Đường cong tăng trưởng của vi khuẩn là gì? Đặc điểm chính

các đường cong tăng trưởng của vi khuẩn nó là một đại diện đồ họa về sự tăng trưởng của quần thể vi khuẩn theo thời gian. Phân tích cách nuôi cấy vi khuẩn phát triển là rất quan trọng để có thể làm việc với các vi sinh vật này.

Vì lý do này, các nhà vi trùng học đã phát triển các công cụ cho phép họ hiểu rõ hơn về sự tăng trưởng của họ.

Giữa những năm 1960 và 1980, việc xác định tốc độ tăng trưởng của vi khuẩn là một công cụ quan trọng trong các ngành khác nhau, chẳng hạn như di truyền vi sinh vật, sinh hóa, sinh học phân tử và sinh lý học vi khuẩn.

Trong phòng thí nghiệm, vi khuẩn thường được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng chứa trong ống hoặc trên đĩa thạch.

Những cây trồng này được coi là hệ thống khép kín vì các chất dinh dưỡng không được đổi mới và chất thải không được loại bỏ.

Trong những điều kiện này, quần thể tế bào tăng số lượng dự đoán và sau đó giảm.

Khi dân số trong một hệ thống khép kín tăng lên, nó tuân theo mô hình các giai đoạn gọi là đường cong tăng trưởng.

4 giai đoạn phát triển của vi khuẩn

Dữ liệu thời kỳ tăng trưởng của vi khuẩn thường tạo ra một đường cong với một loạt các giai đoạn được xác định rõ: giai đoạn thích ứng (độ trễ), giai đoạn tăng trưởng theo cấp số nhân (log), giai đoạn đứng yên và giai đoạn chết.

1- Giai đoạn thích ứng

Giai đoạn thích ứng, còn được gọi là giai đoạn trễ, là giai đoạn tương đối bằng phẳng trong biểu đồ, trong đó dân số dường như không tăng hoặc đang tăng với tốc độ rất chậm.

Sự tăng trưởng bị trì hoãn chủ yếu là do các tế bào vi khuẩn bị nhiễm bệnh cần một khoảng thời gian để thích nghi với môi trường mới.

Trong giai đoạn này, các tế bào được chuẩn bị để nhân lên; điều này có nghĩa là họ phải tổng hợp các phân tử cần thiết để thực hiện quá trình này.

Trong giai đoạn trì hoãn các enzyme, ribosome và axit nucleic cần thiết cho sự tăng trưởng được tổng hợp; năng lượng cũng được tạo ra dưới dạng ATP. Độ dài của thời gian trì hoãn thay đổi một chút từ dân số này sang dân số khác.

2- Pha lũy thừa

Khi bắt đầu giai đoạn tăng trưởng theo cấp số nhân, tất cả các hoạt động của các tế bào vi khuẩn đều nhằm mục đích tăng khối lượng tế bào.

Trong thời kỳ này, các tế bào sản xuất các hợp chất như axit amin và nucleotide, các khối xây dựng tương ứng của protein và axit nucleic.

Trong giai đoạn hàm mũ hoặc logarit, các tế bào phân chia với tốc độ không đổi và số lượng của chúng tăng theo cùng một tỷ lệ phần trăm trong mỗi khoảng.

Thời gian của giai đoạn này là thay đổi, nó sẽ tiếp tục miễn là các tế bào có chất dinh dưỡng và môi trường thuận lợi.

Bởi vì vi khuẩn dễ bị kháng sinh và các hóa chất khác trong thời gian nhân lên tích cực này, giai đoạn theo cấp số nhân là rất quan trọng theo quan điểm y học.

3- Giai đoạn đứng yên

Trong giai đoạn đứng yên, quần thể bước vào chế độ sinh tồn trong đó các tế bào ngừng phát triển hoặc tăng trưởng chậm.

Đường cong được cân bằng vì tỷ lệ chết của tế bào cân bằng tốc độ nhân lên của tế bào.

Sự giảm tốc độ tăng trưởng là do sự suy giảm các chất dinh dưỡng và oxy, bài tiết axit hữu cơ và các chất ô nhiễm sinh hóa khác trong môi trường tăng trưởng và mật độ tế bào cao hơn (cạnh tranh).

Thời gian các tế bào ở trong pha tĩnh thay đổi tùy theo loài và điều kiện môi trường.

Một số quần thể sinh vật vẫn ở trong giai đoạn đứng yên trong vài giờ, trong khi những sinh vật khác vẫn còn trong nhiều ngày.

4- Giai đoạn tử vong

Khi các yếu tố giới hạn tăng cường, các tế bào bắt đầu chết với tốc độ không đổi, thực sự bị diệt vong trong chất thải của chính chúng. Đường cong bây giờ nghiêng xuống để bước vào giai đoạn chết.

Tốc độ tử vong xảy ra phụ thuộc vào sức đề kháng tương đối của loài và điều kiện độc hại như thế nào, nhưng nói chung là chậm hơn giai đoạn tăng trưởng theo cấp số nhân.

Trong phòng thí nghiệm, làm lạnh được sử dụng để trì hoãn sự tiến triển của giai đoạn tử vong, do đó cây trồng vẫn tồn tại càng lâu càng tốt.

Tài liệu tham khảo

1. Hội trường, B. G., Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Tốc độ tăng trưởng được thực hiện dễ dàng. Sinh học phân tử và tiến hóa, 31(1), 232-238.
2. Hogg, S. (2005). Vi sinh thiết yếu.
3. Nester, E.W., Anderson, D.G., Roberts, E.C., Pearsall, N.N., & Nester, M.T. (2004). Vi sinh vật: Một quan điểm của con người (Tái bản lần thứ 4).
4. Talaro, K. P., & Talaro, A. (2002). Nền tảng của Vi sinh vật học (Tái bản lần thứ 4).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Mô hình đường cong tăng trưởng của vi khuẩn. Vi sinh vật ứng dụng và môi trường, 56(6), 1875-1881.