Tài liệu Bài giảng về sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật

HANOI UNIVERSITY OF SIENCE AND TECHNOLOGY Sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật • Sinh trưởng và phát triển là thuộc tính cơ sở của vi sinh vật. • Khi nói về sinh trưởng của vi sinh vật là đề cập tới sinh trưởng về lượng lớn tế bào của cùng một loại. • Việc tăng số lượng tế bào không phải bao giờ cũng song song với sự tăng sinh khối. Sinh trưởng và phát triển ở VSV Giới thiệu Thông số và hằng số dùng khi xác định số lượng và khối lượng vi khuẩn THÔNG SỐ • Đơn vị thể tích • Số lần tăng đôi sau đơn vị thời gian • Thời gian cần cho sự tăng đôi SỐ LƯỢNG VI KHUẨN • Nồng độ vi khuẩn (số tế bào/ml) • Hằng số tốc độ phân chia k(h-1) • Thời gian thế hệ g(h) KHỐI LƯỢNG VI KHUẨN • Mật độ vi khuẩn (sinh khối khô/ml) • Hằng số tốc độ sinh trưởng µ(h-1) • Thời gian tăng đôi td (h) Sinh trưởng và phát triển ở VSV ?Thời gian thế hệ và thời gian tăng đôi I. Sinh sản theo hình thức phân đôi Sinh trưởng và phát triển ở VSV Hình 5.3 (I) Nguồn: Brock Biology of Microorganisms. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall/Pearson Education, 2019. II. Sinh sản bằng cách phân đôi không đồng đều • Sinh sản bằng hình thức nảy chồi • Nảy chồi trên sợi nấm • Sinh sản bằng cách xếp chồng lên nhau • Sinh sản bằng cách phân cực Màng sinh học Sinh trưởng và phát triển ở VSV Planktonic growth: Sống lơ lửng Biofilm: màng sinh học Màng sinh học là một phức hợp polysaccharide gắn liền các tế bào vi khuẩn với nhau. Đặc tính của màng sinh học: • rất bền và gần như không thể xuyên thủng • ngăn cản các hóa chất có hại (ví dụ, kháng sinh hoặc các chất độc hại khác) xâm nhập. G e r a r d J . To r t o r a , B e r d e l l R . F u n k e , C h r i s t i n e L . C a s e - M i c r o b i o l o g y - A n i n t r o d u c t i o n - P e a r s o n ( 2 0 1 8 ) Màng sinh học Dispersal Planktonic C. albicans cells Adhesion to cells/teeth surface Hyphae formation - colonization Biofilm formation Active penetration 6 Câu hỏi 01 Câu hỏi Chế độ sinh trưởng của màng sinh học khác với chế độ sinh trưởng của tế bào phù du như thế nào? Chế độ sinh trưởng nào bảo vệ tế bào vi khuẩn khỏi bị hại tốt hơn? 17 Sinh trưởng và phát triển ở VSV Lý thuyết về sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn Figure 5.5 the rate of growth of a microbial culture. (a) Data for a population that doubles every 30 min. Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng Figure 5.5 the rate of growth of a microbial culture. (b) Data plotted on arithmetic (left ordinate) and logarithmic (right ordinate) scales. Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng Số lượng logarit tế bào là 2n, n là số thế hệ. Trong đó: • N 0 : số lượng tế bào ban đầu; • N : số lượng tế bào ở thời gian t; • n : số thế hệ. Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng • Từ công thức trên có thể biến đổi như sau và số thế hệ (n) được tính bằng logarit thập phân: Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng • Khi nuôi cấy phân mẻ (batch culture) tốc độ sinh trưởng trong giai đoạn logarit có thể biểu thị bằng hằng số tốc độ sinh trưởng bình quân k (mean growth rate constant k). Đó là số thế hệ sinh ra trong đơn vị thời gian, thường biểu thị bằng số thế hệ trong 1 giờ: Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng • Thời gian cần thiết để tăng gấp đôi tổng số tế bào là thời gian thế hệ bình quân (mean generation time) hay thời gian tăn gấp đôi bình quân (mean doubling time) và được biểu thị bằng g. Nếu t=g thì N= 2N0. Thay vào công thức trên ta có: Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng • Thời gian thế hệ bình quân là đảo số của hằng số tốc độ sinh trưởng bình quân: Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng Hằng số tốc độ phân chia k phụ thuộc vào • Loài vi khuẩn • Nhiệt độ nuôi cấy • Môi trường nuôi cấy Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng Đồ thị tăng trưởng Sinh trưởng và phát triển ở VSV Đường cong sinh trưởng trong điều kiện nuôi cấy tĩnh Phương pháp nuôi cấy mà trong đó không thêm vào chất dinh dưỡng, không loại bỏ đi các sản phẩm cuối cùng của trao đổi chất gọi là nuôi cấy tĩnh. Đường cong sinh trưởng Nuôi cấy tĩnh