منحنى نمو الجماعة البكتيرية – أطوار النمو الأربعة

ماذا تعرض

تتبع الجماعة البكتيرية في دورق مغلق منحنى نمو مميزًا. في طور التأخر تتكيف الخلايا مع الوسط وتصنع إنزيمات جديدة، ثم تنقسم بمعدل ثابت، فيكون N = N₀·2ⁿ حيث n = t/g هو عدد الأجيال، ويرتفع log N في خط مستقيم. ومع نفاد المغذيات وتراكم الفضلات يتساوى عدد الخلايا الناشئة مع عدد الخلايا الميتة في الطور الثابت، ثم يزيد عدد الخلايا الميتة على الناشئة في طور الموت. أما في المزرعة المستمرة فيدخل وسط غذائي جديد ويُصرَّف المرق المستهلك، فتبقى الجماعة ثابتة، وهذا هو مبدأ التخمير الصناعي.

طريقة الاستخدام

اضبط «العدد الابتدائي للخلايا N₀» و«زمن الجيل g» و«طور التأخر (التكيف)»، ثم اترك منحنى log N مقابل الزمن يُرسم ولاحظ متى يبدأ كل طور ملوّن. اضغط «إعادة الضبط» وكرّر التجربة بزمن جيل أقصر أو بمغذيات ابتدائية أكثر لتقارن ميل المنحنى وارتفاع الهضبة. وفي أثناء الطور الثابت اضغط «+ مغذيات» أو «مزرعة مستمرة» وتحقق هل يظهر طور الموت.

المعاملات القابلة للتغيير

• العدد الابتدائي للخلايا N₀ 10–1000 خلية
• زمن الجيل g 10–60 دقيقة
• المغذيات الابتدائية (تكفي حتى ×1000 خلية) 100–1000 وحدة
• نوع المزرعة مزرعة مغلقة (وعاء مغلق), مزرعة مستمرة (إضافة مغذيات وتصريف المرق)
• طور التأخر (التكيف) 0–120 دقيقة

أسئلة للاستكشاف

1. إذا كان N₀ = 100 وg = 20 دقيقة، فكم يصبح عدد الخلايا بعد ساعتين من النمو الأسي؟
2. لماذا يظهر طور الموت في الدورق المغلق ولا يظهر في المزرعة المستمرة؟
3. في أي طور توقف المزرعة المغلقة لتجمع أكبر عدد من الخلايا، ولماذا؟