QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG

VI SINH VẬT NƯỚC THẢI
GVHD: Trần Nhật Phương

Nhóm: 03
Trương Lyl Đa
91600004
Nguyễn Thị Thanh Thủy
91600052
Nguyễn Đình Phương Trang 91600056
901038


2

QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VI
SINH VẬT
2.1 Chu trình sinh trưởng và phát triển của VSV.
2.2

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng
và phát triển của VSV.

2.3

Các pha tăng trưởng trong môi trường nuôi

cấy.

2.4

Tăng trưởng trong môi trường tự nhiên
901038


3

2.1. CHU TRÌNH SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VSV
 Sinh trưởng:
Ở vi sinh vật, sinh trưởng là sự tăng kích thước và khối
lượng tế bào.

901038


4

2.1. CHU TRÌNH SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VSV
 Phát triển

Phát triển (sinh sản) là sự tăng số lượng của tế bào.

901038

5

2.1. CHU TRÌNH SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VSV

901038


6

2.1. CHU TRÌNH SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VSV

901038


7

2.1. CHU TRÌNH SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VSV
 Công thức tính số lượng tế bào sau n lần phân chia:
N = N0 × 2n = N0 × 2Ct
Trong đó:
• N: Số tế bào tạo thành sau n lần phân chia.
• N0 : Số tế bào ban đầu.

• n: số lần phân chia.
• C: hằng số tốc độ phân chia (số lần phân chia sau 1 giờ).
• t: thời gian phân chia (thời gian để được N tế bào).
901038

8

2.1. CHU TRÌNH SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VSV
CÁC CHẤT DINH DƯỠNG CHÍNH

Nguyên Nguồn cung
Vai trò của chúng trong vi sinh vật
tố
cấp
Các hợp chất Là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất đối
hữu cơ, CO2 . với sự sinh trưởng của VSV:
C
- Là bộ khung cấu trúc của chất sống
- Cần cho tất cả các hợp chất hữu cơ cấu
tạo nên tế bào
NH4 4+ ,NO3 − Chiếm 14% khối lượng tế bào khô của tế
bào vi khuẩn;
, N2 (từ khí
N
quyển), hợp Trong cơ thể VSV, N được sử dụng để tạo
chất hữu cơ. nhóm amin.
901038


2.1. CHU TRÌNH SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VSV

9

P

S

O

HPO4 2−

Cần cho qúa trình toonggr hợp axit
nucleic và photpholipit, ATP

SO4 2− , HS− , S0 , Tổng hợp các chứa S
S2 O3 2− , các hợp
chất lưu huỳnh….

Oxi, nước, hợp
chất hữu cơ, CO2

Là thành phần cấu tạo chủ yếu của tế
bào, chiếm tỷ lệ cao nhất trong số các
nguyên tố hóa học cấu tạo nên cơ thể
sinh vật
901038


10

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN

SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

Yếu tố ảnh
hưởng
Nhân tố
vật lý

Nhân tố
hóa học
901038


11

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

Nhân tố vật lý

Nhiệt độ

-Ảnh hưởng sự phát triển và
tồn tại

Độ ẩm

- Vi khuẩn liên quan đến nước

Sức căng bề
mặt

- Khoảng 0.57 – 0.63 mN/cm
- Thay đổi đặc tính bề mặt

Áp lực, áp
suất thẩm
thấu
Các tia bức
xạ

- Co sinh chất
- Bất hoạt một số enzym.

Ánh sáng
Mặt Trời

-Biến đổi hóa học của phân tử
- Ở dạng nhiệt
901038

- Phá hủy tế bào
- Quang động học ánh sáng


12

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN

CỦA VSV

Nhân tố hóa
học

Độ pH

- Khoảng trung tính
- Một số loài trong môi trường
axit
- Quan trọng trong vận chuyển
chất vào tế bào

Nồng độ cơ chất

Mối tương quan giữa tốc độ
tăng trưởng và nồng độ cơ chất

Nồng độ oxy
901038

- VSV phát triển ở điều kiện
có hoặc không oxy
- Mỗi nhóm sử dụng oxy khác
nhau


2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
13
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN

CỦA VSV
 2.2.1 Nhân tố vật lý
 Nhiệt độ
 - Hoạt động của vi sinh vật giới hạn trong vùng sinh động học nước nằm ở
nhiệt độ từ 2o C đến khoảng 100𝑜 C.

 - Ở nhiệt độ cao VSV: protein bị biến tính, enzym bị bất hoạt,bất hoạt hóa
ARN, phá hoại màng tế bào chất.
 - Ở nhiệt độ thấp thì vi sinh vật bất hoạt hóa vận chuyển chất hòa tan qua
màng sinh chất ảnh hưởng hình thành và tiêu thụ ATP và là yếu tố ức khuẩn
kìm hãm sinh trưởng của vi sinh vật.


901038


14

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

 2.2.1 Nhân tố vật lý
 Nhiệt độ
 Tùy theo quan hệ với vùng nhiệt có thể chia vi khuẩn thành 4
nhóm:
- Vi khuẩn ưa lạnh (psychrophilic).
- Vi khuẩn ưa ấm (mesophilic).
- Vi khuẩn ưa nóng (thermophilic).
- Vi khuẩn ưa siêu nóng ( extremly thermophilic).

901038


15

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV
 2.2.1 Nhân tố vật lý
 Nhiệt độ
- Một số loài vi sinh vật tùy quá trình sinh lý khác
nhau mà có nhiệt độ khác nhau.

901038


16

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

 2.2.1 Nhân tố vật lý
 Nhiệt độ
- Tóc độ tăng trưởng của vi sinh vật liên quan đến nhiệt độ bằng
phương trình Arrhenius:
 Trong đó:
A : là hằng số
E : là năng lượng điện hóa (kcal/mol)

R: là hằng số khí
T : nhiệt độ tuyệt đối
901038


17

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

 2.2.1 Nhân tố vật lý
 Độ ẩm

- Qúa trình sống của vi sinh vật có liên quan đến nước do đó
độ ẩm là yếu tố quan trọng của môi trường.
- Nước cần thiết cho sinh trửơng và chuyển hoá vật chất của
VSV.
- Đa số vi sinh vật phát triển tốt ở độ ẩm không khí 80% và độ
ẩm môi trường > 20%.
- Độ ẩm tốt mà các chất dinh dưỡng dễ thâm nhập vào cơ thể,
các hệ enzym thuỷ phân mới hoạt động được.
901038 sinh chất làm cho vi sinh vật
- Độ ẩm thấp thay đổi nguyên
không phát triển được.


18

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN

SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV
 2.2.1 Nhân tố vật lý

 Độ ẩm
 - Lợi dụng đặc điểm trên người ta tiến hành những
phương pháp sấy khô, phơi khô để làm giảm độ ẩm
nguyên liệu để cho vi sinh vật ít phá hoại.

901038


19

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

 2.2.1 Nhân tố vật lý

bề mặt.

 Sức căng bề mặt
-

Sinh trưởng trong môi trường dịch
thể vi sinh vật chịu ảnh hưởng của
sức căng bề mặt của môi trường.

-

Môi trường dịch thể dùng trong
phòng thí nghiệm có sức căng bề mặt
là 0.57 – 0.63 mN/cm.

-

Làm ngừng sinh trưởng và làm tế bào
chết khi thay đổi mạnh mẽ sức căng

-

Tế bào chất tách khỏi tế bào khi sức
căng bề mặt thấp.

-

Nâng cao tính thấm của tế bào.

901038


20

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV
 2.2.1 Nhân tố vật lý
 Áp lực và áp suất thẩm thấu
- Màng tế bào của vi khuẩn là bám thấm.

- Môi trường ưu trương tế bào mất khả năng hút
nước và chất dinh dưỡng.
- Chịu trạng thái khô sinh kí, bị co sinh chất và có
thể chết nếu kéo dài.

901038


21

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV
2.2.1 Nhân tố vật lý
 Áp lực và áp suất thẩm thấu
- Một số vi khuẩn chịu áp suất cao để sinh trưởng tốt:
+Vi khuẩn ưa muối (halophilic) (> 30% muối.)
+ Vi khuẩn ưa đường (saccharophilic).
+ Vi khuẩn thẩm áp (osimophilic).
+ Vi khuẩn ưa áp (baraphilic) (áp suất thủy tĩnh 200 –
300atm).
901038


22

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

 2.2.1 Nhân tố vật lý
 Các tia bức xạ
- Gây biến đổi hóa học có chiều dài sóng khoảng 10.000° A.
- Thuộc vào đây có ánh sáng Mặt Trời, tia tử ngoại, tia X, tia
gamma, tia vũ trụ.

901038


23

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

 2.2.1 Nhân tố vật lý

 Ánh sáng Mặt Trời
- Phá hủy tế bào vi khuẩn ( trừ các vi khuẩn quang hợp).
- Làm biến đổi môi trường và ảnh hưởng gián tiếp lên tế bào.

- Ảnh hưởng lên vi khuẩn khi xử lí tế bào bằng một số thuốc
nhuộm (metilen, eritrozin, xanh toluidin) Có tác dụng quang
động học của ánh sáng.

901038


24

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV
 2.2.2 Nhân tố hóa học
 Độ pH:
- pH có ảnh hưởng rõ rệt đối với sự sinh trưởng của vi
sinh vật.
- Vi sinh vật ưa acid (acidophile) có pH sinh trưởng tốt
nhất là pH 0-5,5.
- Vi sinh vật ưa trung tính là pH 5,5-8,0.
- Vi sinh vật ưa kiềm (alkalophile) là pH 8,5-11,5.
- Vi sinh vật ưa kiềm cực đoan có mức sinh trưởng tối ưu
ở pH 10 hay cao hơn nữa.
- Phần lớn vi khuẩn và động vật nguyên sinh ưa trung
tính.
901038


25

2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA VSV

 2.2.2 Nhân tố hóa học

 Độ pH:
- Độ pH ảnh hưởng hoạt tính
enzym, tạo thành ATP, phòng
ngừa biến tính axit của các

protein, kiềm hóa môi trường.
- Giới hạn pH hoạt động trong
khoảng 4 – 10, vi khuẩn chị
axit và ưa axit có thể sinh
trưởng ở pH < 1, Nấm sợi và
nấm men ở pH (4 – 6).
901038

Thang đo pH