Чтобы рассчитать количество бактерий, образующееся от одной исходной клетки через определенное время, необходимо учитывать, что бактерии делятся в геометрической прогрессии. Для кишечной палочки, которая делится каждые 20 минут, мы можем использовать формулу для расчета количества клеток:
[ N = N_0 \times 2^n ]
где:
- ( N ) — конечное количество клеток,
- ( N_0 ) — начальное количество клеток (в данном случае одна клетка),
- ( n ) — количество делений за заданное время.
Через 2 часа:
- 2 часа = 120 минут.
- За 120 минут при делении каждые 20 минут происходит ( \frac{120}{20} = 6 ) делений.
- Подставим в формулу: ( N = 1 \times 2^6 = 2^6 = 64 ).
Таким образом, через 2 часа из одной клетки образуется 64 бактерии.
Через 5 часов:
- 5 часов = 300 минут.
- За 300 минут при делении каждые 20 минут происходит ( \frac{300}{20} = 15 ) делений.
- Подставим в формулу: ( N = 1 \times 2^{15} = 32768 ).
Следовательно, через 5 часов из одной клетки образуется 32,768 бактерий.
Этот расчет основан на идеальных условиях, где отсутствуют ограничения по ресурсам, и все клетки успешно делятся каждые 20 минут без остановок и потерь. В реальных условиях такие факторы, как доступность питательных веществ, накопление отходов, конкуренция и другие, могут замедлить процесс размножения.