Giáo án Sinh học 10 - Bài 38: Sinh trưởng của vi sinh vật

CHƯƠNG II: SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA VSV BÀI 38 SINH TRƯỞNG CỦA VSV Sau 1 thời gian Quần thể VSV ban đầu Quần thể VSV sau 20 phút Từ hình trên, em hãy cho biết số lượng VSV trong quần thể thay đổi như thế nào sau 1 thời gian ? Sinh trưởng của VSV là sự tăng số lượng tế bào. Bình chứa môi trường dinh dưỡng I- Khái niệm sinh trưởng: 1. Sự sinh trưởng ở vi sinh vật: Sự sinh trưởng nhanh của vi sinh vật Tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn E.Coli cứ 20 phút tế bào lại phân đôi một lần. Vậy: g = 20(phút). 2. Thời gian thế hệ: Định nghĩa: Thời gian thế hệ là thời gian từ khi sinh ra một tế bào cho đến khi tế bào đó phân chia.Kí hiệu: g Thời gian thế hệ là gì? VK Ecoli VK Lactic VK Lao Thời gian thế hệ (g) … … Thời gian thế hệ (g) Sau 1 thời gian thế hệ, số tế bào sẽ tăng gấp đôi. Từ 1 tế bào ban đầu( N0 = 1): 	+ Cứ 1 lần phân chia  2 tế bào = 21 	+ 2 lần phân chia  4 tế bào = 22 	+ 3 lần phân chia  8 tế bào = 23 	+ n lần phân chia  ? = 2? = 2n Từ N0 tế bào ban đầu, sau n lần phân chia  ? = N0 x 2n CÔNG THỨC t là thời gian phân chia Số lần phân chia n = *Áp dụng: Nếu số lượng tế bào vi khuẩn E.Coli ban đầu là 105 tế bào, thì sau 2 giờ số lượng tế bào trong quần thể trung bình là bao nhiêu? Sau 2 giờ vi khuẩn E.coli có số lần phân chia là: n = t : g = (60 x 2): 20 = 6  Số lượng tế bào trong quần thể trung bình là: 	Nt = N0 x 2n = 105 x 26 = 6.400.000 (tế bào) 	 	 II– Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất. Vd: quần thể VSV sống trên xác thực vật, động vật… Quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo một đường cong gồm 4 pha Nuôi cấy không liên tục là gì? 1. Nuôi cấy không liên tục: Pha tiềm phát Pha Lũy thừa Pha cân bằng Pha suy vong t1 t2 H - Vi khuẩn thích nghi với môi trường. Số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng. Enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất. Đặc điểm của pha tiềm phát ? a/ Pha tiềm phát (pha lag): Đặc điểm của pha lũy thừa như thế nào? - Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi. Số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.Trao đổi chất diễn ra mãnh mẽ nhất Thời gian thế hệ (g) đạt tới hằng số b/ Pha lũy thừa ( pha log ): - Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt mức cực đại và không đổi theo thời gian  Số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi. Kích thước tế bào nhỏ hơn ở pha log Vi khuẩn chuyển sang pha cân bằng do đâu? chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, nồng độ oxi giảm các chất độc (etanol, một số axit) tích lũy, pH thay đổi,… Hãy mô tả pha cân bằng ? c/ Pha cân bằng: Hãy mô tả đặc điểm của pha suy vong ? Số lượng tế bào chết vượt số lượng tế bào mới được tạo thành d/ Pha suy vong: Như vậy, để thu được số lượng vi sinh vật tối đa thì nên dừng ở pha nào? Pha cân bằng Số tế bào trong quần thể giảm dần,do đâu? VÌ:+ Số tế bào bị phân hủy nhiều. + Chất dinh dưỡng cạn kiệt. + Chất độc hại tích lũy nhiều. 2. Nuôi cấy liên tục Chất dinh dưỡng bơm Bình nuôi cấy Chất thải Bổ sung thường xuyên chất dinh dưỡng mới Loại bỏ không ngừng các chất thải Duy trì ổn định các điều kiện môi trường a. Định nghĩa: 2. Nuôi cấy liên tục: Môi trường nuôi cấy liên tục là gì? Môi trường nuôi cấy liên tục có xảy ra pha suy vong không? Vì sao? Bình nuôi cấy liên tục Môi trường nuôi cấy Phần dịch lấy ra Trong nuôi cấy liên tục, em dự đoán xem có bao nhiêu Pha sinh trưởng ? 2 pha… 2. Nuôi cấy liên tục: b. Mục đích, nguyên tắc và ứng dụng: Vi khuẩn lam hình xoắn - Sản xuất các Prôtêin đơn bào (các VSV đơn bào giàu Prôtêin) Tại sao nói: Dạ dày- Ruột người là một hệ thống nuôi cấy liên tục đối với VSV? Hệ thống nuôi cấy liên tục trong phòng thí nghiệm - Sản xuất kháng sinh penicillin Em hãy cho biết ứng dụng của việc nuôi cấy liên tục quần thể vi sinh vật? Hãy liên hệ đến vi sinh vật có tác dụng bảo vệ môi trường sống? Ứng dụng: Sản xuất sinh khối để thu nhận prôtêin đơn bào,các hợp chất có hoạt tính sinh học như các aa, enzim, các kháng sinh… - Liên hệ: Vi sinh vật phân giải xenlulozơ dùng để xử lí rác thải, một số khác xử lí các chất độc hại trong môi trường như vi khuẩn nitrobacter(ôxi hóa nitrit thành nitrat), vi khuẩn quang hợp (ôxi hóa H2S và cố định CO2 làm nước sạch hơn…)