Bài 25. SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
I. KHÁI NIỆM VỀ SINH TRƯỞNG 1. Khái niệm
- Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là sự gia tăng số lượng tế bào trong quần thể vi sinh vật.
Nếu cấy một vi khuẩn (sinh sản bằng phân đôi) vào bình chứa môi trường thì sự tăng số lượng tế bào:
1 (20) 2 (21) 4 (22) 8 (23) 16 (24) ...
- Thời gian thế hệ (g) là thời gian từ khi sinh ra một tế bào cho đến khi tế bào đó phân chia hoặc thời gian mà số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi.
Ví dụ: Thời gian thế hệ của vi khuẩn E. coli là g = 20 phút.
2. Công thức
- Số lượng tế bào vi khuẩn (Nt) sau 1 thời gian nuôi cấy :
Nt = N0 × 2n
(N0 : số tế bào vi khuẩn ban đầu; n : số lần phân chia tế bào) II. SỰ SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ VI KHUẨN
1. Nuôi cấy không liên tục
- Khái niệm: là quá trình nuôi cấy vi sinh vật mà trong suốt thời gian nuôi cấy không bổ sung vào môi trường chất dinh dưỡng mới và không lấy đi các sản phẩm của quá trình chuyển hóa.
- Vi khuẩn nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo 4 pha:
a. Pha tiềm phát:
- Vi khuẩn thích nghi với môi trường hình thành các enzim cảm ứng để phân giải cơ chất.
- Số lượng cá thể tế bào chưa tăng.
b. Pha luỹ thừa:
- Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi.
- Số lượng tế bào tăng theo lũy thừa, quá trình trao đổi chất là mạnh mẽ nhất.
c. Pha cân bằng:
- Số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi.
- Số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi.
d. Pha suy vong:
- Chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy.
- Số lượng tế bào chết vượt qúa số lượng tế bào mới sinh ra.
2. Nuôi cấy liên tục
Trong quá trình nuôi cấy không liên tục, chất dinh dưỡng bị cạn dần, các chất chuyển hóa tích lũy ngày càng nhiều đã ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật. Để tránh hiện tượng suy vọng của quần thể vi sinh vật, người ta tiến hành nuôi cấy liên tục.
- Khái niệm: Nuôi cấy liên tục là quá trình nuôi cấy vi sinh vật mà trong quá trình nuôi cấy thuờng xuyên bổ sung chất dinh dưỡng mới và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương.
- Ứng dụng: Sử dụng trong sản xuất sinh khối để thu nhận prôtêin đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như các axit amin, enzim, kháng sinh, hoocmôn, vitamin,...
