Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

Mục lục

  • 1 Khái niệm sinh trưởng
  • 2 Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn
    • 2.1 Nuôi cấy không liên tục
    • 2.2 Nuôi cấy liên tục
  • 3 Tham khảo

Khái niệm sinh trưởngSửa đổi

Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật được hiểu là sự tăng số lượng tế bào của quần thể.Nghĩa là sau khi quần thể vi sinh vật xâm nhập vào cơ thể vật chủ và tìm được nguồn dinh dưỡng thích hợp.Lúc đó quần thể vi sinh vật sẽ sinh trưởng và sinh sản.

Thời gian thế hệ (kí hiệu là G) là thời gian cần cho một tế bào phân chia hay quần thể nhân đôi về mặt số lượng cá thể. Ví dụ: E.coli có thời gian thế hệ là 20 phút (cứ 20 phút phân đôi một lần).

Thời gian thế hệ thay đổi nhiều ở các quần thể khác nhau và điều kiện khác nhau.

Tốc độ sinh trưởng riêng của VSV (µ) là số lần phân chia trong một đơn vị thời gian của một chủng trong điều kiện nuôi cấy cụ thể

Nt=No * 2 mũ n

Với n là số lần phân chia tế bào và t là thời gian phân chia

Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩnSửa đổi

Nuôi cấy không liên tụcSửa đổi

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

Số tế bào sau n lần phân chia từ tế bào ban đầu trong thời gian t là:

Nuôi cấy không liên tục gồm 4 pha

  • 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.
  • Pha lũy thừa (pha log): Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.
  • Pha cân bằng: Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt cực đại và không đổi theo thời gian, vì số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi
  • Pha suy vong: Môi trường sống cạn kiệt chất dinh dưỡng, số tế bào chết ngày càng lớn

Nuôi cấy liên tụcSửa đổi

Môi trường nuôi cấy liên tục là môi trường luôn được bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết vào và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương. Người ta dùng phương pháp nuôi cấy liên tục trong sản xuất sinh khối để thu nhận prôtêin đơn bào, các hợp chất có tính sinh học như các amino acid,...

Tham khảoSửa đổi

  1. *SGK Sinh học lớp 10.

I. KHÁI NIỆM VỀ SINH TRƯỞNG

1. 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.

2. Thời gian thế hệ (g)

Thời gian thế hệ là thời gian tính từ khi 1 tế bào sinh ra đến khi tế bào đó phân chia hoặc số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi.

VD: VK E.coli 20' phân chia một lần (g=20');  trực khuẩn lao là 12h ( ở nhiệt độ 37oC); nấm men bia ở 30oC là 2h...

Công thức tính thời gian thế hệ:   g = t/n

với:   t: thời gian

         n: số lần phân chia trong thời gian t

3. Công thức tính số lượng tế bào

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

Sau n lần phân chia từ N0 tế bào ban đầu trong thời gian t:

                   Nt = N0 x 2n

Với:

Nt : số tế bào sau n lần phân chia trong thời gian t

N0 : số tế bào ban đầu

n : số lần phân chia

II. SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ 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.

µ là tốc độ sinh trưởng riêng của VSV, chỉ số lần phân chia trong một đơn vị thời gian.

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

- 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 và 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…

III. Sinh sản của vi sinh vật.


Ở cả vi sinh vật nhân sơ và vi sinh vật nhân thực đều có 3 hình thức sinh sản là: Phân đôi, nảy chồi và hình thành bào tử.

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

1. Sinh sản ở sinh vật nhân sơ.

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy
Phân đôi ở vi sinh vật: 

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

Nội bào tử ở vi khuẩn

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

2. Sinh sản ở vi sinh vật nhân thực.

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

Hình thành bào tử ở nấm mốc:

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

Bào tử trần và bào tử kín :

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

So sánh nội bào tử và ngoại bào tử: 

Nghiên cứu sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là ứng dụng của kiểu nuôi cấy

Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Sinh lớp 10 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 10 tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.