I, Khái niệm sinh trưởng của quần thể vi sinh vật:
Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là sự tăng số lượng tế bào của quần thể.
II, Sinh trưởng của vi sinh vật
1. Nuôi cấy không liên tục
Sự sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục bao gồm 4 pha cơ bản; pha tiềm phát, pha cấp số, pha cân bằng và pha suy vong.
- Pha tiềm phát (pha lag): tính từ khi vi sinh vật được cấy vào bình cho đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng. Đây là giai đoạn thích nghi của VSV, chúng tiến hành tổng hợp mạnh ADN và các enzyme chuẩn bị cho sự phân bào.
- Pha lũy thừa (pha log-pha cấp số): vi sinh vật phân chia mạnh mẽ, số lượng tế bào tăng theo lũy thừa và đạt đến cực đai. Thời gian thế hệ đạt tới hằng số, quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ nhất.
- Pha cân bằng: tốc độ sinh trưởng và trao đổi chất của vi sinh vật giảm dần. Do chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, chất độc hại tăng trong môi trường nuôi cấy, số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi theo thời gian.
- Pha suy vong: số lượng tế bào trong quần thể giảm do bị phân huỷ ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tăng
Ý nghĩa: nghiên cứu sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật,
Một số hạn chế của nuôi cấy không liên tục:
+ Chất dinh dưỡng cạn dần
+ Các chất độc hại tích lũy ngày càng nhiều
$ \to $Ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật
2. Nuôi cấy liên tục:
Trong nuôi cấy liên tục không có sự bổ sung chất dinh dưỡng mới cũng không lấy ra các chất độc hại do đó quá trình nuôi cấy sẽ nhanh chóng dẫn đến suy vong.
Trong nuôi cấy liên tục chất dinh dưỡng mới thường xuyên được bổ sung đồng thời không ngừng loại bỏ các chất thải, nhờ vậy quá trình nuôi cấy đạt hiệu quả cao và thu được nhiều sinh khối hơn.
Nuôi cấy liên tục được dùng để sản xuất sinh khối vi sinh vật như các enzyme, vitamim, etanol…
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha cân bằng, số lượng tế bào vi sinh vật trong quần thể đạt cực đại và không đổi theo thời gian vì số lượng tế bào sinh ra bằng tế bào chết đi.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha cân bằng, số lượng tế bào vi sinh vật trong quần thể đạt cực đại và không đổi theo thời gian vì số lượng tế bào sinh ra bằng tế bào chết đi.
Trong nuôi cấy liên tục, thành phần của môi trường nuôi cấy ổn định, người ta bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương.
Trong pha suy vong, số tế bào sống trong quần thể giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều.
Trong nuôi cấy liên tục, thành phần môi trường nuôi cấy luôn ổn định, quần thể vi sinh vật sẽ sinh trưởng liên tục, dịch nuôi cấy có mật độ vi sinh vật tương đối ổn định.
của vi sinh vật biểu hiện mấy pha?
Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục. Quần thể vi sinh vật nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo 1 đường cong gồm 4 pha: pha tiềm phát, pha lũy thừa, pha cân bằng, pha suy vong.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha tiềm phát (pha lag): vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
Trong pha suy vong, số tế bào sống trong quần thể giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha tiềm phát (pha lag): lượng vi khuẩn ban đầu được bổ sung vào môi trường ít, vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
Môi trường nuôi cấy không liên tục là môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới (chất dinh dưỡng được bổ sung một lần lúc ban đầu) và không lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất.
Trong nuôi cấy không liên tục, chất dinh dưỡng cạn dần, các chất độc tích lũy ngày càng nhiều làm ức chế sinh trưởng của vi sinh vật, số tế bào sống trong quần thể giảm dần, tế bào bị phân hủy ngày càng nhiều.
E. coli trong điều kiện nuôi cấy thích hợp cứ 20 phút tế bào lại phân đôi một lần $\Rightarrow$ thời gian thế hệ g = 20 phút.
Thời gian từ khi sinh ra một tế bào cho đến khi tế bào đó phân chia hoặc số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi gọi là thời gian thế hệ (kí hiệu là g).
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha tiềm phát (pha lag): vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha lũy thừa (pha cấp số, pha log), vi sinh vật sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.
Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục (lý thuyết cơ bản trong SGK).
Thời gian từ khi sinh ra một tế bào cho đến khi tế bào đó phân chia hoặc số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi gọi là thời gian thế hệ (kí hiệu là g).
Sinh trưởng ở quần thể vi sinh vật được hiểu là sự tăng số lượng tế bào của quần thể. (Kiến thức cơ bản SGK).
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha tiềm phát (pha lag): vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
Quần thể vi sinh vật nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo 1 đường cong gồm 4 pha: pha tiềm phát (pha lag), pha lũy thừa (pha log), pha cân bằng, pha suy vong.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha lũy thừa (pha cấp số, pha log), vi sinh vật sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha cân bằng, số lượng tế bào vi sinh vật trong quần thể đạt cực đại và không đổi theo thời gian vì số lượng tế bào sinh ra bằng tế bào chết đi.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha tiềm phát (pha lag): vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha lũy thừa (pha cấp số, pha log), vi sinh vật sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.
đổi theo thời gian ở pha
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha cân bằng, số lượng tế bào vi sinh vật trong quần thể đạt cực đại và không đổi theo thời gian vì số lượng tế bào sinh ra bằng tế bào chết đi.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha tiềm phát (pha lag): vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
Để tránh hiện tượng suy vong của quần thể vi sinh vật, người ta luôn đổi mới môi trường nuôi cấy bằng cách bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương, đố là nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục.
Để tránh hiện tượng suy vong của quần thể vi sinh vật, người ta luôn đổi mới môi trường nuôi cấy bằng cách bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương, đó là nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha tiềm phát (pha lag): vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, ở pha lũy thừa (pha cấp số, pha log), vi sinh vật sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.