Den Bakterien-Lebenszyklus verstehen: Phasen & Faktoren

Der Bakterien-Lebenszyklus besteht aus der Verzögerungsphase, der Log- oder exponentiellen Phase, der stationären Phase und der Todesphase. Faktoren, die das Bakterienwachstum beeinflussen, wirken sich stark auf diesen Zyklus aus.

Verzögerungsphase

• Bakterien wachsen während der Verzögerungsphase nicht. Allerdings passen sie sich an ihre Umgebung an und metabolisieren, das heißt, sie produzieren Vitamine und Aminosäuren, die für die Zellteilung benötigt werden. Sie beginnen, Kopien ihrer DNA herzustellen, und wenn die Umgebung reichlich Nährstoffe liefert, kann die Verzögerungsphase sehr kurz sein. Dann werden die Bakterien zur nächsten Phase ihres Lebens übergehen.

Log- oder exponentielle Phase

• Während der Log- oder exponentiellen Phase vermehren sich Bakterien schnell, sogar exponentiell. Die Zeit, die eine Kultur benötigt, um sich zu verdoppeln, wird als „Generationszeit“ bezeichnet, und unter den besten Bedingungen können die schnellsten Bakterien sich in etwa 15 Minuten verdoppeln. Andere Bakterien benötigen Tage. Innerhalb eines Bakteriums driftet die DNA-Kopie zur gegenüberliegenden Seite der Membran. Das Bakterium zieht sich dann auseinander und schafft zwei identische „Tochterzellen“, die erneut zu teilen beginnen. Dieser Prozess wird als Binärteilung bezeichnet.

Stationäre Phase

• Während der stationären Phase lässt das Bakterienwachstum nach. Aufgrund sich ansammelnder Abfälle und Platzmangels können Bakterien das Tempo der Log- oder exponentiellen Phase nicht aufrechterhalten. Wenn die Bakterien jedoch in eine andere Kultur umziehen, kann ein schnelles Wachstum wieder aufgenommen werden.

Todesphase

• Während der Todesphase verlieren Bakterien jede Fähigkeit zur Fortpflanzung, was ihr Todesurteil darstellt. Wie die Log- oder exponentielle Phase kann das Bakteriensterben so schnell eintreten wie ihr Wachstum.

Faktoren, die das Wachstum beeinflussen

• Temperatur, Säuregrad, Energiequellen und das Vorhandensein von Sauerstoff, Stickstoff, Mineralien und Wasser beeinflussen alle das Bakterienwachstum und damit den Bakterien-Lebenszyklus. Optimale Wachstumsbedingungen hängen von den Bakterien ab. Psychrophilen gedeihen beispielsweise unter arktischen Bedingungen, während Hyperthermophilen am besten in heißen Umgebungen wie Ozeanquellen wachsen. Acidophile benötigen hochsäurehaltige Umgebungen, während Neutrophile Orte bevorzugen, die weder sauer noch basisch sind. Natürlich sind dies nur zwei von vielen möglichen Beispielen.