Bài giảng Vi sinh vật: Chương 5 - Phạm Tuấn Anh được biên soạn với nội dung kiến thức về: Trao đổi chất vi sinh vật; Thành phần hoá học của tế bào; Dinh dưỡng của vi sinh vật; Môi trường của vi sinh vật;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tại đây!
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Chương 5: Trao đổi chất vi sinh vật HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 5.1 Trao đổi chất vsv üLà thuộc tính sống (trao đổi chất, sinh trưởng phát triển, di truyền biến dị) üThông qua trao đổi chất, vi sinh vật thu thành phần cần thiết để cấu tạo, đổi tế bào tạo nguồn lượng phục vụ cho hoạt động sống üCường độ trao đổi chất lớn nhiều lần so với động vật, thực vật HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Nhu cầu dinh dưỡng vi sinh vật Năng lượng Phát triển Trao đổi chất Cấu tạo tế bào Sinh sản HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 5.2 Thành phần hoá học tế bào Nước & Muối khoáng Chất hữu HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY üNhu cầu dinh dưỡng vi sinh vật -> Cần thiết biết thành phần hoá học tế bào vi sinh üThành phần hoá học vi sinh vật khác không giống üMột lồi vi sinh vật điều kiện ni cấy khác ( dinh dưỡng & yếu tố môi trường), giai đoạn khác -> thành phần hoá học khác HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 5.2.1 Nước muối khoáng üNước chiếm 70-85 % khối lượng thể vi sinh vật üHàm lượng biến đổi phụ thuộc vào loài vi sinh vật, trạng thái, lứa tuổi üLà dung mơi hồ tan, mơi trường cho phản ứng chuyển hoá nội bào, tham gia thành phần cấu trúc tế bào, trực tiếp tham gia phản ứng chuyển hố üPhần nước tham gia vào q trình trao đổi chất vi sinh vật gọi nước tự do; phần lớn nước tế bào tồn dạng tự üNước liên kết nước tham gia liên kết với thành phần tế bào, khả hoà tan lưu động üMất nước tự ảnh hưởng tới hoạt động sinh lý tế bào, không làm chết vi sinh vật Mất nước liên kết làm phá vỡ cấu trúc tế bào chết vsv HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 5.2.1 Nước muối khống • u cầu nước vi sinh vật thể qua hoạt độ nước (aw), hay nước (pw) HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 5.2.1 Nước muối khống • Muối khống chiếm 2-5 % khối lượng khơ tế bào • Vai trị: üDuy trì pH üDuy trì áp suất thẩm thấu thích hợp üTham gia câú tạo tế bào HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 5.2.2 Chất hữu Chất hữu tế bào vi sinh vật chủ yếu cấu tạo C, H, O, N, P, S….; riêng C, H, O, N chiếm 90-97 % khối lượng khô tế bào cấu tạo nên: - Protein - axit nucleic - Lipit - Carbohydrate HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Cơ chế vận chuyển chất qua màng tế bào https://www.youtube.com/watch?v=J5pWH1r3pgU HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Tính thẩm thấu chọn lọc màng tế bào (bán thấm) Ø Cấu tạo màng tế bào (ưu nước, kỵ nước) tạo thuận lợi di chuyển số chất qua màng, gây khó khăn cho số chất khác Ø Những chất phân cực tích điện gặp khó chuyển qua màng tế bào Những chất dễ dàng tương tác với phần mặt màng tế bào, bị chặn lại lớp lipid kỵ nước Ø Những ion kim loại có kích cỡ nhỏ khơng thẩm thấu qua màng Ø Những phân tử lớn phân cực đường, amino acid cần phải có protein đặc biệt trợ giúp để qua màng tế bào HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Cơ chế vận chuyển chất HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vận chuyển thụ động HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - Cơ chất có xu hướng di chuyển từ nơi có nồng độ cao nơi có nồng độ thấp - Q trình di chuyển xảy đến nồng độ đạt cân - Q trình di chuyển khơng tiêu hao lượng - Một số phân tử nhỏ Oxi, Co2 dễ dàng thẩm thấu qua màng tế bào HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Khuyếch tán qua màng tế bào ü Dung dịch ưu trương: Là dung dịch có nồng độ chất tan cao nồng độ chất tan bên tế bào Khi tế bào đặt dung dịch ưu trương, nước thẩm thấu ngoài, gây tượng co nguyên sinh ü Dung dịch nhược trương: Là dung dịch có nồng độ chất tan thấp nồng độ chất tan tế bào Khi tế bào môi trường nhược trương, nước bên vào làm cho tế bào trương lên, gọi trương nước Nếu tế bào khơng có thành, trương nước làm tế bào bị vỡ, tế bào có thành, thành hạn chế tăng kích thước tế bào, ngăn cản trương nước, tế bào không bị vỡ Áp lực thành tạo chống lại trương nước tế bào gọi áp suất trương nước ü Dung dịch đẳng trương: Là dung dịch có nồng độ chất tan nồng độ chất tan tế bào Khi mơi trường đẳng trương, khơng có khuếch tán thực nước HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - Một số chất có gradient nơng độ - > thẩm thấu - Bản chất phân cực, tích điện - > bị chặn lại màng Khuyếch tán nhờ protein, tạo đường đặc biệt để qua màng tế bào HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Khuyếch tán qua kênh protein Kênh protein: tạo proein xuyên màng, tạo “đường hầm” có tính ưu nước để chất chuyển qua Kênh vận chuyển có tính đặc hiệu: cho chất nhóm chất có cấu tạo tương đương qua HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Khuyếch tán qua protein vận chuyển - Một số protein màng tế bào đóng vai trò chất vận chuyển - Các protein thay đổi cấu hình để di chuyển chất qua màng tế bào - Protein vận chuyển có tính đặc hiệu cao HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vận chuyển chủ động (Active transport) - Qúa trình vận chuyển chất qua màng tế bào có sử dụng lượng (ATP) - Chất chuyển đến nơi có nồng độ cao, chí ngược với gradient nồng độ - Có tham gia protein vận chuyển: Binding protein transport ( ATP-binding cassette transportes: ABC transporter) - Tồn hiệu điện màng tế bào +Tham gia vào trình sinh tổng hợp ATP + Ỏn định pH nội bào + Vận chuyển chất + Di chuyển + Bền vững kháng sinh + Phân chia tế bào + Giao tiếp + HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vận chuyển chủ động : Đồng vận chuyển HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vận chuyển chủ động – Đồng vận chuyển (Cotransport) HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Theo chế đông vận chuyển - Các chất di chuyển hướng - Các chất di chuyển ngược hướng HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp thụ ü Cấu trúc đặc tính màng tế bào chất Vi sinh vật tự điều chỉnh để thích nghi ü Bản chất đặc tính cấu tử chất dinh dưỡng Chất dinh dưỡng có khối lượng nhỏ, cấu trúc đơn giản thuận lợi VSV có xu hướng ưu tiên hấp thụ chất dễ đồng hoá trước ... RS5 Rau dền đỏ RDD Dền gai DG Cam sành CS1 Dưa lưới DL3 Lipid (%) 20 .55 43 .5 nd nd nd nd nd 47 .52 44.26 48.1 39. 65 46 .55 34 45. 1 nd nd 51 . 95 nd 37.8 52 . 45 45. 4 Loài Lipid (%) X1 26.7 HHD 42 .5. .. Lipid (%) nd 22 .5 18.2 14. 75 14.9 nd 18. 65 22. 85 17.9 22 19 .5 14.9 16.4 19.8 19 .55 nd nd nd nd 20. 05 17. 95 13. 75 41. 95 Loài STT 24 25 26 27 28 29 S 30 pararoseus 31 32 33 34 35 36 37 38 R toruloides... rugulosus 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 Xoài Hoa hồng Mồng tơi Đất Chôm chôm Cam sành Hoa đá Cà tím Đu đủ Dền cơm Đất Đất Hồ Hoàn Kiếm Nguồn Hàm lượng lipid (%) Dừa 1 0- 15 Hạt vừng 50 Nấm