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Una colonia microorganica è un insieme di microorganismi (di solito batteri o lieviti) nati da un'unica cellula madre, che ha dato inizio alla divisione - o riproduzione - cellulare.
Nella divisione cellulare batterica non si ha un crossing-over e non si ha lo scambio di gameti (cellule sessuali), quindi non si ha una variabilità genetica. Le uniche due variabilità possono esser date da mutazioni spontanee durante il duplicamento del materiale genetico del microorganismo in fase di divisione cellulare, ma sono davvero molto rare, o la coniugazione batterica (alcuni scienziati la considerano come un rapporto sessuale).
Il batterio che si trova in un ambiente favorevole (temperatura, umidità quindi la presenza di acqua, pH, pressione osmotica e sostanze nutritive adatte) dà inizio ad una fase, detta fase di latenza, dove il batterio (microorganismo) inizia a produrre enzimi necessari alla digestione delle macromolecole nutritive attorno ad esso e inizia ad assorbire il "cibo". Dura in media 3 ore, ma dipende dalla specie del batterio. Quando il rapporto superficie/volume diventa troppo basso, gli scambi con l'esterno diventano difficoltosi e i batteri cominciano la divisione cellulare. La crescita è esponenziale, ciò vuol dire che da una cellula se ne formano due uguali alla cellula madre, dalle due cellule se ne formano altre 2 (per ogni cellula, quindi 2x2=4) uguali tra loro, uguali alla cellula madre e di conseguenza uguali alla prima cellula che si è divisa e così via. Si riproducono per una potenza con esponente 2.
La colonia di lieviti nasce con lo stesso procedimento di quella batterica.