Bài giảng Sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật - Trường ĐH Bách khoa Hà Nội

Bài giảng Sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật - Trường ĐH Bách khoa Hà Nội trình bày nội dung kiến thức về sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật; Môi trường sống của vi sinh vật; Cùng với một số bài tập để các em sinh viên ôn tập củng cố kiến thức. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Sinh trưởng Phát triển vi sinh vật HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Sinh trưởng phát triển • Sinh trưởng phát triển thuộc tính sinh vật • Sinh trưởng tăng kích thước khối lượng tế bào • Phát triển (sinh sản) là tăng số lượng tế bào HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Thông số số dùng xác định số lượng khối lượng vsv Thông số Số lượng VSV Khối lượng VSV Đơn vị thể tích N: Nồng độ vsv ( tế bào/ml) X: Mật độ vsv (g sinh khối khô/ml) Thời gian cho tăng đôi G: Thời gian hệ (h) Thời gian tăng đôi (h) Số lần tăng đôi sau đơn vị thời gian V: Hằng số tốc độ phân chia (1/h) ℳ: Hằng số tốc độ phát triển riêng (1/h) HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 𝑁 = 𝑁$ 𝑥 2' No: Số tế bào ban đầu N: Số tế bào sau n lần phân chia log𝑁 = log𝑁$ + nlog2 logN − log𝑁0 𝑛 = log2 v = ' g = 2034 5 20367 = (1519 )203; < = 𝑁 = 𝑁$ 𝑥 2=> n: số lần phân chia v: số lần phân chia trong 1h – Hằng số phân chia Hằng số phân chia: phụ thuộc loài vi sinh vật điều kiện nuôi cấu g: thời gian hệ (h) Thời gian phân chia ngắn -> vsv phát triển nhanh HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OD 600 Time (h) nm 0,03 0,16 1,16 2,01 2,6 10 2,83 12 3,05 14 3,07 16 2,6 18 2,1 HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Sự sinh trưởng vi sinh vật mơi trường đặc vVề hình thái: từ tế bào ban đầu sinh trưởng phát triển hình thành quần thể VSV gồm vơ số tế bào quan sát mắt thường: khuẩn lạc vMỗi lồi vi sinh vật điều kiện sống định -> hình thành kiểu khuẩn lạc đặc trưng vVề động học: sự sinh trưởng trải qua các giai đoạn thích ứng, phát triển luỹ tiến, cân suy vong HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY ü Phân biệt KL dựa trên: • kích cỡ • màu sắc • hình thái • cách mọc ü Đặc trưng khuẩn lạc thay đổi theo: • Ngày ủ • Nhiệt độ ni cấy • Loại mơi trường… HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Log phase • VSV đã thích nghi với mơi trường, phát triển mạnh mẽ • Mật độ tế bào vsv tăng nhanh theo cấp số nhân, nồng độ thức ăn giảm nhanh, • Nồng độ chất trao đổi bậc 1 tăng nhanh dx = 𝜇X dt 𝑋 = 𝑋$ 𝑒 G> • Tốc độ phát triển phụ thuộc vào lồi vsv điều kiện ni cấy • Đến cuối giai đoạn thức ăn cạn dần nồng độ chất trao đổi tăng -> vsv phát triển chậm lại HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 7,5 8,5 OD 150 L 0,05 0,10 0,20 0,54 1,08 1,73 2,29 3,28 3,45 3,65 4,15 ln(OD) -3,10 -2,31 -1,61 -0,61 0,08 0,55 0,83 1,19 1,24 1,29 1,42 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 1,50 𝑋 = 𝑋$ 𝑒 G> ln (𝑋) = ln (𝑋$ ) + ℳt 10 Thời gian (h) y = 0,4345x - 1,7653 R² = 0,96821 1,00 Ln (OD) thời gian OD 600 Xác đinh tốc độ sinh trưởng riêng 0,50 0,00 -0,50 -1,00 Time (h) HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Stationary phase • Thức ăn cạn kiện nồng độ chất trao đổi tích luỹ cao • + Số tế bào sinh ~ số tế bào chế -> mật độ vsv gần không thay đổi dx =0 dt • + Một số sản phẩm trao đổi thứ cấp (bậc 2) được tổng hợp HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Death phase • Số lượng vsv giảm dần • Tế bào tự phân giải HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Sản phẩm tạo môi trường lỏng HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Hiện tượng sinh trưởng kép sinh trưởng thêm • Vsv phát triển nhiều nguồn cacbon khác -> có nhiều pha log HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Ảnh hưởng nồng độ chất đến sinh trưởng HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY • Tại nồng độ chất cao S >> Ks: • ℳ -> ℳmax IJ I> = 𝜇KLM 𝑋 Tại nồng độ chất thấp S >> Ks HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Sự phát triển q trình ni cấy liên tục HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY • • • • Thể tích bình nuôi cấy: V (l) Tốc độ dịch vào – là: F (l/h) Tốc độ pha lỗng: D O D = Tốc độ rửa trơi P − Mật độ vi sinh vật IJ I> dX = DX dt = 𝜇𝑋 − DX = (𝜇-D)X Nếu 𝜇 > D mật độ vsv tăng dần theo thời gian 𝜇 < D mật độ vsv giảm dần 𝜇 = D mật độ vsv không đổi HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Định lượng vi sinh vật: định lượng trực tiếp HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Định lượng vi sinh vật: định lượng gián tiếp HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Định lượng vi sinh vật: định lượng gián tiếp Phương pháp pha loãng Pasteur HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Định lượng vi sinh vật: định lượng gián tiếp HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY ...HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Sinh trưởng phát triển • Sinh trưởng phát triển thuộc tính sinh vật • Sinh trưởng tăng kích thước khối lượng tế bào • Phát triển (sinh sản) là tăng số lượng tế bào... Sự sinh trưởng vi sinh vật mơi trường đặc vVề hình thái: từ tế bào ban đầu sinh trưởng phát triển hình thành quần thể VSV gồm vơ số tế bào quan sát mắt thường: khuẩn lạc vMỗi loài vi sinh vật. .. dưỡng điều kiện môi trường phù hợp, vi sinh vật phát triển nhanh so với loài sinh vật khác ØSự phát triển theo 4 giai đoạn + Lag phase : pha thích ứng - pha thích nghi – pha tiềm phát + Exponential phase: log phase, luỹ