Ya hemos visto que las poblaciones bacterianas crecen de forma exponencial. Si monitorizamos su crecimiento a lo largo del tiempo, obtendremos una curva como la que se observa en la imagen.
En ella podemos diferenciar 4 fases:
- Fase de latencia (Lag): Al principio, nada más sembrarlas, las bacterias no se dividen. Emplean un tiempo en adaptarse a las condiciones del nuevo medio de cultivo. Su duración depende de la diferencia entre el ambiente original y el nuevo ambiente que encuentra la bacteria. Si este ambiente no difiere, el crecimiento de la población no se detendrá.
- Fase exponencial (Log): Transcurrido el período de latencia, la población comienza a dividirse exponencialmente Este crecimiento continuará así hasta que las condiciones en el medio cambien.
- Las bacterias durante la fase exponencial son metabólicamente similares unas a otras. Este es el momento ideal para trabajar con ellas en el laboratorio.
- Fase estacionaria: La fase de crecimiento exponencial no puede continuar durante un período de tiempo muy largo, ya que como consecuencia del metabolismo de la bacteria, los nutrientes comienzan a agotarse, los productos tóxicos o de desecho aumentan y el espacio en el medio comienza a disminuir. Llega un momento en el que el crecimiento exponencial se detiene. El número de células que se dividen es aproximadamente igual al número que mueren. Es en esta fase cuando algunas bacterias sintetizan antibióticos y enzimas extracelulares, otras sintetizan las esporas. La fase estacionaria puede durar periodos largos de tiempo. Las bacterias en ambientes pobres en nutrientes probablemente pasen la mayoría del tiempo en esta fase.
- Fase de muerte celular: Si la incubación del cultivo continúa durante un período de tiempo largo, el número de células en la población comienza a disminuir. Las bacterias mueren debido a daños en el ADN o en las proteínas o al agotamiento de las reservas energéticas. La población muestra un descenso lento a lo largo del tiempo que se va produciendo a una velocidad mucho más lenta que el crecimiento en la fase exponencial.
Una exoenzima, o enzima extracelular, es una enzima que es secretada por una célula y funciona fuera de esa célula. Las exoenzimas son producidas tanto por células procariotas como por eucariotas y han mostrado ser un componente crucial en muchos procesos biológicos. Comúnmente, estas enzimas están involucradas en la rotura de macromoléculas de gran tamaño. Bacterias y hongos producen exoenzimas para digerir nutrientes provenientes de su ambiente. Algunas especies patógenas también utilizan exoenzimas como factores de virulencia.