Cresterea celulei bacteriene

Cresterea celulei bacteriene

In mod normal, toti constituientii celulari se dubleaza cantitativ in perioada de crestere, dar afirmatia este valabila in primul rand pentru ADN. Cresterea si multiplicarea bacteriilor sunt procese controlate genetic.

O astfel de definitie, ce limiteaza procesul de crestere la ansamblul constituientilor specifici celulei, elimina din cadrul notiunii de crestere, marirea volumului celular consecutiva acumularii unei cantitati crescute de apa.

Cresterea celulei bacteriene implica cresterea peretelui celular. De aceea, studiul mecanismelor de crestere a peretelui celular reflecta mecanismele de crestere in general. Peretele celular creste prin sectionarea legaturilor chimice la anumite situsuri caracteristice ale moleculei de mureina si prin intercalarea unor constituienti structurali noi.

Forma celulelor bacteriene este consecinta modului in care are loc cresterea (adaugarea de substanta noua). La bacteriile sferice, cresterea este localizata intr-o banda ingusta ecuatoriala (fig. 41). Dovada a fost adusa de experientele in care s-au utilizat anticorpi specifici fata de polimerii parietali, marcati cu substante fluorescente. Calotele celulei isi pastreaza fluorescenta cateva generatii succesive, in timp ce in zona ecuatoriala, fluorescenta dispare progresiv, curand dupa marcare. Substanta noua se depune, in proportii aproximativ egale, pe toate cele trei directii ale spatiului.

Fig. 41. a. La celulele sferice (coci) sinteza peretelui celular nou este localizata la nivelul zonei ecuatoriale. b. Imaginea electrono-optica de scanning a celulelor de Streptococcus hemolyticus. Sagetile indica zona de initiere a septului de diviziune.

Fig. 42. Reprezentarea schematica a diferitelor modalitati teoretice de crestere a bacilior, prin adaugarea constituientilot noi (zona hasurata) la structura parietala. (A) Perete celular in faza premergatoare cresterii. (B) Crestere limitata la una din extremitati. (C) Crestere la ambele extremitati. (D) Crestere in vecinatatea septului transversal. (E) Crestere prin intususceptiune. (F) Crestere prin intinderea peretelui celular si depunerea de material nou pe suprafata interna.

Bacteriile cilindrice cresc prin adaugarea substantei noi, pe directia axului lung al celulei (fig. 42).

Depunerea substantei noi in peretele celular al bacteriilor cilindrice se poate realiza unipolar, bipolar, ecuatorial (in zona de formare a septului transversal) sau intercalar.

Cresterea celulei bacteriene este limitata in timp pana la atingerea unui volum critic, cand inceteaza si este urmata de diviziune.

Mecanismul molecular declansator al diviziunii nu este cunoscut. Un rol important se atribuie dezechilibrului intre suprafata si volumul celulei, ce apare ca rezultat al cresterii. In mod obisnuit exista un raport echilibrat, permanent controlat, intre suprafata celulei si volumul ei (S/V).   

Suprafata reprezinta aria celulara prin care se realizeaza schimburile cu mediul extern. Marimea suprafetei conditioneaza rata patrunderii nutrientilor si a eliminarii substantelor de catabolism.

Volumul reprezinta masa celulara care consuma nutrientii si produce catabolitii .

In procesul de crestere, suprafata se mareste cu o rata patrata, iar volumul, cu o rata cubica. Cand valoarea raportului S/V atinge o limita inferioara critica, dezechilibrul creat declanseaza diviziunea celulara, prin care raportul S/V se reechilibreaza.

Multiplicarea bacteriilor se realizeaza prin diviziune directa (simpla), prin inmugurire sau prin formarea sporilor de propagare.