Sự tăng trưởng của vi khuẩn về số lượng cĩ thể được chia thành 4 giai đoạn như sau:
Giai đoạn phát triển chậm: giai đoạn phát triển chậm thể hiện khoảng thời gian cần thiết để vi khuẩn làm quen với mơi trường mới và bắt đầu phân đơi.
Giai đoạn tăng trưởng về số lượng theo Logarit: trong suốt thời kỳ này các tế bào phân chia theo tốc độ xác định bởi thời gian sinh sản và khả băng thu nhận và đồng hố thức ăn (tốc độ tăng trưởng theo phần trăm là khơng đổi).
Giai đoạn phát triển ổn định: ở giai đoạn này số lượng vi khuẩn trong mẻ quan sát đạt đến số lượng ổn định do:
Vi khuẩn đã ăn hết chất nền và chất dinh dưỡng.
Số vi khuẩn mới sinh ra vừa đủ bù cho số vi khuẩn già cõi chết đi.
Giai đoạn vi khuẩn tự chết: trong suốt giai đoạn này tốc độ tự chết của vi khuẩn vượt xa tốc độ sinh sản ra tế bào mới. Tốc độ chết là hàm số của số lượng tế bào đang sống và đặc tính của mơi trường, ở vài trường hợp số logarit của số lượng tế bào chết tương đương với trị số logarit của số lượng tế bào sinh ra ở giai đoạn sinh trưởng nhưng cĩ dấu ngược lại.
Dựa vào kết quả thí nghiệm về sự tăng trưởng của vi khuẩn về số lượng theo thời gian , người ta đã dựng được đường cong biểu diển các giai đoạn phát triển của vi khuẩn về số lượng theo thang Logarit.
Hình IV.18: Đường cong biểu diễn các giai đoạn phát triển của vi khuẩn về số lượng theo thang Logarit.
IV.1.5.2 Sự tăng trưởng của vi sinh vật về khối lượng (sinh khối)
Tương tự như sự tăng trưởng của vi sinh vật về số lượng, sự tăng trưởng của vi sinh vật về sinh khối cũng bao gồm 4 giai đoạn như sau:
Giai đoạn tăng trưởng chậm: là giai đoạn vi khuẩn cần thời gian để thích nghi với mơi trường dinh dưỡng. Giai đoạn tăng trưởng chậm của sinh khối khơng dài bằng giai đoạn phát triển chậm của số lượng vi khuẩn bởi vì sinh khối bắt đầu tăng ngay trước khi sự phân chia tế bào xảy ra (tế bào lớn lên rồi mới phân chia)
Giai đoạn tăng sinh khối theo Logarit: ở giai đoạn này luơn cĩ thừa thức ăn bao quanh vi khuẩn và tốc độ trao đổi chất và tăng trưởng của vi khuẩn chỉ phụ thuộc vào khả năng xử lý chất nền của vi khuẩn.
Giai đoạn tăng trưởng chậm dần: tốc độ tăng sinh khối giảm dần đi vì sự cạn kiệt dần của chất dinh dưỡng bao quanh.
Giai đoạn hơ hấp nội bào: vi khuẩn buộc phải thực hiện quá trình trao đổi chất bằng chính các nguyên sinh chất cĩ trong tế bào bởi vì nồng độ các chất dinh dưỡng cấp cho tế nào đã cạn kiệt. Trong giai đoạn này xảy ra hiện tượng giảm
Thời gian Giá Trị log của số lượng vi khuẩn Giai đoạn phát triển chậm Giai đoạn tăng trưởng theo quy luật logarit Giai đoạn ổn định Giai đoạn chết theo Logarit
dần sinh khối khi đĩ các chất dinh dưỡng cịn lại trong các tế bào đã chết khuyếch tán ra ngồi để cấp cho tế bào cịn sống.
Hình IV.19: Đường cong biểu diễn các giai đoạn tăng sinh khối của vi khuẩn trong mẻ nuơi cấy theo thang Logarit