நுண்ணங்கி வளர்ச்சி — வளர்ச்சி வளைவு மற்றும் காரணிகள்
ஏன் இது முக்கியம்? E. coli ஒவ்வொரு 20 நிமிடத்துக்கும் இரட்டிப்பாகும்; எனவே 24 மணி நேரத்தில் கோட்பாட்டளவில் 4.7 × 10²¹ கலங்களை அடையும். நுண்ணுயிர்க்கொல்லியை (antibiotic) உரிய நேரத்தில் கொடுக்காவிட்டால், அடுக்கு அவத்தையில் (exponential phase) பெருகும் நோய்க்காரணியைக் கட்டுப்படுத்துவது கடினமாகும்.
வளர்ச்சி வளைவு (growth curve) தொழிற்சாலை நொதித்தலின் நேரத்தைத் தீர்மானிப்பதிலும், நோய்த்தொற்றின்போது நுண்ணுயிர்க்கொல்லி கொடுக்க வேண்டிய நேரத்தைக் கணிப்பதிலும் நேரடியாகப் பயன்படுகிறது.
⎷ கற்றல் விளைவு / NIE Learning Outcome
- நுண்ணங்கிகள் (microorganisms) ஏன் உயர் வளர்ச்சிவீதம் (high growth rate) கொண்டவை என்பதையும் தலைமுறைக் காலம் (generation time) என்றால் என்னவென்பதையும் விளக்குதல்.
- இருமடிப் பிளவின் (binary fission) மூலம் குடித்தொகை (population) எவ்வாறு அடுக்குப்படிப் பெருகுகிறது என்பதை விபரித்தல்.
- நுண்ணங்கிக் குடித்தொகை வளர்ச்சி வளைவின் (growth curve) நான்கு அவத்தைகளையும் வளர்ச்சியைப் பாதிக்கும் காரணிகளையும் வேறுபடுத்துதல்.
1. நுண்ணங்கிகளின் உயர் வளர்ச்சிவீதம் (High Growth Rate)
E. coli electron micrograph
Wikipedia → · CC
நுண்ணங்கிகள் (microorganisms) உயர்வான வளர்ச்சி மற்றும் இனப்பெருக்கவீதம் (rate of growth and reproduction) கொண்டவை. அவற்றின் சிறிய உடற்பருமன் காரணமாக மேற்பரப்புக்கும் கனவளவுக்கும் இடையிலான விகிதம் (surface area to volume ratio) மிக உயர்வாகக் காணப்படுகிறது. இதனால் வெளிச்சூழலிலிருந்து பொருட்கள் கலத்தினுள் செல்லும் வீதமும் கழிவுப் பொருட்கள் வெளியேறும் வீதமும் அதிகரிக்கிறது; விளைவாக வளர்சிதைமாற்ற வீதம் (metabolic rate) உயர்வாக இருக்கிறது.
இதன் காரணமாக நுண்ணங்கிகளின் சராசரி தலைமுறைக் காலம் (average generation time), அதாவது குடித்தொகை இரட்டிப்பாவதற்குத் தேவைப்படும் நேரம், ஒப்பீட்டளவில் மிகக் குறைவாக இருக்கிறது.
தலைமுறைக் காலம் (generation time): ஒரு கலம் இரண்டாகப் பிளவுபடுவதற்கு, அதாவது நுண்ணங்கிக் குடித்தொகை இரட்டிப்பாவதற்கு, எடுக்கும் நேரம். அதிசிறந்த நிபந்தனைகளில் (optimum conditions) சில பற்றீரியாக்களுக்கு (bacteria) இது 20 நிமிடங்களளவே ஆகலாம்.
2. இருமடிப் பிளவு (Binary Fission)
Stages of binary fission
Wikipedia → · CC
பெரும்பாலான பற்றீரியாக்கள் (bacteria) இருமடிப் பிளவு (binary fission) எனும் அலிங்க இனப்பெருக்க (asexual reproduction) முறையால் இனப்பெருகுகின்றன; சில சந்தர்ப்பங்களில் துண்டாதல் (fragmentation) அல்லது மொட்டுவிடல் (budding) மூலமும் இனப்பெருகுகின்றன. ஒரு கலம் இரண்டாகப் பிளவுபடும்போது குடித்தொகை இரட்டிப்பாகிறது; எனவே சீரான நிபந்தனைகளில் குடித்தொகை அடுக்குப்படியாக (exponentially), அதாவது 1, 2, 4, 8, 16 … என்ற வடிவில், பெருகுகிறது.
அரிதாக: இரு திரிபுகளைச் (two strains) சேர்ந்த பற்றீரியாக்கள் இணைப்பு (conjugation) எனும் செயன்முறை மூலம் ஒரு பகுதி மரபுப் பொருளைப் (genetic material) பகிர்ந்து கொள்கின்றன.
3. வளர்ச்சி வளைவின் நான்கு அவத்தைகள் (Phases of the Growth Curve)
Bacterial growth curve — four phases
Wikipedia → · CC
ஒரு மூடிய வளர்ப்பு ஊடகத்தில் (closed or batch culture) நுண்ணங்கிக் குடித்தொகையை நேரத்திற்கு எதிராக வரைபடப்படுத்தினால் கிடைக்கும் வளைவே வளர்ச்சி வளைவு (growth curve). இது நான்கு அவத்தைகளைக் (phases) கொண்டது:
- தாமத அவத்தை (Lag phase): கலங்கள் புதிய சூழலுக்கு இசைவாக்கம் (adaptation) அடைகின்றன; நொதியங்களையும் (enzymes) கட்டமைப்புக் கூறுகளையும் தொகுக்கின்றன. இங்கு கலப்பிரிவு (cell division) குறைவு; குடித்தொகை கிட்டத்தட்ட மாறாமல் இருக்கும்.
- அடுக்கு அல்லது மடக்கை அவத்தை (Log or Exponential phase): கலங்கள் சீரான அதிகூடிய வீதத்தில் இருமடிப் பிளவால் இரட்டிப்படைகின்றன; குடித்தொகை அடுக்குப்படியாகப் பெருகுகிறது. தலைமுறைக் காலம் (generation time) இவ்வவத்தையில் கணக்கிடப்படுகிறது.
- நிலையான அவத்தை (Stationary phase): ஊட்டச்சத்துக்கள் (nutrients) குறைதல், கழிவுப் பொருட்கள் (toxic waste) சேர்தல், ஒட்சிசன் (oxygen) குறைதல் காரணமாக வளர்ச்சி வீதமும் இறப்பு வீதமும் சமமாகின்றன; வாழும் கலங்களின் எண்ணிக்கை கிட்டத்தட்ட மாறாமல் இருக்கும்.
- அழிவு அல்லது சாவு அவத்தை (Death or Decline phase): ஊட்டச்சத்து தீர்ந்து கழிவுகள் நச்சாக மிகுவதால் இறப்பு வீதம் வளர்ச்சி வீதத்தைவிட அதிகமாகிறது; வாழும் கலங்களின் எண்ணிக்கை அடுக்குப்படியாகக் குறைகிறது.
| அவத்தை (Phase) | வளர்ச்சி வீதம் vs இறப்பு வீதம் | முக்கிய நிகழ்வு |
|---|---|---|
| தாமத (Lag) | பிரிவு குறைவு | இசைவாக்கம், நொதியத் தொகுப்பு |
| அடுக்கு (Log) | வளர்ச்சி > இறப்பு (அதிகூடியது) | சீரான இரட்டிப்பு |
| நிலையான (Stationary) | வளர்ச்சி = இறப்பு | ஊட்டச்சத்து குறைவும் கழிவு சேர்வும் |
| அழிவு (Death) | இறப்பு > வளர்ச்சி | நச்சுச் சேர்வு, கலம் சாதல் |
4. வளர்ச்சியைப் பாதிக்கும் காரணிகள் (Factors Affecting Growth)
Aerobic vs anaerobic microorganisms
Wikipedia → · CC
நுண்ணங்கி வளர்ச்சியைப் பல சூழற் காரணிகள் (environmental factors) பாதிக்கின்றன:
- வெப்பநிலை (Temperature): தாழ் வெப்பநிலையில் வளர்ச்சி மெதுவாகவும், சூழல் வெப்பநிலையில் (ambient) வளர்ச்சி அதிகமாகவும் இருக்கும். 4 °C குளிரூட்டியில் கூட குளிர் விரும்பும் (psychrophilic) பற்றீரியா வளர்ச்சியடையும்.
- pH: பெரும்பாலான நுண்ணங்கிகள் நடுநிலை pH 7.0 (6.6–7.5) அளவில் சிறந்து வளர்கின்றன; பற்றீரியா பொதுவாக pH 5–7 இல் வளரும்; பூஞ்சணங்களும் (molds) ஈஸ்ட்டும் (yeast) pH 2–10 எனும் பரந்த வீச்சில் வளரக்கூடியவை.
- ஒட்சிசன் (Oxygen): சூழலில் O₂ இருக்கிறதா இல்லையா என்பதே, காற்றுவாழ் (aerobic) நுண்ணங்கிகளா காற்றின்றிவாழ் (anaerobic) நுண்ணங்கிகளா வளரும் என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது.
- ஈரப்பதன், சார்பு ஈரப்பதன் (Moisture, relative humidity): நீர் கிடைப்பு வளர்ச்சிக்கு இன்றியமையாதது; உயர் ஈரப்பதன் வளர்ச்சியை எளிதாக்குகிறது.
- ஊட்டச்சத்து கிடைப்பு (Nutrient availability): சத்து நிறைந்த ஊடகம் வேக வளர்ச்சிக்கு உதவுகிறது.
- ஒளி, அமுக்கம் (Light, pressure): ஒளிச்சேர்க்கை நுண்ணங்கிகளுக்கு ஒளி தேவை; ஆழ்கடல் வகைகள் உயர் அமுக்கத்தைத் தாங்கும்.
▶ காணொளி வளம் / Video Reference
Bacterial Growth Curve Simplified
Nerdvana Science
📝 NIE பரீட்சை மாதிரி வினாக்கள் / Exam-pattern Questions
உபபாடம் முடிந்ததும் நடத்தப்படும் பரீட்சை பாணியில். (பல்தேர்வு + கட்டமைப்பு + கட்டுரை)
1. தலைமுறைக் காலம் (generation time) என்றால்? / Generation time means?
- ஒரு கலம் இறக்க எடுக்கும் நேரம் / Time for a cell to die
- குடித்தொகை இரட்டிப்பாக எடுக்கும் நேரம் / Time for the population to double
- நொதியம் தொகுக்கும் நேரம் / Time to make an enzyme
- ஊட்டச்சத்து தீரும் நேரம் / Time for nutrients to run out
- ஒரு வளைவு முடியும் நேரம் / Time a curve ends
பதில் / Answer
(2) குடித்தொகை இரட்டிப்பாக எடுக்கும் நேரம் / Time for the population to double — குடித்தொகை இரட்டிப்பாக எடுக்கும் நேரமே தலைமுறைக் காலம்.
2. நுண்ணங்கிகளின் உயர் வளர்சிதைமாற்ற வீதத்திற்கு (high metabolic rate) காரணம்? / Reason for the high metabolic rate of microbes?
- பெரிய உடற்பருமன் / Large body size
- உயர் மேற்பரப்பு/கனவளவு விகிதம் / High surface area to volume ratio
- தடித்த கலச்சுவர் / Thick cell wall
- அதிக DNA / More DNA
- குறை ஒட்சிசன் / Low oxygen
பதில் / Answer
(2) உயர் மேற்பரப்பு/கனவளவு விகிதம் / High surface area to volume ratio — சிறிய பருமன் → உயர் மேற்பரப்பு/கனவளவு விகிதம் → வேக பரிமாற்றம்.
3. பெரும்பாலான பற்றீரியா இனப்பெருகும் முக்கிய முறை? / Main mode of reproduction in most bacteria?
- இலிங்க இனப்பெருக்கம் / Sexual reproduction
- இருமடிப் பிளவு / Binary fission
- மொட்டுவிடல் மட்டும் / Budding only
- துண்டாதல் மட்டும் / Fragmentation only
- இணைப்பு / Conjugation
பதில் / Answer
(2) இருமடிப் பிளவு / Binary fission — இருமடிப் பிளவு (binary fission) — அலிங்க முறை.
4. இருமடிப் பிளவால் குடித்தொகை பெருகும் வடிவம்? / Pattern of population increase by binary fission?
- நேர்கோட்டு / Linear
- அடுக்குப்படி (1→2→4→8) / Exponential (1→2→4→8)
- மாறா / Constant
- குறைவு / Declining
- சீரற்ற / Random
பதில் / Answer
(2) அடுக்குப்படி (1→2→4→8) / Exponential (1→2→4→8) — ஒவ்வொரு பிளவும் இரட்டிக்கிறது → அடுக்குப்படி வளர்ச்சி.
5. இரு திரிபுகள் (strains) மரபுப் பொருளைப் பகிரும் அரிய செயன்முறை? / Rare process where two strains share genetic material?
- இருமடிப் பிளவு / Binary fission
- இணைப்பு (conjugation) / Conjugation
- மொட்டுவிடல் / Budding
- துண்டாதல் / Fragmentation
- ஒடுக்கற்பிரிவு / Meiosis
பதில் / Answer
(2) இணைப்பு (conjugation) / Conjugation — இணைப்பு (conjugation).
6. வளர்ச்சி வளைவின் (growth curve) நான்கு அவத்தைகள் சரியான வரிசையில்? / Four phases of the growth curve in order?
- அடுக்கு → தாமத → நிலையான → அழிவு
- தாமத → அடுக்கு → நிலையான → அழிவு
- தாமத → நிலையான → அடுக்கு → அழிவு
- நிலையான → தாமத → அடுக்கு → அழிவு
- அழிவு → தாமத → அடுக்கு → நிலையான
பதில் / Answer
(2) தாமத → அடுக்கு → நிலையான → அழிவு — தாமத (lag) → அடுக்கு (log) → நிலையான (stationary) → அழிவு (death).
7. புதிய சூழலுக்கு இசைவாக்கமும் நொதியத் தொகுப்பும் நடக்கும் அவத்தை? / Phase of adaptation and enzyme synthesis?
- தாமத அவத்தை / Lag phase
- அடுக்கு அவத்தை / Log phase
- நிலையான அவத்தை / Stationary phase
- அழிவு அவத்தை / Death phase
- -
பதில் / Answer
(1) தாமத அவத்தை / Lag phase — தாமத அவத்தை — இசைவாக்கம், கலப்பிரிவு குறைவு.
8. தலைமுறைக் காலம் கணக்கிடப்படும் அவத்தை? / Phase in which generation time is calculated?
- தாமத / Lag
- அடுக்கு (log) / Log
- நிலையான / Stationary
- அழிவு / Death
- -
பதில் / Answer
(2) அடுக்கு (log) / Log — அடுக்கு (log) அவத்தையில் சீரான இரட்டிப்பு நடக்கிறது.
9. வளர்ச்சி வீதம் = இறப்பு வீதம் ஆகும் அவத்தை? / Phase where growth rate equals death rate?
- தாமத / Lag
- அடுக்கு / Log
- நிலையான (stationary) / Stationary
- அழிவு / Death
- -
பதில் / Answer
(3) நிலையான (stationary) / Stationary — நிலையான அவத்தை — வளர்ச்சி = இறப்பு.
10. நிலையான அவத்தை ஏற்படக் காரணம்? / Cause of the stationary phase?
- ஊட்டச்சத்து குறைவு + கழிவு சேர்வு / Nutrient depletion + waste build-up
- அதிக ஒட்சிசன் / Excess oxygen
- புதிய ஊடகம் / Fresh medium
- வேக இரட்டிப்பு / Rapid doubling
- -
பதில் / Answer
(1) ஊட்டச்சத்து குறைவு + கழிவு சேர்வு / Nutrient depletion + waste build-up — ஊட்டச்சத்து குறைதலும் நச்சுக் கழிவு சேர்வும்.
11. இறப்பு வீதம் > வளர்ச்சி வீதம் ஆகும் அவத்தை? / Phase where death rate exceeds growth rate?
- அழிவு அவத்தை / Death phase
- தாமத / Lag
- அடுக்கு / Log
- நிலையான / Stationary
- -
பதில் / Answer
(1) அழிவு அவத்தை / Death phase — அழிவு (death) அவத்தை — வாழும் கலம் குறைகிறது.
12. வளர்ச்சி வளைவு பெறப்படும் வளர்ப்பு வகை? / Culture type that gives the growth curve?
- திறந்த நீரோடை ஊடகம் / Open flowing medium
- மூடிய (தொகுதி) வளர்ப்பு / Closed (batch) culture
- மண்ணில் வளர்ப்பு / Soil culture
- உயிருள்ள போசகன் / Living host
- -
பதில் / Answer
(2) மூடிய (தொகுதி) வளர்ப்பு / Closed (batch) culture — மூடிய/தொகுதி வளர்ப்பு (closed/batch culture).
13. பெரும்பாலான நுண்ணங்கிகள் சிறந்து வளரும் pH? / pH at which most microbes grow best?
- pH 2.0
- pH 4.0
- pH 7.0 (6.6–7.5)
- pH 10.0
- pH 12.0
பதில் / Answer
(3) pH 7.0 (6.6–7.5) — நடுநிலை pH 7.0 (6.6–7.5).
14. பற்றீரியா பொதுவாக வளரும் pH வீச்சு? / pH range in which bacteria generally grow?
- pH 2–10
- pH 5–7
- pH 0–2
- pH 11–14
- pH 9–12
பதில் / Answer
(2) pH 5–7 — பற்றீரியா பொதுவாக pH 5–7 இல் வளரும்.
15. பரந்த pH வீச்சில் (pH 2–10) வளரக்கூடியவை? / Which grow over the wide range pH 2–10?
- பற்றீரியா மட்டும் / Only bacteria
- வைரஸ் / Viruses
- ப+ஞ்சணம் + ஈஸ்ட் / Molds and yeasts
- ப்ரியான்கள் / Prions
- -
பதில் / Answer
(3) ப+ஞ்சணம் + ஈஸ்ட் / Molds and yeasts — ப+ஞ்சணங்களும் ஈஸ்ட்டும் பரந்த pH வீச்சில் வளரும்.
16. 4 °C குளிரூட்டியில் கூட வளரும் பற்றீரியா வகை? / Bacteria that grow even at 4 °C in a refrigerator?
- வெப்பம் விரும்பும் / Thermophilic
- குளிர் விரும்பும் (psychrophilic) / Psychrophilic
- உப்பு விரும்பும் / Halophilic
- அமில விரும்பும் / Acidophilic
- -
பதில் / Answer
(2) குளிர் விரும்பும் (psychrophilic) / Psychrophilic — குளிர் விரும்பும் (psychrophilic) பற்றீரியா.
17. சூழலில் O₂ இருப்பு/இன்மை தீர்மானிப்பது? / Presence/absence of O₂ determines?
- pH மதிப்பு / The pH value
- வளரும் நுண்ணங்கி வகை (காற்றுவாழ்/காற்றின்றி) / Type of microbe that grows (aerobic/anaerobic)
- கலத்தின் நிறம் / Colour of the cell
- தலைமுறைக் கால அலகு / Unit of generation time
- -
பதில் / Answer
(2) வளரும் நுண்ணங்கி வகை (காற்றுவாழ்/காற்றின்றி) / Type of microbe that grows (aerobic/anaerobic) — O₂ இருப்பு காற்றுவாழ்/காற்றின்றி வாழ் வகையைத் தீர்மானிக்கிறது.
18. உயர் சார்பீரப்பதன் (high relative humidity) நுண்ணங்கி வளர்ச்சியில் விளைவு? / Effect of high relative humidity on microbial growth?
- வளர்ச்சியைத் தடுக்கும் / Stops growth
- வளர்ச்சியை எளிதாக்கும் / Facilitates growth
- விளைவு இல்லை / No effect
- கலத்தைக் கொல்லும் / Kills cells
- -
பதில் / Answer
(2) வளர்ச்சியை எளிதாக்கும் / Facilitates growth — நீர் கிடைப்பு அதிகரிப்பதால் வளர்ச்சி எளிதாகிறது.
19. அதிசிறந்த நிபந்தனைகளில் சில பற்றீரியாவின் தலைமுறைக் காலம் எவ்வளவு குறைவு? / Under optimum conditions, how short can the generation time of some bacteria be?
- ≈ 20 நிமிடம் / ≈ 20 minutes
- ≈ 20 மணி / ≈ 20 hours
- ≈ 20 நாள் / ≈ 20 days
- ≈ 20 செக்கன் / ≈ 20 seconds
- ≈ 20 வாரம் / ≈ 20 weeks
பதில் / Answer
(1) ≈ 20 நிமிடம் / ≈ 20 minutes — சில பற்றீரியாவிற்கு ≈ 20 நிமிடம்.
20. தாமத அவத்தையில் கலங்கள் முக்கியமாகச் செய்வது? / In the lag phase, cells mainly?
- வேகமாக இரட்டிக்கின்றன / Divide rapidly
- இசைவாக்கம் + நொதியம்/கூறு தொகுக்கின்றன / Adapt and synthesise enzymes/components
- இறக்கின்றன / Die
- அகவித்தி உருவாக்கம் மட்டும் / Only form spores
- -
பதில் / Answer
(2) இசைவாக்கம் + நொதியம்/கூறு தொகுக்கின்றன / Adapt and synthesise enzymes/components — புதிய சூழலுக்கு இசைவாக்கம், நொதியத் தொகுப்பு.
21. அடுக்கு அவத்தையில் வளர்ச்சி வீதம்? / Growth rate in the log phase?
- சுழியம் / Zero
- சீரான அதிகூடிய வீதம் / Steady, maximum rate
- குறைந்துகொண்டே / Continuously falling
- இறப்பு > வளர்ச்சி / Death > growth
- -
பதில் / Answer
(2) சீரான அதிகூடிய வீதம் / Steady, maximum rate — சீரான அதிகூடிய வீதத்தில் இரட்டிப்பு.
22. நுண்ணங்கிகள் மிக வேகமாக வளர்வதற்கு அடிப்படை உருவியல் காரணம்? / Basic structural reason microbes grow so fast?
- பெரிய கனவளவு / Large volume
- சிறிய அளவு + உயர் மேற்பரப்பு/கனவளவு விகிதம் / Small size + high SA/V ratio
- தடித்த சவ்வு / Thick membrane
- அதிக நிறமூர்த்தம் / Many chromosomes
- -
பதில் / Answer
(2) சிறிய அளவு + உயர் மேற்பரப்பு/கனவளவு விகிதம் / Small size + high SA/V ratio — சிறிய அளவே உயர் மேற்பரப்பு/கனவளவு விகிதம் தருகிறது.
23. இருமடிப் பிளவு அல்லாத வேறு பற்றீரிய இனப்பெருக்க முறைகள்? / Bacterial reproduction modes other than binary fission?
- துண்டாதல், மொட்டுவிடல் / Fragmentation, budding
- ஒடுக்கற்பிரிவு / Meiosis
- விதை உருவாக்கம் / Seed formation
- ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
- -
பதில் / Answer
(1) துண்டாதல், மொட்டுவிடல் / Fragmentation, budding — சில சந்தர்ப்பங்களில் துண்டாதல் (fragmentation) / மொட்டுவிடல் (budding).
24. நிலையான அவத்தையில் வாழும் கலங்களின் எண்ணிக்கை? / Number of living cells in the stationary phase?
- வேகமாக ஏறும் / Rises rapidly
- கிட்டத்தட்ட மாறாமல் / Almost constant
- சுழியமாகும் / Becomes zero
- இரட்டிக்கும் / Doubles
- -
பதில் / Answer
(2) கிட்டத்தட்ட மாறாமல் / Almost constant — வளர்ச்சி = இறப்பு என்பதால் எண்ணிக்கை கிட்டத்தட்ட மாறாது.
25. வளர்ச்சியைப் பாதிக்கும் காரணி அல்லாதது எது? / Which is NOT a factor affecting growth?
- வெப்பநிலை / Temperature
- pH
- ஒட்சிசன் அளவு / Oxygen level
- கலத்தின் நிறமூர்த்த எண் / Cell's chromosome number
- ஊட்டச்சத்து கிடைப்பு / Nutrient availability
பதில் / Answer
(4) கலத்தின் நிறமூர்த்த எண் / Cell's chromosome number — நிறமூர்த்த எண் வளர்ச்சிக் காரணி அல்ல; ஏனைய அனைத்தும் காரணிகள்.
26. தாழ் வெப்பநிலையில் நுண்ணங்கி வளர்ச்சி? / Microbial growth at low temperature?
- மிக வேகம் / Very fast
- மெதுவு / Slow
- மாறாது / Unchanged
- இரட்டிப்பு / Doubles
- -
பதில் / Answer
(2) மெதுவு / Slow — தாழ் வெப்பநிலையில் வளர்ச்சி மெதுவாகும் (எனவே கெடுதலும் மெதுவு).
27. ஒளிச்சேர்க்கை நுண்ணங்கிகளுக்கு (photosynthetic microbes) தேவையான காரணி? / Factor required by photosynthetic microbes?
- ஒளி / Light
- முழு இருள் / Total darkness
- உயர் அமில pH / High acid pH
- O₂ இன்மை மட்டும் / Only absence of O₂
- -
பதில் / Answer
(1) ஒளி / Light — ஒளிச்சேர்க்கைக்கு ஒளி தேவை.
28. அழிவு அவத்தையில் இறப்பு வீதம் ஏறக் காரணம்? / Reason death rate rises in the death phase?
- புதிய ஊட்டச்சத்து / Fresh nutrients
- ஊட்டச்சத்து தீர்வு + நச்சுக் கழிவு மிகுதி / Nutrient exhaustion + toxic waste
- குறை வெப்பநிலை மட்டும் / Only low temperature
- அதிக ஒளி / Excess light
- -
பதில் / Answer
(2) ஊட்டச்சத்து தீர்வு + நச்சுக் கழிவு மிகுதி / Nutrient exhaustion + toxic waste — ஊட்டச்சத்து தீர்ந்து நச்சுக் கழிவு மிகுவதால்.
29. "குடித்தொகை இரட்டிப்பு" எந்த அவத்தையின் அடையாளம்? / "Population doubling" is characteristic of which phase?
- தாமத / Lag
- அடுக்கு (log) / Log
- நிலையான / Stationary
- அழிவு / Death
- -
பதில் / Answer
(2) அடுக்கு (log) / Log — அடுக்கு (log) அவத்தையில் சீரான இரட்டிப்பு.
30. உயர் வளர்ச்சிவீதம் தொழில்நுட்பத்தில் (biotech) ஏன் பயனுள்ளது? / Why is a high growth rate useful in biotechnology?
- குறுகிய நேரத்தில் மூலப்பொருளை விளைபொருளாக மாற்ற / To convert raw materials into products in a short time
- கலத்தை அழிக்க / To destroy cells
- pH ஐ உயர்த்த / To raise pH
- ஒளியை உருவாக்க / To make light
- -
பதில் / Answer
(1) குறுகிய நேரத்தில் மூலப்பொருளை விளைபொருளாக மாற்ற / To convert raw materials into products in a short time — வேக வளர்ச்சியால் குறுகிய நேரத்தில் விளைபொருள் கிடைக்கும்.
(10 புள்ளிகள் / marks)
கட்டமைப்பு வினா / Structured question
- தலைமுறைக் காலம் (generation time) என்பதை வரைவிலக்கணப்படுத்தி, நுண்ணங்கிகளின் தலைமுறைக் காலம் ஏன் குறைவாக உள்ளது எனக் கூறுக. / Define generation time and state why it is short in microbes. (3)
- வளர்ச்சி வளைவின் நான்கு அவத்தைகளைப் பெயரிடுக. / Name the four phases of the growth curve. (2)
- நிலையான அவத்தைக்கும் (stationary) அழிவு அவத்தைக்கும் (death) இடையேயான ஒரு வேறுபாட்டைக் கூறுக. / Give one difference between the stationary and death phases. (2)
- வளர்ச்சியைப் பாதிக்கும் மூன்று காரணிகளைக் கூறுக. / State three factors affecting growth. (3)
மாதிரி விடை / Model answer
(அ) தலைமுறைக் காலம் = குடித்தொகை இரட்டிப்பாக எடுக்கும் நேரம்; சிறிய அளவு → உயர் மேற்பரப்பு/கனவளவு விகிதம் → வேக பரிமாற்றம் + உயர் அனுசேபம் → குறுகிய தலைமுறைக் காலம். (3)
(ஆ) தாமத (lag), அடுக்கு (log), நிலையான (stationary), அழிவு (death). (2)
(இ) நிலையான — வளர்ச்சி = இறப்பு (எண்ணிக்கை மாறாது); அழிவு — இறப்பு > வளர்ச்சி (எண்ணிக்கை குறைகிறது). (2)
(ஈ) வெப்பநிலை; pH; ஒட்சிசன் / ஈரப்பதன் / ஊட்டச்சத்து கிடைப்பு (ஏதேனும் மூன்று). (3)
(ஆ) தாமத (lag), அடுக்கு (log), நிலையான (stationary), அழிவு (death). (2)
(இ) நிலையான — வளர்ச்சி = இறப்பு (எண்ணிக்கை மாறாது); அழிவு — இறப்பு > வளர்ச்சி (எண்ணிக்கை குறைகிறது). (2)
(ஈ) வெப்பநிலை; pH; ஒட்சிசன் / ஈரப்பதன் / ஊட்டச்சத்து கிடைப்பு (ஏதேனும் மூன்று). (3)
(கட்டுரை / essay)
கட்டுரை வினா / Essay question
ஒரு மூடிய வளர்ப்பில் நுண்ணங்கிக் குடித்தொகையின் வளர்ச்சி வளைவின் நான்கு அவத்தைகளையும் விபரித்து, வளர்ச்சியைப் பாதிக்கும் காரணிகளையும் விளக்குக. / Describe the four phases of the microbial growth curve in a closed culture and explain the factors affecting growth.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• தாமத அவத்தை — இசைவாக்கம், நொதியத் தொகுப்பு; பிரிவு குறைவு.
• அடுக்கு (log) அவத்தை — சீரான அதிகூடிய வீதத்தில் இருமடிப் பிளவு; அடுக்குப்படி இரட்டிப்பு; தலைமுறைக் காலம் கணக்கீடு.
• நிலையான அவத்தை — ஊட்டச்சத்து குறைவு + கழிவு சேர்வு; வளர்ச்சி = இறப்பு.
• அழிவு அவத்தை — நச்சு மிகுதி; இறப்பு > வளர்ச்சி; எண்ணிக்கை குறைவு.
• காரணிகள் — வெப்பநிலை, pH, ஒட்சிசன், ஈரப்பதன்/சார்பீரப்பதன், ஊட்டச்சத்து, ஒளி, அமுக்கம்.
• அடுக்கு (log) அவத்தை — சீரான அதிகூடிய வீதத்தில் இருமடிப் பிளவு; அடுக்குப்படி இரட்டிப்பு; தலைமுறைக் காலம் கணக்கீடு.
• நிலையான அவத்தை — ஊட்டச்சத்து குறைவு + கழிவு சேர்வு; வளர்ச்சி = இறப்பு.
• அழிவு அவத்தை — நச்சு மிகுதி; இறப்பு > வளர்ச்சி; எண்ணிக்கை குறைவு.
• காரணிகள் — வெப்பநிலை, pH, ஒட்சிசன், ஈரப்பதன்/சார்பீரப்பதன், ஊட்டச்சத்து, ஒளி, அமுக்கம்.
விரைவு சரிபார்ப்பு / Quick recall
Q. வளர்ச்சி வளைவின் எந்த அவத்தையில் வளர்ச்சி வீதம் = இறப்பு வீதம், ஏன்? / In which phase does growth rate equal death rate, and why?
பதில் / Show answer
நிலையான அவத்தை (stationary phase); ஊட்டச்சத்து குறைவு மற்றும் நச்சுக் கழிவு சேர்வால். / Stationary phase; due to nutrient depletion and accumulation of toxic waste.
⏱ விரைவு மீட்டல் — 60 வினாடி
இந்த உட்பகுதியின் கட்டாயப் புள்ளிகள்
- 4 அவத்தைகள்: தாமதம், மடக்கை (log), நிலையான அவத்தை, சாவு.
- மடக்கை அவத்தையில் கலங்கள் மிக வேகமாக இரட்டிப்பாகும்.
- காரணிகள்: வெப்பநிலை, pH, O₂, ஊட்டம்.
🎯 தேர்வு எடை ★★★★☆
✅ விரைவுச் சோதனை — 3 வினா