Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật: potx

Tất cả các quá trình phân giải và tổng hợp xảy ra trong tế bào vi sinh vật đều cần nước làm môi trường, do đó nếu mất nước đến một lượng nào đó cơ thể vi sinh vật sẽ bị chết hoặc ngừng h

Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật:

Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật quyết định nhu cầu dinh dưỡng

của chúng Thành phần hoá học cấu tạo bởi các

nguyên tố C, H, O, N, các nguyên

tố khoáng đa lượng, vi lượng

a Nước:

Nước là thành phần chủ yếu của tế bào vi sinh vật, thường chiếm 70 –

90% khối lượng cơ thể Ở vi khuẩn hàm lượng nước trong tế bào thường là 70 –

85%, nấm men 73 – 82%, nấm mốc 85 – 90% Tất cả các quá trình phân giải và

tổng hợp xảy ra trong tế bào vi sinh vật đều cần nước làm môi trường, do đó nếu

mất nước đến một lượng nào đó cơ thể vi sinh vật sẽ

bị chết hoặc ngừng hoạt động

Trong tế bào, nước thường tồn tại ở 2 trạng thái:

nước tự do và nước liên kết Nước

tự do gồm các chất dịch chứa trong tế bào, nó không tham gia vào hợp chất hoá học

của tế bào nên dễ dàng bay hơi khi sấy khô Nước liên kết tham gia vào cấu tạo các

hợp chất hữu cơ trong tế bào nên rất khó tách ra

b Các chất khoáng:

Các chất khoáng chiếm 2 – 5% khối lượng khô của tế bào Chúng

thường tồn tại dưới dạng muối sunphat, cacbonat, clorua Trong tế bào chúng

thường ở dạng các ion: dạng cation như Mg 2+, Ca 2+, K +, Na + , dạng anion như

HPO4 2-, SO4 2-, HCO3 - , Cl - Các ion trong tế bào vi sinh vật luôn luôn tồn tại ở

những tỷ lệ nhất định nhằm duy trì pH và áp lực thẩm thấu thích hợp cho từng loại

vi sinh vật

Khi sử dụng môi trường thiên nhiên để nuôi cấy vi sinh vật người ta thường

không cần thiết bổ sung nguyên tố khoáng bởi vì

trong các nguyên liệu dùng làm

môi trường (khoai tây, nước thịt, sữa, huyết thanh, pepton, giá đậu ) thường chứa

đủ các nguyên tố khoáng cần thiết đối với vi sinh vật Tuy nhiên khi làm các môi

trường tổng hợp (dùng nguyên liệu là các hoá chất) bắt buộc phải bổ sung đủ các

nguyên tố khoáng cần thiết Những nguyên tố khoáng

mà vi sinh vật đòi hỏi phải

được cung cấp với liều lượng lớn được gọi là nguyên

tố đa lượng (nồng độ từng

nguyên tố khoảng 10-3 – 10-4), còn những nguyên tố khoáng mà vi sinh vật đòi hỏi

với những liều lượng rất nhỏ (chỉ vào khoảng 10-6 – 10-8) gọi là các nguyên tố vi

lượng: Các nguyên tố đa lượng như: P, K, Ca, S,

Mg Các nguyên tố vi lượng như:

Mn, Cu, Co, B

Trong các nguyên tố đa lượng thì nguyên tố P chiếm

tỷ lệ lớn nhất (thường

chiếm 50% so với tổng số nguyên tố khoáng có trong

cơ thể) Nó có mặt trong

nhiều thành phần quan trọng của tế bào (axit nucleic, photphoprotein, photpholipit,

một số vitamin và nhiều enzim) Sự có mặt của muối photphat, nhất là photphat kali

còn có tác dụng tạo ra tính đệm của môi trường Ví dụ: hỗn hợp của muối KH2PO4

và K2HPO4 với tỷ lệ thích hợp có thể tạo ra mức pH

ổn định trong khoảng pH = 4,5

– 8,0

Nguyên tố S có mặt trong một số axit amin (xistin, xistein, metionin), một số

vitamin (B1, B7) và một số coenzim có vai trò quan trọng trong quá trình oxy hoá

khử

Nguyên tố K cũng là một nguyên tố chiếm tỷ lệ khá lớn trong số các nguyên

tố khoáng của tế bào Kali thường tồn tại ở dạng ion K+ ở mặt ngoài của cấu trúc tế

bào, một phần tồn tại ở trạng thái liên kết lý hoá

không bền với protein và các thành

phần khác của nguyên sinh chất Kali có thể tác dụng như các ion kom loại khác

thông qua việc ảnh hưởng đến tính chất hoá keo và hoạt động xúc tác của các

enzim Kali tham gia vào việc hoạt hoá một số enzim như amylaza, invertaza, ATPaza,

Kali làm tăng độ ngậm nước của các hệ thống keo

do đó ảnh hưởng đến các

quá trình trao đổi chất, nhất là các quá trình tổng hợp Kali còn có thể tham gia vào

quá trình tổng hợp một số vitamin như tiamin, và có những ảnh hưởng đáng kể đến

quá trình hô hấp của tế bào vi sinh vật

Nguyên tố Mg tham gia vào nhiều phản ứng enzim có liên quan đến quá

trình photphorin hoá, tham gia hoạt hoá nhiều enzim Ngoài ra nó còn có vai trò

quan trọng trong việc liên kết hoặc tách rời các tiểu phần riboxom với nhau

Nguyên tố Fe tham gia vào thành phần nhiều enzim

có chứa gốc pocphirin

(xitocrom, xitocrom oxydaza, peroxidaza ), tham gia vào thành phần sắc tố quang

hợp ở vi sinh vật tự dưỡng quang năng

Nguyên tố Ca có vai trò đáng kể trong việc xây dựng cấu trúc tinh vi của tế

bào Ca đóng vai trò là cầu nối trung gian giữa nhiều thành phần quan trọng của tế

bào sống như giữa ADN và prrotein trong nhân, giữa protein và ARN trong

riboxom, giữa các nucleotit với nhau

Nguyên tố Na và Cl cũng là các nguyên tố mà nhiều

vi sinh vật đòi hỏi với

số lượng không nhỏ, nhưng cho đến nay vai trò sinh

lý của chúng vẫn còn được biết

rất ít

Nguyên tố Mn có chứa trong một số men hô hấp và

có vai trò quan trong

trong hoạt hoá một số enzim khác

Ngoài ra các nguyên tố khác như Zn, Cu, CO, Mo cũng là những nguyên tố

tham gia vào cấu trúc hoặc hoạt hoá nhiều loại enzim khác trong tế bào