică este înfometarea forțată a celulelor pe medii inferioare cu transferul lor ulterior în PS complet. Cultura începe să se împartă sincron. Folosit în cercetarea științifică.
