Wzrost wykładniczy

Dla laika jednym z najmniej oczekiwanych odkryć jest to, że wzrost ? jeśli nie jest ograniczany ? może trwać nieskończenie. Co rośnie jest samo przez się zdolne do wzrostu. Dobrze to ilustruje przykład rozwoju bakterii. Gdy komórki bakteryjne zostaną umieszczone na pożywce, znaj­dują się najpierw w fazie spoczynkowej (lag period), a potem następuje wzrost wykładniczy. Każda bakteria dzieli się w przybliżeniu co 30?40 minut; następnie powstałe komórki ?rosną”, dopóki nie osiągną wielkości komórek macierzystych. Proces trwa dopóty, dopóki nie wy­czerpie się zapas substancji odżywczych, po czym ustalają się specjalne warunki, które nas tutaj nie interesują. Gdy pożywka jest odnawiana, wzrost trwa nieograniczenie. Wykorzystano to w metodach stałej hodowli drobnoustrojów. Aby wszystkie rosnące w hodowli mikroorganizmy mogły otrzymać potrzebne im środki odżywcze, trzeba by zapewnić wykładni­cze powiększenie wielkości pojemnika i ilości pożywki. Oczywiście nie jest to możliwe, lecz jeśli część namnażanych mikroorganizmów będziemy usuwać z tą samą prędkością, z jaką dostarczać będziemy pożywienia, wtedy utrzyma się stan równowagi dynamicznej, w którym wszystkie materiały są zużywane.

Bardziej wnikliwe obserwacje wykazały, że w rozważaniach zjawisk stałego wzrostu trzeba zachować ostrożność. Wzrost osobnika zwiększa się wraz z przyrostem masy, czego należy zwykle oczekiwać, ponieważ to, co rośnie, jest zdolne do przyrostu. Mitchison badał wzrost pojedyn­czych komórek drożdży, używając mikroskopu interferencyjnego, by określić ?suchą masę” poszczególnych komórek w sposób ciągły. Trzy­mał on drożdże w jałowej pożywce tak, aby nie było możliwości zanie­czyszczenia hodowli innymi mikroorganizmami. Każda komórka drożdży rosła ze stałą prędkością niezależną od masy, aż do późnej fazy podziału, który następował co cztery godziny, a następnie ta szybkość podwajała się i pozostawała bez zmiany w ciągu następnego pokolenia. A więc szybkość syntezy uzależniona jest od grupy składników, prawdopodobnie od rybosomów, które mogą podwoić swą liczbę przed podziałem komórki.

Cały proces podziału musi widocznie być związany z replikacją DNA, ta zaś u wielu organizmów zachodzi około środka okresu pomiędzy po­działami. Przebieg cyklu replikacji DNA jest prawdopodobnie określony przez skomplikowane zależności między replikującym się materiałem a polimerazami (nukleotydylotransferazami), lecz mechanizm ten nie jest w pełni poznany.

Both comments and pings are currently closed.

Comments are closed.