Chương II. Sinh trưởng và sinh sản của
vi sinh vật
SINH TRƯỞNG CỦA
VI SINH VẬT
`
I. KHÁI NIỆM SINH TRƯỞNG
Sự sinh trưởng của quần thể VSV là sự tăng
số lượng TB của quần thể.
Thời gian thế hệ (kí hiệu là g) là thời gian cần
cho một tế bào phân chia hay quần thể nhân
đôi về mặt số lượng cá thể
Thời gian thế hệ thay đổi nhiều ở các
quần thể khác nhau và các điều kiện khác
nhau.
Trong điều kiện tối ưu, E. coli có g = 20 ph;
nấm men 1 -2h; nấm mốc 4 -12h; VK lao 12h
Nếu cấy 1VK vào MT thì số lượng TB sẽ tăng
1-> 2 -> 4 -> 8 ->16 ->32 -> 64 ->…
Sự phân chia TB theo cấp số nhân
1-> 2
1
->2
2
->2
3
-> 2
4
->2
5
-> 2
6
2
n
n: số lần phân chia TB
Nếu cấysố lượng VK ban đầu là N
o
thì sau một
thời gian nuôi, tổng số TB đạt là:
N = N
0
.2
n
•
Sau thời gian một thế hệ số TB trong QT
biến đổi như thế nào ?
•
Nếu số lượng TB ban đầu (N
0
) không phải
là 1TB mà 10
5
tế bào thì sau 2 giờ số
lượng TB trong bình (N) là bao nhiêu ?
II. SỰ SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN
THỂ VI KHUẨN
1 Nuôi cấy không liên tục
Là nuôi cấy trong dụng
cụ chứa MT lỏng không
được bổ sung chất dd
mới và không lấy đi
các sản phẩm chuyển
hóa vật chất.
Log số lượng tế bào
Pha tiềm
phát
Pha
luỹ thừa
Pha cân bằng
Pha suy
vong
Thời gian
Đặc điểm
Pha tiềm phát
(pha lag)
Các pha
sinh trưởng
-
VK thích nghi với môi trường
-
không có sự gia tăng số lượng
tế bào
-
enzim cảm ứng hình thành để
Phân giai các
Chất
Các pha
sinh trưởng
-
Quá trình TĐC diễn ra
mạnh mẽ
-
Số lượng TB tăng theo cấp
số nhân
- Tốc độ sinh trưởng cực đại
Pha lũy thừa
(pha log)
Đặc điểm
Pha
Cân bằng
Số lượng TB trong QT
giảm dần (do chất dinh dưỡng
ngày càng cạn kiệt,
Chất độc hại tích lũy
Ngày càng nhiều)
Pha
Suy vong
Số lượng TB đạt cực đại
và không đổi theo thời gian
( số TB sinh ra tương
đương số TB chết đi)
Ý nghĩa của việc nghiên cứu sinh trưởng của
VK trong nuôi cấy không liên tục
Nghiên cứu quá trình sinh trưởng của quần thể
VSV.
Nghiên cứu sự tạo thành các sản phẩm
TĐC,các chất có hoạt tính sinh học, sinh khối
TB.
2. Nuôi cấy liên tục:
là quá trình nuôi
người ta liên tục
cho dòng MT mới
đi vào đồng thời
loại bỏ một lượng
dịch nuôi cấy
tương ứng ra.
Dạ dày
và ruột
ở người
là hệ thống
nuôi cấy
liên tục
đối với vi
sinh vật
Ý nghĩa của nuôi cấy liên tục
Trong CN để thu sinh khối VK, thu các
sản phẩm TĐC và các chất có hoạt
tính sinh học phục vụ đời sống.
So sánh nuôi cấy không liên tục và nuôi
cấy liên tục
Nuôi cấy không lt Nuôi cấy liên tục
Không bổ sung chất
dinh dưỡng mới
Không rút bỏ các chất
thải và sinh khối
Quần thể VSV sinh
trưởng theo 4 pha: tiềm
phát, lũy thừa, cân
bằng, suy vong
Bổ sung thường xuyên
dinh dưỡng mới
Thường xuyên rút bỏ
sinh khối
Quần thể VSV sinh
trưởng ở pha lũy thừa
trong thời gian dài,
không có pha tiềm phát
Sự khai thác của con người
•
SX thuốc KS Penicillin
bằng phương pháp lên
men trực tiếp từ
Penicillium chrysogenum
Sinh khối VK B. subtilis
được sử dụng chế biến
thức ăn cho thủy sản
III. Các hình thức sinh sản của vi
sinh vật
•
1. VSV nhân sơ: - Phân đôi (hầu hết VK)
- Nảy chồi, tạo thành bào
tử (xạ khuẩn)
2. VSV nhân thực:
a. Sinh sản bằng bào tử gồm:
+ SS vô tính (nấm mốc); + SS hữu tính (nấm men)
b. Phân đôi (nấm men rượu rum); nảy chồi (nấm
men rượu)
Bacillus subtilis
Cl. butyricum
Aspergillus niger
Sinh sản ở vi sinh vật
nhân sơ
Vi khuẩn
- Phân đôi là hình thức
ss vô tính chủ yếu ở
hầu hết các vi khuẩn
và các VSV cổ.
-
Nảy chồi là hình thức sinh
sản của một số vi khuẩn
sống trong nước hay 1 số
VK quang hợp.
TB mẹ tạo thành một
chồi ở cực, chồi lớn lên,
tách ra thành một vi khuẩn
mới.
Sinh sản ở vi sinh
vật nhân chuẩn
Nấm men
Sinh sản vô tính
- Nảy chồi là hình
thức sinh sản vô
tính chủ yếu
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Schizosaccharomyces
Sinh sản ở nấm mốc
Sinh sản vô tính:
a - Bằng bào tử trần
hay còn gọi là ngoại
bào tử.
Bào tử vô tính
được hình thành trên
các đỉnh của sợi nấm
khí sinh.