20. A mikrobaszaporodás alapösszefüggései: MONOD növekedési modell, fajlagos növekedési sebesség, generációs idő. A növekedés kinetikai áll.inak grafikus meghatározása

Question 1

Monod-modell - mikrobaszám

Answer 1

n generáció után N0 sejtből N0*2^n sejt képződik

leíró diff. egyenlet:
dN/dt = v (nű) * N
N = N0 * e^v*t

fajlagos szaporodási sebesség: v = ln2/t(g)
t(g): generációs idő

Question 2

Monod-modell - Sejttömeg

Answer 2

A gyakorlatban a mikrobaszám helyett a sejttömeg növekedését követjük:

növekedési modell alapegyenletei:
diff. egyenlet: nű(x) = dx/dt = műx –>
megoldás: x = x0e^mű*t

mű: fajlagos növekedési sebesség
x: mikrobakoncentráció (g/dm3)

Question 3

A növekedési görbe szakaszai

Answer 3

1. Lappangási fázis - lag fázis: nem észlelhető növekedés, adaptálódás, mű = 0
2. Gyorsuló növekedési szakasz, már van növekedés 0

Question 4

Egyenletek

Answer 4

Diff. egyenlet csak az exponenciális szakaszban igaz (akkor, ha mű állandó)

valóságban abbamarad a növekedés, ha S elfogy

mű = mű(max)*S/(Ks + S) [1/h]
Ks: S féltelítési állandó

Question 5

Élő sejtszám változása diagram

Answer 5

N-t diagram:

1. LAG
2. gyorsuló növekedési szakasz
3. exponenciális növekedés
4. hanyatló fázis
5. stacioner fázis: szaporodás és elhalás azonos mértékű
6. pusztulási fázis: sejtlízis nagyobb számú, mint a szaporodás

Question 6

sejttömeg növekedés és szubsztrát fogyás egyenletek

Answer 6

Monod-modell konstitutív (lényeget alkotó), mert csak az exponenciális és hanyatlási szakaszokat írja le

sejttömeg növekedés:
nű(x) = dx/dt = mű(max) * (S/(Ks + S)) * X

szubsztrát fogyás:
nű(s) = dS/dt = -1/Y(x/s)mű(max)(S/(Ks+S)) * X

Question 7

generációs idő

Answer 7

sejttömeg megduplázódási ideje:

t(g) = ln2/mű [h]