Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
tham khảo
I. KHÁI NIỆM VỀ SINH TRƯỞNG
1. Khái niệm sinh trưởng của quần thể vi sinh vật
Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là sự tăng số lượng tế bào của quần thể.
2. Thời gian thế hệ (g)
Thời gian thế hệ là thời gian tính từ khi 1 tế bào sinh ra đến khi tế bào đó phân chia hoặc số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi.
VD: VK E.coli 20' phân chia một lần (g=20'); trực khuẩn lao là 12h ( ở nhiệt độ 37oC); nấm men bia ở 30oC là 2h...
Công thức tính thời gian thế hệ: g = t/n
với: t: thời gian
n: số lần phân chia trong thời gian t
3. Công thức tính số lượng tế bào
Sau n lần phân chia từ N0 tế bào ban đầu trong thời gian t:
Nt = N0 x 2n
Với:
Nt : số tế bào sau n lần phân chia trong thời gian t
N0 : số tế bào ban đầu
n : số lần phân chia
II. SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ VI SINH VẬT
1. Nuôi cấy không liên tục
Sự sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục bao gồm 4 pha cơ bản; pha tiềm phát, pha cấp số, pha cân bằng và pha suy vong.
µ là tốc độ sinh trưởng riêng của VSV, chỉ số lần phân chia trong một đơn vị thời gian.
- Pha tiềm phát (pha lag): tính từ khi vi sinh vật được cấy vào bình cho đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng. Đây là giai đoạn thích nghi của VSV, chúng tiến hành tổng hợp mạnh ADN và các enzyme chuẩn bị cho sự phân bào.
- Pha lũy thừa (pha log-pha cấp số): vi sinh vật phân chia mạnh mẽ, số lượng tế bào tăng theo lũy thừa và đạt đến cực đai. Thời gian thế hệ đạt tới hằng số, quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ nhất.
- Pha cân bằng: tốc độ sinh trưởng và trao đổi chất của vi sinh vật giảm dần. Do chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, chất độc hại tăng trong môi trường nuôi cấy, số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi theo thời gian.
- Pha suy vong: số lượng tế bào trong quần thể giảm do bị phân huỷ ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tăng
Ý nghĩa: nghiên cứu sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật,
Một số hạn chế của nuôi cấy không liên tục:
+ Chất dinh dưỡng cạn dần
+ Các chất độc hại tích lũy ngày càng nhiều và ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật
2. Nuôi cấy liên tục:
Trong nuôi cấy liên tục không có sự bổ sung chất dinh dưỡng mới cũng không lấy ra các chất độc hại do đó quá trình nuôi cấy sẽ nhanh chóng dẫn đến suy vong.
Trong nuôi cấy liên tục chất dinh dưỡng mới thường xuyên được bổ sung đồng thời không ngừng loại bỏ các chất thải, nhờ vậy quá trình nuôi cấy đạt hiệu quả cao và thu được nhiều sinh khối hơn.
Nuôi cấy liên tục được dùng để sản xuất sinh khối vi sinh vật như các enzyme, vitamim, etanol…
III. Sinh sản của vi sinh vật.
Ở cả vi sinh vật nhân sơ và vi sinh vật nhân thực đều có 3 hình thức sinh sản là: Phân đôi, nảy chồi và hình thành bào tử.
1. Sinh sản ở sinh vật nhân sơ.
Phân đôi ở vi sinh vật:
Nội bào tử ở vi khuẩn
2. Sinh sản ở vi sinh vật nhân thực.
Hình thành bào tử ở nấm mốc:
Bào tử trần và bào tử kín :
So sánh nội bào tử và ngoại bào tử:
+ Pha tiềm phát + Pha luỹ thừa + Pha cân bằng + Pha suy vong
Để không xảy ra pha suy vong: luôn đổi mới môi trường nuôi cấy bằng cách bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra lượng dịch nuôi cấy tương đương.
So sánh nuôi cấy liên tục và không liên tục
Để giúp các bạn dễ nhớ và so sánh, Toploigiai xin tổng hợp lại những điểm giống nhau và khác nhau giữa 2 phương pháp nuôi cấy liên tục và không liên tục như sau:
Giống nhau:
Cả hai phương pháp nuôi cấy liên tục và không liên tục đều bắt đầu với pha tiềm phát. Tiếp đến là pha lũy thừa và pha cân bằng.
Khác nhau:
Nuôi cấy liên tục | Nuôi cấy không liên tục |
Thường xuyên bổ sung chất dinh dưỡng mới | Không bổ sung chất dinh dưỡng mới |
Thường xuyên rút bỏ chất thải và sinh khối | Không rút bỏ chất thải và sinh khối |
Quần thể vi sinh vật sinh trưởng ở pha lũy thừa trong thời gian dài, mật độ vi sinh vật tương đối ổn định, không có pha tiềm phát | Quần thể vi sinh vật sinh trưởng theo 4 pha: tiềm phát, lũy thừa, cân bằng, suy vong |
Vi sinh vật không bị phân hủy ở thời gian suy vong | Vi sinh vật tự phân hủy ở pha suy vong |
Bảng so sánh giữa nuôi cấy liên tục và không liên tục
Sự sinh trưởng của vi sinh vật xử lý nước
- Khi nuôi cấy không liên tục vi khuẩn cần có thời gian để làm quen với môi trường, tức là cần thời gian cảm ứng các hợp chất của môi trường để hình thành các enzim tương ứng. Do vậy quá trình nuôi cấy không liên tục có pha tiềm phát.
- Khi nuôi cấy liên tục, môi trường ổn định, vi khuẩn đã có enzim cảm ứng nên không cần thiết phải có pha tiềm phát.
Vì sao trong nuôi cấy liên tục, quá trình sinh trưởng của vi sinh vật không có pha tiềm phát và pha suy vong?
- Không có pha tiềm phát vì vi khuẩn đã thích nghi được với môi trường và đã có enzime cảm ứng
- Không có pha suy vong vì chất dinh dưỡng được bổ sung liên tục trong quá trình nuôi cấy và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương nên vi khuẩn sẽ lặp lại tiếp một vòng tuần hoàn các pha như cũ (tất nhiên là ko có pha tiềm phát vs pha suy vong)
Khi nuôi cấy không liên tục vi khuẩn cần thời gian để làm quen với môi trường (các hợp chất của môi trường cảm ứng để hình thành các enzim tương ứng), còn trong nuôi cấy liên tục thi môi trường ổn định
vi khuẩn đã có enzim cảm ứng nên không cần thiết phải có pha tiềm phát.
Pha lũy thừa (log): Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi (thời gian thế hệ đạt tới hằng số).
Số lượng tế bào tăng theo cấp luỹ thừa và đạt đến cực đại.
Đáp án B
+ Các pha đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục:
- Pha tiềm phát (lag) có μ = 0 và g = 0 (vì chưa có sự phân chia). Ở pha cân bằng cũng có μ = 0 (xét về quần thể vi sinh vật).
- Pha lũy thừa (log) μ = cực đại và không đổi theo thời gian. Thời gian của một thế hệ (g) cũng là ngắn nhất và không đổi theo thời gian.
+ Trong nuôi cấy không liên tục pha lũy thừa có thời gian thế hệ (g) không đổi theo thời gian.
+ Nguyên tắc của nuôi cấy liên tục là giữ cho môi trường ốn định, bằng cách luôn thêm vào môi trường dinh dưỡng mới và lấy đi một lượng tương đương dịch đã qua nuôi cấy.
+ Ứng dụng nuôi cấy liên tục trong công nghệ sinh học để sản xuất prôtêin đơn bào, các chất hoạt tính sinh học như insulin, interfêrôn, các enzim và các kháng sinh...
Đặc điểm các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục:
- Pha tiềm phát: Vi khuẩn thích nghi với môi trường sống mới, chúng tổng hợp các enzyme trao đổi chất và các nguyên liệu để chuẩn bị cho quá trình phân chia.
- Pha luỹ thừa: Vi khuẩn trao đổi chất, sinh trưởng mạnh và tốc độ phân chia của vi khuẩn đạt tối đa do chất dinh dưỡng dồi dào.
- Pha cân bằng: Song song với quá trình phân chia, vi khuẩn bị chết do chất dinh dưỡng giảm dần. Số lượng tế bào vi khuẩn sinh ra cân bằng với số lượng tế bào vi khuẩn chết đi.
- Pha suy vong: Số lượng vi khuẩn chết tăng dần do chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy nhiều.
Nuôi cấy liên tục:
Trong nuôi cấy liên tục không có sự bổ sung chất dinh dưỡng mới cũng không lấy ra các chất độc hại do đó quá trình nuôi cấy sẽ nhanh chóng dẫn đến suy vong.
Trong nuôi cấy liên tục chất dinh dưỡng mới thường xuyên được bổ sung đồng thời không ngừng loại bỏ các chất thải, nhờ vậy quá trình nuôi cấy đạt hiệu quả cao và thu được nhiều sinh khối hơn.
Nuôi cấy liên tục được dùng để sản xuất sinh khối vi sinh vật như các enzyme, vitamim, etanol…
mà nuôi cấy liên tục đâu có các pha đâu chỉ có nuôi cấy không liên tục thôi.