Các đặc điểm chung của vi sinh vật

Các đặc điểm chung vi sinh vật Các đặc điểm chung vi sinh vật Bởi: Nguyễn Lân Dũng Các đặc điểm chung vi sinh vật : Vi sinh vật có đặc điểm chung sau : Kích thước nhỏ bé : Vi sinh vật thường đo kích thước đơn vị micromet (1mm= 1/1000mm hay 1/ 1000 000m) virus đo kích thước đơn vị nanomet (1nn=1/1000 000mm hay 1/1000 000 000m) Kích thước bé diện tích bề mặt vi sinh vật đơn vị thể tích lớn Chẳng hạn đường kính cầu khuẩn (Coccus) có 1mm, xếp đầy chúng thành khối lập lích 1cm3 chúng có diện tích bề mặt rộng tới m2 ! 1/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật Light microscope : KHV quang học Electron microscope : KHV điện tử Most bacteria: Phần lớn vi khuẩn 2/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật 3/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật Kích thước vi khuẩn so với đầu kim khâu Ba dạng chủ yếu vi khuẩn : trực khuẩn, cầu khuẩn xoắn khuẩn Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh : Tuy vi sinh vật có kích thước nhỏ bé chúng lại có lực hấp thu chuyển hoá vượt xa sinh vật khác Chẳng hạn vi khuẩn lắctic (Lactobacillus) phân giải lượng đường lactose lớn 100-10 000 lần so với khối lượng chúng tốc độ tổng hợp protein nấm men cao gấp 1000 lần so với đậu tương gấp 100 000 lần so với trâu bò 4/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật Lactobacillus qua KHV điện tử Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh : Chẳng hạn, trực khuẩn đại tràng (Escherichia coli ) điều kiện thích hợp sau 12-20 phút lại phân cắt lần Nếu lấy thời gian hệ 20 phút phân cắt làn, sau 24 phân cắt 72 lần tạo 722 366 500 000 000 000 000 000 tế bào (4 722 366 1017), tương đương với khối lượng 4722 Tất nhiên tự nhiên điều kiện tối ưu ( thiếu thức ăn, thiếu oxy, dư thừa sản phẩm trao đổi chất có hại ) Trong nòi lên men với điều kiện nuôi cấy thích hợp từ tế bào tạo sau 24 khoảng 100 000 000- 000 000 000 tế bào Thời gian hệ nấm men dài hơn, ví dụ với men rượu (Saccharomyces cerevisiae) 120 phút Với nhiều vi sinh vật khác dài nữa, ví dụ với tảo Tiểu cầu ( Chlorella ) giờ, với vi khuẩn lam Nostoc 23 Có thể nói sinh vật có tốc độ sinh sôi nảy nở nhanh vi sinh vật 5/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật Có lực thích ứng mạnh dễ dàng phát sinh biến dị : Trong trình tiến hoá lâu dài vi sinh vật tạo cho chế điều hoà trao đổi chất để thích ứng với điều kiện sống khác nhau, kể điều kiện bất lợi mà sinh vật khác tgường tồn Có vi sinh vật sống môi trường nóng đến 1300C, lạnh đến 0-50C, mặn đến nồng độ 32% muối ăn, đến nồng độ mật ong, pH thấp đến 0,5 cao đến 10,7, áp suất cao đến 1103 at hay có độ phóng xạ cao đến 750 000 rad Nhiều vi sinh vật phát triển tốt điều kiện tuyệt đối kỵ khí, có noài nấm sợi phát triển dày đặc bể ngâm tử thi với nộng độ Formol cao Vi sinh vật đa số đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh, số lượng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trường sống dễ dàng phát sinh biến dị Tần số biến dị thường mức 10-5-10-10 Chỉ sau thời gian ngắn tạo số lượng lớn cá thể biến dị hế hệ sau Những biến dị có ích đưa lại hiệu lớn sản xuất Nếu phát penicillin hoạt tính đạt 20 đơn vị/ml dịch lên men (1943) đạt 100 000 đơn vị/ml Khi phát acid glutamic đạt 1-2g/l đạt đến 150g/ml dịch lên men (VEDAN-Việt Nam) 6/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật Nhà máy Vedan-Việt Nam Phân bố rộng, chủng loại nhiều : Vi sinh vật có mặt khắp nơi Trái đất, không khí, đất, núi cao, biển sâu, thể, người, động vật, thực vật, thực phẩm, đồ vật Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc thực vòng tuần hoàn sinh-địa-hoá học (biogeochemical cycles) vòng tuần hoàn C, vòng tuần hoàn n, vòng tuần hoàn P, vòng tuần hoàn S, vòng tuần hoàn Fe Trong nước vi sinh vật có nhiều vùng duyên hải (littoral zone), vùng nước nông (limnetic zone) vùng nước sâu (profundal zone), vùng đáy ao hồ (benthic zone) Trong không khí lên cao số lượng vi sinh vật Số lượng vi sinh vật không khí khu dân cư đông đúc cao nhiều so với không khí mặt biển không khí Bắc cực, Nam cực Hầu hợp chất carbon (trừ kim cương, đá graphít ) mà không thức ăn nhóm vi sinh vật (kể dầu mỏ, khí thiên nhiên, formol dioxin ) Vi sinh vật có phong phú kiểu dinh dưỡng khác : quang tự dưỡng (photoautotrophy), quang dị dưỡng (photoheterotrophy), hoá tự dưỡng 7/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật (chemoautotrophy), hoá dị dưỡng (chemoheterotrophy).tự dưỡng chất sinh trưởng (auxoautotroph), dị dưỡng chất sinh trưởng (auxoheterotroph) Là sinh vật xuất trái đất : Trái đất hình thành cách 4,6 tỷ năm tìm thấy dấu vết sống từ cách 3,5 tỷ năm Đó vi sinh vật hoá thạch để lại vết tích tầng đá cổ Vi sinh vật hoá thạch cỗưa phát nhữngdạng giống với Vi khuẩn lam ngày Chúng J.William Schopf tìm thấy tầng đá cổ miền Tây Australia Chúng có dạng đa bào đơn giản, nối thành sợi dài đến vài chục mm với đường kính khoảng 1-2 mm có thành tế bào dày Trước nhà khoa học tìm thấy vết tích chi Gloeodiniopsis có niên đại cách 1,5 tỷ năm vết tích chi Palaeolyngbya có niên đại cách 950 triệu năm 8/8 .. .Các đặc điểm chung vi sinh vật Light microscope : KHV quang học Electron microscope : KHV điện tử Most bacteria: Phần lớn vi khuẩn 2/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật 3/8 Các đặc điểm chung vi. .. cerevisiae) 120 phút Với nhiều vi sinh vật khác dài nữa, ví dụ với tảo Tiểu cầu ( Chlorella ) giờ, với vi khuẩn lam Nostoc 23 Có thể nói sinh vật có tốc độ sinh sôi nảy nở nhanh vi sinh vật 5/8 Các. .. 1-2g/l đạt đến 150g/ml dịch lên men (VEDAN -Vi t Nam) 6/8 Các đặc điểm chung vi sinh vật Nhà máy Vedan -Vi t Nam Phân bố rộng, chủng loại nhiều : Vi sinh vật có mặt khắp nơi Trái đất, không khí,