Mikrobipopulaation kasvuvaiheet
Vakaissa kasvuolosuhteissa bakteerit noudattavat eksponentiaalista kasvua, jossa niiden lukumäärän logaritmi kasvaa lineaarisesti ajan funktiona. Eksponentiaalinen kasvu on kuitenkin vain yksi elinsyklin vaihe, jos solupopulaation kasvua tarkastellaan tilanteessa, jossa ravintoaineiden saatavuus on rajallinen. Tällainen tilanne syntyy yleensä laboratorio-olosuhteissa suljetuissa viljelmissä, ja populaation tyypillistä elinsykliä voidaan kuvata kasvukäyrällä.
Kun mikrobipopulaatio ympätään tuoreeseen kasvatusliuokseen (mediumiin), seuraa lag-vaihe (viivevaihe), jonka pituus riippuu kasvuston aikaisemmista elinolosuhteista. Lag-vaiheen aikana solupopulaatio ei lisäänny, vaan se sopeutuu uusiin olosuhteisiin mm. syntetoimalla kasvuun tarvittavia entsyymejä tai toipumalla aikaisemmista soluja vahingoittaneista käsittelyistä. Lag-vaihe seuraa myös, jos solupopulaatio siirretään rikkaasta vähäravinteisempaan kasvatusmediumiin, koska solut tarvitsevat aikaa elintärkeiden aineenvaihduntatuotteiden tuotannossa tarvittavien entsyymien synteesiin.
Eksponentiaalisen kasvun vaiheessa solujen lukumäärä ja solupopulaation massa moninkertaistuvat nopeasti. Solujen kasvunopeus on riippuvaista paitsi niiden geneettisistä ominaisuuksista, myös ympäristötekijöistä kuten lämpötilasta ja kasvatusmediumin koostumuksesta.
Kasvun stationäärivaihe saavutetaan, kun jokin välttämätön kasvuun tarvittava ravintoaine on kulutettu loppuun ja / tai aineenvaihdunnan haitalliset lopputuotteet keräytyvät kasvatusliuokseen estäen solujen kasvua. Stationäärivaiheelle on tyypillistä, että solujen kasvu pysähtyy, vaikka solujen energiametabolia ja biosynteettiset prosessit jatkuvat. Joillain organismeilla kasvu voi myös jatkua hitaasti stationäärivaiheessa. Tällöin soluja syntyy ja kuolee yhtä paljon, jolloin niiden lukumäärä säilyy vakiona (ns. kryptinen kasvu).
Jos solupopulaatiota ylläpidetään samassa kasvatusliuoksessa stationäärivaiheen saavuttamisen jälkeen, solut alkavat kuolla ja saavuttavat kuolinvaiheen. Kuolinvaiheessa kuolevia soluja on enemmän kuin syntyviä. Solujen kuolema tapahtuu eksponentiaalisesti, mutta huomattavasti hitaammin kuin solujen lisääntyminen eksponentiaalisessa kasvuvaiheessa.
