Bài 38: Sinh trưởng của vi sinh vật

Sự sinh trưởng theo cấp số.• Khái niệm về sự sinh trưởng của vi sinh vật Là sự tăng sinh các thành phần của tế bào và dẫn ngay đến sự phân chia • Khái niệm về sự sinh trưởng của quần thể

I Sự sinh trưởng theo cấp số.

• Khái niệm về sự sinh trưởng của vi sinh vật

Là sự tăng sinh các thành phần của tế bào

và dẫn ngay đến sự phân chia

• Khái niệm về sự sinh trưởng của quần thể

vi sinh vật

Là sự tăng số lượng tế bào trong quần thể

• Thời gian thế hệ (g)

Là thời gian từ khi xuất hiện một tế bào cho

đến khi phân chia

• Công thức tính số lượng tế bào vi khuẩn sau thời gian nuôi

N(t) = No.2n

N0: số tế bào vi khuẩn sau thời gian nuôi t

N(t): số tế bào vi khuẩn lúc bắt đầu nuôi

N : số lần tế bào vi khuẩn phân chia

n t

=

II Đồ thị sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục

1 Khái niệm nuôi cấy không liên tục

khi môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không lấy

đi các sản phẩm trao đổi chất thì gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục

a Pha tiềm phát (pha lag)

Số lượng tế bào trong quần thê

không tăng vì vi khuẩn phải thích nghi với môi trường, tổng hợp enzim để

phân giải cơ chất

b pha cấp số (pha log)

+ tế bào bắt đầu phân chia

+ số lượng tế bào tăng theo lũy thừa + hằng số tốc độ phân chia không đổi

và đạt cực đại

2 Đồ thị sinh trưởng

c Pha cân bằng động

+ số lượng tế bào vi khuẩn đạt cực đại và không đổi theo thời gian do số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi+ m = 0 và không đổi theo thời gian

d Pha suy vong

số tế bào sống giảm dần do chất dinh

dưỡng cạn kiệt, chất độc tích luỹ quá

nhiều

III sinh trưởng trong nuôi cấy liên tục

• khái niệm nuôi cấy liên tục

là nuôi cấy trong môi trường có thành

phần nuôi cấy luôn được ổn định, vi sinh

vật phát triển liên tục, dịch nuôi cấy có số lượng vi sinh vật tương đối ổn định

• Ứng dụng nuôi cấy liên tục

thu sinh khối, acid amin, enzim, kháng

sinh, hoocmon…

Thế nào là sự sinh trưởng của vi sinh vật ?

Mô hình sự sinh trưởng của

vi sinh vật

Mô hình sự phân đôi ở vi khuẩn E coli

t = 20 phút

t = 20 phút

Thế nào là thời gian thế hệ?

Thời gian

(phút) phân chiasố lần của quần thểsố tế bào Công thức chung

0 20

2 4 8 16

Sau thời gian của một thế hệ số

tế bào trong quần thể biến đổi

như thế nào?

Số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi

Nếu số lượng tế bào N0 = 105 thì sau 1 giờ số lượng tế bào trong

bình là bao nhiêu?

N =105 23

Rút ra công thức tính số tế bào trong bình (N) sau n lần phân

chia từ No tế bào ban đầu trong thời gian t

N(t) = No 2n

N(t) = N0 2nLog N(t) = log( N0 2n) Log N(t) = log N0 + log2nLog N(t) = log N0 + n log2

n = Log N(t) – log No

log2

Trong thời gian t tế bào phân chia n lần, hãy rút ra công thức tính thời

gian thế hệ.

Thời gian thế hệ g = t

n

Cứ sau g  tế bào phân chia 1 lần

Sau 1 giờ  tế bào phân chia Lần

1/g là hằng số tốc độ phân chia

Thế nào là hằng số tốc độ phân chia?

Là số lần phân chia trong thời gian 1 giờ

Công thức tính



 

1 g

n t

=

?

1 g

Pha tiềm phát

N

N0

Thời gian (giờ)

Thảo luận

4 hs/nhómThời gian: 3 phút

Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn thể hiện qua mấy pha?

Nhận xét sự thay đổi số lượng tế bào qua mỗi pha.

II Đồ thị sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục

1 Pha tiềm phát (pha lag)

2 Pha cấp số (pha log)

3 Pha cân bằng động

4 Pha suy vong

1 Pha tiềm phát (pha lag)

Khoáng,

mantose

Khoáng, glucose

Vi khuẩn phải làm gì khi chuyển qua môi trường mới chứa khoáng và

mantose?

1 Pha tiềm phát (pha lag)

Giải thích tại sao pha tiềm phát số lượng tế bào không thay đổi?

Ở pha tiềm phát hằng số tốc độ phân chia

sẽ như thế nào?

2 Pha cấp số (pha log)

• Tại sao pha cấp số số lượng tế bào lại tăng nhanh và tăng theo luỹ thừa?

• Hằng số tốc độ phân chia trong pha này như thế nào?

3 Pha cân bằng động

• Trong bình nuôi cấy không cung cấp thêm chất dinh dưỡng và không lấy chất thải ra thì sẽ dẫn đến tình trạng gì? ảnh hưởng

như thế nào đến vi khuẩn?

• Tại sao trong pha cân bằng động số lượng

vi khuẩn trong quần thể đạt cực đại và

không thay đổi theo thời gian?

4 Pha suy vong

• Tại sao ở pha này số lượng tế bào trong quần thể giảm dần?

Hình nội bào tử ở vi khuẩn

Hình nội bào tử ở vi khuẩn

Để không xảy ra pha suy vong của quần thể vi khuẩn thì ta phải làm gì?

Phải cung cấp thêm chất dinh dưỡng và lấy

bớt chất thải ra

Dùng bình nuôi cấy liên tục

III Sinh trưởng trong nuôi cấy liên tục

Bình chứa môi trường

Củng cố

• Để thu sinh khối vi sinh vật tối đa nên dừng ở pha nào?

Vi khuẩn ở pha

cấp số Vi khuẩn ở pha cân bằng động

Đun ở nhiệt độ 70 0 C

Cấy vào đĩa petri

Dự đoán xem đĩa nào vi khuẩn còn sống sót.

Hãy tính số lần phân chia của E

coli trong 1 giờ ( tính hằng số tốc

độ phân chia của e.coli).

Cứ 20 phút  E coli phân chia 1 lần

Sau 1 giờ (60 phút)  E coli phân chia Lần3?

E coli 