Mẫu lý thuyết về sinh trưởng, phát triển của vi khuẩ docx

Mẫu lý thuyết về sinh trưởng, phát triển của vi
khuẩn:
* Số lượng tế bào sau n lần phân chia:
Giả sử trong một bình nuôi cấy vi khuẩn có đầy đủ
các thành phần phù hợp
với nhu cầu của tế bào. Nếu ta cấy vào đó 1 tế bào thì
tế bào này sẽ sinh trưởng,
tăng khối lượng và thể tích, tổng hợp các thành phần
của tế bào (thành tế bào, màng
nguyên sinh chất, ADN, ARN, protein ) cho đến
khi kích thước lớn gấp đôi. Khi
đó vi khuẩn sẽ phân chia tạo ra 2 tế bào con. Hai tế
bào này lại tiếp tục sinh trưởng
và lại phân chia để tạo ra 4, rồi 8, 16 tế bào.
Nếu số tế bào ban đầu không phải là 1 mà là N0 thì
sau n lần phân chia, số tế
bào tạo thành là:
N = N0 . 2 n
Trong đó: - N là số tế bào tạo thành sau khi phân chia
n lần.
- N0 là số tế bào ban đầu.
- n là số lần phân chia (số thế hệ).
Các giá trị N, N0 có thể được xác định nhờ phòng
đếm hoặc tính số khuẩn lạc
tạo thành trên môi trường đặc. Còn số thế hệ (n) có
thể tính nhờ logarit thập phân:
lg N = lg N0 + n lg2
1
n = (lgN – lgN0)
Gọi g là thời gian thế hệ (khoảng thời gian giữa 2 lần
phân chia liên tiếp/ thời

gian cần thiết cho việc tăng đôi số tế bào). Nếu vi
khuẩn phân chia n lần sau thời
gian t thì :
t t2 – t1
g = = lg 2
n lgN – lgN0
Gọi C là hằng số tốc độ phân chia (số lần phân chia
trong một đơn vị thời
gian (tức sau 1 giờ)), C chính là giá trị nghịch đảo
của g.
1 n 1 lgN – lg No
C = = = =
g t lg2 t2 – t1
suy ra:
N = N0 . 2 Ct
Hằng số tốc độ phân chia phụ thuộc vào một số điều
kiện:
- Loài vi khuẩn: ví dụ ở 370C thì E.coli có C = 3,
Mycobacterium
tuberculosis có C = 0,07.
- Nhiệt độ nuôi cấy:
Ở E. coli khi nuôi cấy trong môi trường nước thịt:
Nhiệt độ nuôi cấy (0C) C
18 0,5
22 1
30 2
37 3
42 3
43 0
- Môi trường nuôi cấy: khi nuôi cấy Bacillus subtilis

ở 370C trong môi
trường nước thịt thì C = 2, trong môi trường khoáng
– glucoza thì C = 0,8, trong
môi trường khoáng – xitrat thì C = 0,3, trong môi
trường khoáng – glucoza – xitrat
thì C = 1,2.
Tuy nhiên không phải bao giờ sinh trưởng cũng diễn
ra song song với sinh
sản, trường hợp này chỉ gặp ở pha logarit. Vì vậy khi
nghiên cứu động học trong
quá trình nuôi cấy liên tục ta thường theo dõi sinh
trưởng và sinh sản của quần thể
vi khuẩn bằng một tiêu chuẩn khác. Cũng có thể biểu
thị bằng số lượng tế bào
nhưng phổ biến hơn là biểu thị bằng sinh khối vi
khuẩn, bằng chất khô hay bằng
mật độ quang học