BÀI BÁO CÁO THƯC TẬP-KHẢ NĂNG CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT TRONG MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN CỦA VI SINH VẬT

Kha Kha ỷ ỷ naờng naờng chuye chuye ồ ồ n n ho ho ự ự a a ca ca ự ự c c hụ hụ ù ù p p cha cha ỏ ỏ t t trong trong moõi moõi tr tr ử ử ụ ụ ứ ứ ng ng t t ửù ửù nhieõn nhieõn cu cu ỷ ỷ a a vi vi sinh sinh va va ọ ọ t t TS. TS. Leõ Leõ Quo Quo ỏ ỏ c c Tua Tua ỏ ỏ n n Khoa Khoa Moõi Moõi tr tr ử ử ụ ụ ứ ứ ng ng va va ứ ứ Ta Ta ứ ứ i i nguyeõn nguyeõn ẹ ẹ a a ù ù i i ho ho ù ù c c Noõng Noõng Laõm Laõm TP. TP. Ho Ho Ch Ch ớ ớ Minh Minh Ch Ch ử ử ụng ụng 2 2 Chu Chu tr tr ì ì nh nh nitrogen nitrogen trong trong t t öï öï nhieân nhieân Chu Chu tr tr ì ì nh nh nitrogen nitrogen trong trong t t öï öï nhieân nhieân Chu Chu tr tr ì ì nh nh nitrogen nitrogen phu phu ï ï thuo thuo ä ä c c va va ø ø o o ca ca ù ù c c hoa hoa ï ï t t ñ ñ o o ä ä ng ng t t öï öï nhieân nhieân va va ø ø con con ng ng ö ö ô ô ø ø i i Trong Trong moâi moâi tr tr ö ö ô ô ø ø ng ng n n ö ö ô ô ù ù c c Qua Qua ự ự tr tr ỡ ỡ nh nh amoõn amoõn ho ho ự ự a a Amoõn Amoõn ho ho ự ự a a ureõ ureõ . . Th Th ửù ửù c c hie hie ọ ọ n n bụ bụ ỷ ỷ i i VSV: VSV: Planosarcina urea, Planosarcina urea, Micrococcus urea, Bacillus amylovorum, Proteus vulgaris Micrococcus urea, Bacillus amylovorum, Proteus vulgaris Amoõn Amoõn ho ho ự ự a a protein protein . . Th Th ửù ửù c hie c hie ọ ọ n bụ n bụ ỷ ỷ i i VK: Bacillus VK: Bacillus mycoides, B. subtilis, Pseudomonas fluorescens, mycoides, B. subtilis, Pseudomonas fluorescens, Xa Xa ù ù khua khua ồ ồ n n Streptomyces griseus Streptomyces griseus Vi na Vi na ỏ ỏ m co m co ự ự Aspergillus Aspergillus oryzae, Penicilium camemberti oryzae, Penicilium camemberti CO(NH 2 ) 2 + 2 H 2 O (NH 4 ) 2 CO 3 (NH 4 ) 2 CO 3 2NH 3 + CO 2 + H 2 O R-CH(NH 2 )COOH R=CHCOOH + NH 3 R-CH(NH 2 )COOH + H 2 O R-CH 2 OH-COOH + CO 2 + NH 3 R-CH(NH 2 )COOH + ẵ O 2 R-CO-COOH + NH 3 Qua Qua ự ự tr tr ỡ ỡ nh nh nitrate nitrate ho ho ự ự a a Giai Giai ủ ủ oa oa ù ù n n nitrite nitrite ho ho ự ự a a . . Th Th ửù ửù c c hie hie ọ ọ n n bụ bụ ỷ ỷ i i VSV: VSV: Nitrosomonas Nitrosomonas , , Nitrosocystis Nitrosocystis , , Nitrosolobus Nitrosolobus va va ứ ứ Nitrosospira Nitrosospira chu chu ự ự ng ng ủ ủ e e u u thuo thuo ọ ọ c c loa loa ù ù i i t t ửù ửù d d ử ử ụừng ụừng ba ba ộ ộ t t buo buo ọ ọ c c . . 9 9 Naờng Naờng l l ử ử ụ ụ ù ù ng ng sinh sinh ra ra trong trong qua qua ự ự tr tr ỡ ỡ nh nh na na ứ ứ y y du du ứ ứ ng ng ủ ủ e e ồ ồ ủ ủ o o ng ng ho ho ự ự a a CO CO 2 2 tha tha ứ ứ nh nh cha cha ỏ ỏ t t h h ử ử ừu ừu cụ cụ . . Amoõn Amoõn ho ho ự ự a a protein protein . . Th Th ửù ửù c hie c hie ọ ọ n bụ n bụ ỷ ỷ i i VK: VK: Nitrobacter Nitrobacter , , Nitrospira Nitrospira va va ứ ứ Nitrococcus Nitrococcus . . NH 4 + + 3/2 O 2 NO 2 - + H 2 O + 2 H + Q NO 2 - + ẵ O 2 NO 3 - + Q Qua Qua ù ù tr tr ì ì nh nh pha pha û û n n nitrate nitrate ho ho ù ù a a   Th Th ự ự c c hie hie ä ä n n pha pha û û n n ứ ứ ng ng kh kh ử ử nitrate nitrate tha tha ø ø nh nh kh kh í í nitơ nitơ . .   Thuo Thuo ä ä c c nho nho ù ù m m t t ự ự d d ư ư ỡng ỡng hoa hoa ù ù năng năng co co ù ù Thiobacillus Thiobacillus denitrificans denitrificans , , Hydrogenomonas Hydrogenomonas agilis agilis … …   Thuo Thuo ä ä c c nho nho ù ù m m dò dò d d ư ư ỡng ỡng co co ù ù Pseudomonas Pseudomonas denitrificans denitrificans , , Micrococcus Micrococcus denitrificanas denitrificanas , Bacillus , Bacillus licheniformis licheniformis … … so so á á ng ng trong trong đ đ ie ie à à u u kie kie ä ä n n k k ỵ ỵ kh kh í í , , trong trong nh nh ư ư õng õng vu vu ø ø ng ng đ đ a a á á t t nga nga ä ä p p n n ư ư ơ ơ ù ù c c . .   Năng Năng l l ư ư ơ ơ ï ï ng ng ta ta ï ï o o ra ra du du ø ø ng ng đ đ e e å å to to å å ng ng hơ hơ ï ï p p ATP ATP NO 3 NO 2 NO Amôn hoá nitrate N 2 O N 2 Phản nitrate hoá NH 2 OH NH 3 Sô Sô ñ ñ o o à à pha pha û û n n öù öù ng ng pha pha û û n n chuye chuye å å n n ho ho ù ù a a nitrogen nitrogen Qua Qua ự ự tr tr ỡ ỡ nh nh pha pha ỷ ỷ n n nitrate nitrate ho ho ự ự a a Trong Trong noõng noõng nghie nghie ọ ọ p p : : pha pha ỷ ỷ n n nitrate nitrate ho ho ự ự a a la la ứ ứ qua qua ự ự tr tr ỡ ỡ nh nh ba ba ỏ ỏ t t lụ lụ ù ù i i , , th th ử ử ụ ụ ứ ứ ng ng xa xa ỷ ỷ y y ra ra trong trong ủ ủ ie ie u u kie kie ọ ọ n n ye ye ỏ ỏ m m kh kh ớ ớ . . Ngoa Ngoa ứ ứ i i qua qua ự ự tr tr ỡ ỡ nh nh pha pha ỷ ỷ n n nitrate nitrate ho ho ự ự a a sinh sinh ho ho ù ù c c , , trong trong t t ửù ửù nhieõn nhieõn co co ứ ứ n n co co ự ự qua qua ự ự tr tr ỡ ỡ nh nh pha pha ỷ ỷ n n nitrate nitrate ho ho ự ự a a ho ho ù ù c c xa xa ỷ ỷ y y ra ra khi khi pH <5.5. pH <5.5. NH 4 Cl + HNO 3 N 2 + HCl + H 2 O R-NH 2 + HNO 3 N 2 + R-OH + H 2 O [...]... hoàn phosphorus trong tự nhiên ng QT nâng lên của đòa tầng Mưa QT phong hóa P từ đất Thực vật Chảy tràn Phosphate trong nước Động vật Vi sinh vật P trong đất Thấm qua Lắng đọng nền đáy Tạo nền đáy Đá mới Vòng tuần hoàn phosphorus trong Vòng tuần hoàn phosphorus trong môi trường nước môi trường nước Vòng tuần hoàn phosphorus trong Vòng tuần hoàn phosphorus trong môi trường đất va nước môi trường đất vàø... thực vật, hữu cơ có S Sự oxy hoá các hợp chất lưu huỳnh do vi nh khuẩn tự dưỡng hóa năng 2H2S + O2 2 H2O + 2 S + Q 2 S + 3 O2 + 2 H2O 5 Na2S2O3 + H2O + 4 O2 Na2S4O6 + O2 2 H2SO4 + Q 5 Na2SO4 + 2 S2 + H2SO4 + Q 3 Na2SO4 + 5 H2SO4 + Q Quá trình này làm cho pH của đất giảm xuống Năng lượng sinh ra trong quá trình oxi hóa dùng để đồng hóa CO2 tạo thành đường Các loài vi khuẩn có khả năng oxy hoá các hợp chất. .. trình cố đònh nitrogen bởi vi sinh vật Sự hình thành nốt sần ở cây họ đậu Cây họ đậu và vi khuẩn cố đònh nitrogen Một số loài vi khuẩn có khả năng cố đònh nitrogen tự do Azospirillum Vi khuẩn hiếu khí sống tự do thuộc chi ng Azotobacter Vi khuẩn kò khí sống tự do thuộc chi ng Clostridium Vi khuẩn lam sống tự do và vi khuẩn lam ng cộng sinh trong bèo hoa dâu ng Bèo hoa dâu và vi khuẩn cố đònh đạm (Anabaena... hoá các hợp chất lưu huỳnh do vi khuẩn nh tự dưỡng quang năng Các vi khuẩn thuộc họ Thiodaceae thường oxy hoá H2S theo phương trình sau ánh sáng CO2 + H2S + H2O C6H12O6 + H2SO4 Các vi khuẩn thuộc họ Chlorobacteriaceae thường oxy hoá H2S theo phương trình sau ánh sáng CO2 + H2S + H2O C6H12O6 + S Ở nhóm vi khuẩn trên, S được hình thành không tích luỹ trong cơ thể mà ở ngoài môi trường Sự khử các hợp chất. .. Aspergillus niger có khả năng phân giải mạnh nhất Ngoài ra một số xạ khuẩn cũng có khả năng phân giải phosphore vô cơ Sự chuyển hoá các hợp chất lưu huỳnh của vi sinh vật nh Vòng tuần hồn lưu huỳnh Source: Ecology and Evolution, Department of Biology, Kenyon College Vòng tuần hồn lưu huỳnh Các phản ứng sinh hóa trong vòng tuần hoàn ng ng lưu huỳnh nh Chất hữu cơ có S Protein động vật, hữu cơ có S Lưu... xuất sinh khối phosphorus sản sản xuất sinh khối Sự phân giải phosphore hữu cơ trong đất do vi sinh vật Nucleoprotein nuclein a nucleic H3PO4 H3PO4 thường phản ứng với các kim loại trong đất tạo ng ng thành các muối phosphate khó tan như Ca3(PO4)2, nh FePO4, AlPO4… Vi sinh vật phân giải P hữu cơ chủ yếu thuộc 2 chi Bacillus và Pseudomonas Ngày nay, người ta đã phát hiện thấy một số xạ khuẩn và vi nấm... môi trường Sự khử các hợp chất lưu huỳnh vô cơ do vi nh sinh vật Quá trình này được gọi là quá trình phản sulphate hóa, theo phương trình sau C6H12O6 + 3 H2SO4 6 CO2 + 6 H2O + 3 H2S + Q Quá trình này xảy ra trong điều kiện kỵ khí, ở tầng nước sâu Chất hữu cơ đóng vai trò cung cấp hydrogen Quá trình phản sulphate hóa tạo ra nhiều H2S gây nên ô nhiễm môi trường ... vi nấm cũng có khả năng phân giải phosphore hữu cơ Sự phân giải phosphore vô cơ do vi sinh vật Ca3(PO4)2 + 4 H2CO3 + H2O Dạng khó tan Ca(H2PO4)2 + H2O + 2 Ca(HCO3)2 Dạng dễ tan Dạng dễ tan Ca3(PO4)2 + 4 HNO3 Ca(H2PO4)2 + 2 Ca(NO3)2 Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2 CaSO4 Các loài có khả năng phân giải mạnh là Bacillus megatherium, B butyricus, P radiobacter, P gracilis… Trong nhóm vi nấm thì Aspergillus . Azollae) Vo Vo ø ø ng ng tua tua à à n n hoa hoa ø ø n n phosphorus phosphorus trong trong t t ự ự nhiên nhiên Mưa Thực vật Động vật Vi sinh vật P trong đất Thấm qua QT nâng lên của đòa tầng Chảy tràn QT phong hóa P từ đất Phosphate trong nước Lắng đọng nền. sa sa û û n n sa sa û û n n xua xua á á t t sinh sinh kho kho á á i i S S ự ự phân phân gia gia û û i i phosphore phosphore h h ư ư õu õu cơ cơ trong trong đ đ a a á á t t do vi do vi sinh sinh va va ä ä t t Nucleoprotein. so so ỏ ỏ ng ng t t ửù ửù do do va va ứ ứ vi vi khua khua ồ ồ n n lam lam co co ọ ọ ng ng sinh sinh trong trong be be ứ ứ o o hoa hoa daõu daõu . . Bèo hoa dâu và vi khuẩn cố đònh đạm (Anabaena Azollae) Vo Vo ø ø ng ng tua tua à à n n hoa hoa ø ø n n phosphorus