Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 10 bài viết Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật, nhằm giúp các em học tốt chương trình Sinh học 10.

Nội dung bài viết Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật:
1. Nuôi cấy không liên tục Cấy vi khuẩn vào một bình nón chứa môi trường lỏng rồi giữ bình ở nhiệt độ thích hợp, trong một thời gian nhất định. Nếu trong suốt quá trình đó người ta không thêm môi trường mới vào bình cũng không rút sinh khối tế bào ra khỏi bình thì kiểu nuôi như vậy được gọi là nuôi cấy không liên tục và sinh trưởng ở đây là của cả quần thể vi sinh vật. Quần thể vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo 4 pha thể hiện ở hình 38. Pha cân bằng Pha suy vong Log số lượng tế bào Pha luỹ thừa Pha tiềm phát Thời gian Hình 38.
Đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục + Pha tiềm phát (pha lag) Đây là thời gian tính từ khi vi khuẩn được cấy vào bình cho đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng. Trong pha này vi khuẩn phải thích ứng với môi trường mới, do đó chúng phải tổng hợp mạnh mẽ ADN và các enzim chuẩn bị cho sự phân bào. + Pha luỹ thừa (pha log) Trong pha này, vi khuẩn bắt đầu phân chia mạnh mẽ, số lượng tế bào tăng theo luỹ thừa và đạt đến cực đại, thời gian thế hệ đạt tới hằng số, quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ nhất.
Pha cân bằng Trong pha này tốc độ sinh trưởng cũng như trao đổi chất của vi khuẩn giảm dần. Số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi theo thời gian (Số lượng tế bào chết cân bằng với số lượng tế bào được tạo thành). Hơn nữa, kích thước tế bào nhỏ hơn trong pha log. Có một số nguyên nhân khiến vi khuẩn chuyển sang pha cân bằng như : chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, nồng độ ôxi giảm (đối với vi khuẩn hiếu khí), các chất độc (etanol, một số axit) tích luỹ, pH thay đổi + Pha suy vong Pha này thể hiện ở số lượng tế bào chết vượt số lượng tế bào mới được tạo thành do chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích luỹ.
Một số vi khuẩn chứa các enzim tự phân giải tế bào. Số khác có hình dạng tế bào thay đổi do thành tế bào bị hư hại. 2. Nuôi cấy liên tục Trong nuôi cấy không liên tục, không có sự bổ sung chất dinh dưỡng mới, cũng không có sự rút bỏ các chất thải và sinh khối của tế bào dư thừa. Do đó, pha luỹ thừa thường chỉ kéo dài qua vài thế hệ. Vì vậy, để thu được nhiều sinh khối hoặc sản phẩm của vi sinh vật trong công nghệ người ta sử dụng phương pháp nuôi cấy liên tục.
Trong trường hợp đó, các điều kiện môi trường được duy trì ổn định nhờ việc bổ sung thường xuyên chất dinh dưỡng và loại bỏ không ngừng các chất thải. Trong một hệ thống mở như vậy, quần thể vi khuẩn có thể sinh trưởng ở pha luỹ thừa trong một thời gian dài, mật độ tế bào tương đối ổn định. Nuôi cấy liên tục được sử dụng để sản xuất sinh khối vi sinh vật, các enzim, vitamin, etanol.