Sinh trưởng của vi sinh vật

Câu 1. Vì sao quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục có pha tiềm phát, còn trong nuôi cấy liên tục thì không có pha này?
Câu 2. Vì sao trong nuôi cấy không liên tục, vi sinh vật tự phân hủy ở pha suy vong, còn trong nuôi cấy liên tục hiện tượng này không xảy ra?
Câu 3. Vẽ đồ thị đường cong sinh trưởng của quần thể vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục và trình bày đặc điểm các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn?
Câu 4. Trình bày các khái niệm: sinh trưởng của vi sinh vật, thời gian thế hệ, nuôi cấy không liên tục, nuôi cấy liên tục?
Câu 5. So sánh nuôi cấy liên tục và không liên tục?

Hướng dẫn trả lời

Câu 1.
– Quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục cần có pha tiềm phát để giúp vi khuẩn có thời gian thích nghi với môi trường mới, enzim cảm ứng tương ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
– Trong nuôi cấy liên tục, chất dinh dưỡng được bổ sung liên tục, môi trường sống của vi khuẩn được ổn định, chúng đã có enzim cảm ứng nên không có pha tiềm phát.

Câu 2.
– Trong nuôi cấy không liên tục, các chất dinh dưỡng dần cạn kiệt, đồng thời các chất độc hại được tạo ra qua quá trình chuyển hóa vật chất được tích lũy ngày càng nhiều đã ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật, chúng tự phân hủy ở pha suy vong.
– Trong nuôi cấy liên tục, các chất dinh dưỡng liên tục được bổ sung, các chất được tạo ra qua quá trình chuyển hóa cũng được lấy ra một lượng tương đương, do đó môi trường nuôi cấy luôn ở trong trạng thái tương đối ổn định nên không có hiện tượng vi sinh vật bị phân hủy.

Câu 3.
– Đường cong sinh trưởng của quần thể vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục:
http://hocmai.vn/file.php/149/Anh/WiKi/HoiDapSinh10/10S2503.gif
– Đặc điểm các pha sinh trưởng của quần thể vi khẩn: quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo một đường cong gồm 4 pha:
+ Pha tiềm phát (pha lag): đây là thời gian tính từ khi vi khuẩn được cấy vào bình cho đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng. Trong pha này vi khuẩn phải thích ứng với môi trường mới, do đó chúng phải tổng hợp mạnh mẽ ADN và các enzim chuẩn bị cho sự phân bào.
+ Pha luỹ thừa (pha log) : trong pha này, vi khuẩn bắt đầu phân chia mạnh mẽ, số lượng tế bào tăng theo luỹ thừa và đạt đến cực đại, thời gian thế hệ đạt tới hằng số, quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ nhất.
+ Pha cân bằng : trong pha này tốc độ sinh trưởng cũng như trao đổi chất của vi khuẩn giảm dần. Số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi theo thời gian (số lượng tế bào chết cân bằng với số lượng tế bào được tạo thành). Hơn nữa, kích thước tế bào nhỏ hơn trong pha log. Có một số nguyên nhân khiến vi khuẩn chuyển sang pha cân bằng như: chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, nồng độ ôxi giảm (đối với vi khuẩn hiếu khí), các chất độc (êtanol, một số axit) tích luỹ, pH thay đổi…
+ Pha suy vong: pha này thể hiện ở số lượng tế bào chết cao hơn số lượng tế bào mới được tạo thành do chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích luỹ. Một số vi khuẩn chứa các enzim tự phân giải tế bào, số khác có hình dạng tế bào thay đổi do thành tế bào bị hư hại.

Câu 4.
– Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật được hiểu là sự tăng số lượng tế bào của quần thể.
– Thời gian thế hệ (kí hiệu là g): là thời gian từ khi sinh ra của một tế bào cho đến khi tế bào đó phân chia hay số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi.
– Môi trường nuôi cấy không liên tục: môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hoá vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục.
– Môi trường nuôi liên tục: là môi trường duy trì ổn định nhờ việc bổ sung thường xuyên chất dinh dưỡng và loại bỏ không ngừng chất thải. Nuôi cấy liên tục được sử dụng để sản xuất sinh khối vi sinh vật, các enzim, vitamin, êtanol…Câu 5. Hướng dẫn trả lời:
http://hocmai.vn/file.php/149/Anh/WiKi/HoiDapSinh10/10S2505.gif