Giải thích tại sao người ta lại phải nuôi cấy vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy không liên tục

Trong môn Sinh học lớp 10, chúng ta có những chuyên đề về sự sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật, đây là một trong các nội dung khá khó và phức tạp về thế giới sinh vật. Đặc biệt có nhiều câu hỏi liên quan đến cấu tạo, sự phát triển của chúng và vấn đề được đặt ra là vì sao quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục có pha tiềm phát? Để tìm ra câu trả lời mời bạn cùng tham khảo bài viết này.

Nguyên nhân nào trong quá trình sinh trưởng nuôi cấy không liên tục của vi sinh vật lại có pha tiềm phát?

Đặc điểm của vi sinh vật 

Vi sinh vật là gì?

Hình ảnh các loại vi khuẩn tồn tại trong không khí

Những sinh vật đơn bào hay đa bào thuộc nhân sơ hay nhân thực và có kích thước vô cùng nhỏ bằng mắt thường không thể nhìn thấy mà chỉ kính hiển vi mới quan sát được gọi là vi sinh vật. Vi sinh vật bao gồm nấm, tảo, vi-rút, vi khuẩn, nguyên sinh động vật,… Chúng được xem là sinh vật đầu tiên xuất hiện trên Trái Đất ta và khi muốn nghiên cứu chúng thì những nhà Sinh học cần phải áp dụng phương pháp nuôi cấy vi sinh vật: nuôi cấy liên tục và nuôi cấy không liên tục.

Vi sinh vật có những đặc điểm gì?

Nấm mốc trắng trên cây do vi sinh vật tạo thành

• Vi sinh vật có một điểm đặc trưng là có kích thước vô cùng nhỏ bé và chúng được đo lường bằng đơn vị Micromet. Mặc dù vậy vi sinh vật lại có khả năng hấp thụ nhiều, cao các chất và khả năng chuyển hóa với tốc độ nhanh so với các loài khác trên Trái Đất.
• Tốc độ sinh trưởng mạnh và phát triển nhanh của vi sinh vật không một loài nào có thể so sánh nổi, chúng sinh sôi một cách nhanh chóng và không ngừng tăng theo dòng chảy thời gian, không gian.
• Vi sinh vật có khả năng thích ứng mạnh mẽ và dường như chúng rất dễ dàng trong việc phát sinh biến dị. Chúng có thể tồn tại ở bất cứ môi trường nào hay một nơi nào đó cho dù nơi đó có khắc nghiệt, bất lợi mà vô số sinh vật khác đều không sinh sống nổi. Ngoài ra, vi sinh vật tự tiến hóa theo thời gian, dần dần hình thành cơ chế điều hòa và ngày càng hoàn thiện quá trình trao đổi chất tạo điều kiện cho chúng thích nghi với các môi trường bên ngoài, đồng thời một số vi sinh vật nhờ vào việc dễ phát sinh biến dị chúng có thể sống trực tiếp trong môi trường mà không phụ thuộc vào nhân tố nào khác.
• Hầu hết các vi sinh vật có rất nhiều chủng loại và có sự phân bố khá rộng lớn trên khắp các nơi trên Trái Đất: bên trong vỏ Trái Đất, không khí, trên đồi núi, dưới tận sâu đại dương hay tồn tại trên cơ thể con người, động- thực vật,…Bên cạnh đó, số lượng của chúng nhân đôi, nhân ba theo thời gian tạo ra vô số các chủng loại khác nhau như vi tảo thì có khoảng 1.200 loài, nấm có hơn 69.000 loài và con số này thay đổi liên tục mỗi năm.
• Dựa vào đặc điểm người ta chia vi sinh vật ra thành hai loại khác nhau: vi sinh vật có lợi và vi sinh vật có hại cho con người và động- thực vật.

Trong quá trình nuôi cấy liên tục vi sinh vật có đầy đủ hết các pha nhưng lại không có pha tiềm phát nhưng đối với nuôi cấy không liên tục thì lại có, sở dĩ như thế là do các nguyên do này.

Vì sao quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục có pha tiềm phát?

Sơ đồ đường cong sinh trưởng và sinh sản của quần thể vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục

Làm quen với môi trường bên trong

Khi vi sinh vật tiếp xúc môi trường nuôi cấy không liên tục này thì chúng cần có thời gian để làm quen với các chất trong môi trường này tạo loại enzim phù hợp nhất thích ứng. Đối với nuôi cấy liên tục thì vi sinh vật không cần thiết phải có pha tiềm phát vì môi trường của nó khá ổn định và chúng đã có sẵn enzim cảm ứng để thích nghi với nơi này, đồng thời phân giải cơ chất.

Dễ bị thủy phân

Các vi sinh vật được nuôi cấy trong môi trường không liên tục có pha tiềm phát dễ bị thủy phân hơn các vi sinh vật ở nuôi cấy liên tục. Bởi vì, môi trường này dễ bị cạn kiệt chất dinh dưỡng, tích lũy chất độc hại theo lời gian nên làm cho vi sinh vật bị thủy phân, còn với môi trường liên tục do có tính ổn định chúng không xảy ra hiện tượng này.

Từ đây chúng ta có thể thấy rằng thế giới vi sinh vật cũng rất phức tạp và đa dạng về chủng loài và tồn tại những loài vừa có lợi vừa có hại cho sự sống quanh ta. Mong rằng với nội dung bài viết này có thể giải đáp cho bạn thắc mắc Vì sao quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục có pha tiềm phát một cách đầy đủ nhất, song tạo thêm nguồn kiến thức mới cho bạn trong thế giới vi sinh vật. 

Tags: quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục

1. 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 hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục.

1. 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 hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục.

Số tế bào trong bình sau n lần phân chia từ N0 tế bào ban đầu trong thời gian t là :

Nt = N0 X 2n.

Quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo một đường cong gồm 4 pha (hình 25):

Hình 25. Đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục

a) Pha tiềm phát (pha lag)

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.

b) Pha lũy thừa (pha log)

Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.

c) Pha cân bằng

Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian, vì số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi.

d) Pha suy vong

Số tế bào sống trong quần thể giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều.

2. Nuôi cấy liên tục

Trong nuôi cấy không liên tục, chất dinh dưỡng cạn dần, các chất qua chuyển hóa tích lũy ngày càng nhiều đã ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật.

Để tránh hiện tượng suy vong của quần thể vi sinh vật, người ta luôn đổi mới môi trường nuôi cấy bằng cách bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương, đó là nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục.

Người ta sử dụng phương pháp nuôi cấy liên tục trong sản xuất sinh khối để thu nhận prôtêin đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như các axit amin, enzim, các kháng sinh, các hoocmôn ...

Loigiaihay.com

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Sinh lớp 10 - Xem ngay