I. Khái niệm cơ bản

Sinh trưởng của vi sinh vật là quá trình tế bào tăng kích thước và phân chia để tạo ra tế bào con. Quá trình này giúp số lượng vi sinh vật trong quần thể tăng lên theo thời gian.

II. Hình thức phân chia

1. Phân đôi (Binary Fission) – phổ biến ở vi khuẩn

Vi khuẩn sinh sản bằng cách phân đôi tế bào theo các bước:

🔹 Nhân đôi DNA (vùng nhân – nucleoid)

🔹 Tế bào kéo dài

🔹 Thành tế bào và màng sinh chất tách đôi

Hình thành 2 tế bào con giống hệt nhau

Mỗi chu kỳ phân đôi có thể chỉ mất 20–30 phút trong điều kiện tối ưu → quần thể vi khuẩn có thể tăng rất nhanh theo cấp số nhân.

2. Nảy chồi (Budding) – thường gặp ở nấm men

Tế bào mẹ tạo ra một chồi nhỏ → lớn dần → tách thành tế bào con.

3. Tạo bào tử (Sporulation) – với vi khuẩn đặc biệt như Bacillus, Clostridium

Bào tử giúp vi khuẩn sống sót khi điều kiện khắc nghiệt (nhiệt, hóa chất, khô hạn…).

III. Các pha sinh trưởng trong môi trường nuôi cấy

Biểu đồ sinh trưởng của vi khuẩn điển hình gồm 4 pha:

1. Pha tiềm phát (Lag)

Vi khuẩn thích nghi môi trường mới

Chưa phân chia nhưng tăng cường trao đổi chất

2. Pha lũy thừa (Log)

Vi khuẩn phân chia mạnh mẽ

Tốc độ tăng trưởng tối đa (tốc độ nhân đôi không đổi)

Là giai đoạn tốt nhất để nghiên cứu enzyme, cấu trúc, độc tố

3. Pha ổn định (Stationary)

Dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc tích tụ

Số tế bào sinh ra = số tế bào chết

Vi khuẩn bắt đầu tạo bào tử, sản xuất enzyme thứ cấp

4. Pha suy vong (Death)

Môi trường không còn phù hợp → vi khuẩn chết hàng loạt

IV. Ảnh hưởng của môi trường đến sinh trưởng

Yếu tố ảnh hưởng bao gồm:

V. Ý nghĩa trong xử lý nước thải

🔹 Tăng sinh khối vi sinh vật giúp phân hủy chất hữu cơ nhanh hơn

🔹 Cần điều chỉnh điều kiện tối ưu (nhiệt độ, oxy, pH...) để duy trì pha log trong bể sinh học

🔹 Theo dõi pha sinh trưởng giúp dự đoán hiệu quả xử lý và điều chỉnh vận hành

Vi sinh vật = cỗ máy sinh học nhỏ → tự sao chép → tăng số lượng → xử lý chất ô nhiễm hiệu quả.

Tối ưu điều kiện sống = tối ưu xử lý nước thải.