Đang tải... (xem toàn văn)
VI SINH KTMT 1. Các đặc điểm của nhóm VSV cơ bản Virus • Định nghĩa :Virus (phiên âm là virút), còn gọi là siêu vi, siêuvi khuẩn hay siêuvi trùng, là một tác nhân truyền nhiễm chỉ nhân lên được khi ở bên trong tế bào sống của một sinh vật khác. • Đặc điểm chung Virus là nhóm vi sinh vật chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước vô cùng nhỏbé, có thể chui qua màng lọc vi khuẩn. không có khả năng sống độc lập mà phải sống ký sinh trong các tế bàokhác trong vi khuẩn, tế bào động vật, thực vật và người, gây các loại bệnh hiểm nghèo cho các đối tượng đó Virus là nhóm vi sinh vật được phát hiện ra sau cùng trong các nhóm vi sinhvật chính vì kích thước nhỏ bé và cách sống ký sinh của chúng. • Hình thái và kích thước Virus có kích thước rất nhỏ bé, có thể lọt qua màng lọc vi khuẩn, chỉ có thể quan sát chúng qua kính hiển vi điện tử. Kích thước từ 20 x 30 đến 150 x 300 nanomet (1 nm = 106 mm) 3 loại hình thái chung nhất của virus đó là hình cầu, hình que và hình tinh trùng. • Cấu trúc : gồm 2 phần Phần vỏ : gồm protein ,các phân tử có khoảng 1800038000 tập hợp loài để hình thành đơn vị hình thái tạo nên lớp vỏ capxit được sắp xếp theo 3 kiểu cấu trúc ( hình xoắn ,hình khối và hình hỗn hợp ) Phần bên trong : gồm axit nucleic được gọi là thể giống nhân của virus • Cấu tạo : Gồm hai thành phần cơ bản : lõi là axit nuclêic (tức hệ gen) và vỏ là prôtêin (gọi là capsit) bao bọc bên ngoài để bảo vệ axit nuclêic. Phức hợp gồm axit nuclêic và vỏ capsit gọi là nuclêôcapsit. Hệ gen của virut có thể là ADN (chuỗi đơn hoặc chuỗi kép) hoặc ARN (chuỗi đơn hoặc chuỗi kép) trong khi hệ gen của tế bào luôn luôn là ADN chuỗi kép. Vỏ capsit được cấu tạo từ các đơn vị prôtêin gọi là capsôme. Một số virut còn có thêm một vỏ bao bên ngoài vỏ capsit, gọi là vỏngoài, vỏ ngoài là lớp lipit kép và prôtêin. Trên mặt vỏ ngoài có các gai glicôprôtêin làm nhiệm vụ kháng nguyên và giúp virut bám lên bề mặt tế bào chủ.Virut không có vỏ ngoài gọi là virut trần.
VI SINH KTMT Các đặc điểm nhóm VSV * Virus • Định nghĩa : Virus (phiên âm vi-rút), gọi siêu vi, siêu-vi khuẩn hay siêu-vi trùng, tác nhân truyền nhiễm nhân lên bên tế bào sống sinh vật khác • Đặc điểm chung - Virus nhóm vi sinh vật chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước vô nhỏ bé, chui qua màng lọc vi khuẩn - khả sống độc lập mà phải sống ký sinh tế bào khác vi khuẩn, tế bào động vật, thực vật người, gây loại bệnh hiểm nghèo cho đối tượng - Virus nhóm vi sinh vật phát sau nhóm vi sinh vật kích thước nhỏ bé cách sống ký sinh chúng • Hình thái kích thước - Virus có kích thước nhỏ bé, lọt qua màng lọc vi khuẩn, quan sát chúng qua kính hiển vi điện tử - Kích thước từ 20 x 30 đến 150 x 300 nanomet (1 nm = 10-6 mm) - loại hình thái chung virus hình cầu, hình que hình tinh trùng • Cấu trúc : gồm phần - Phần vỏ : gồm protein ,các phân tử có khoảng 18000-38000 tập hợp loài để hình thành đơn vị hình thái tạo nên lớp vỏ capxit xếp theo kiểu cấu trúc ( hình xoắn ,hình khối hình hỗn hợp ) - Phần bên : gồm axit nucleic gọi thể giống nhân virus • Cấu tạo : Gồm hai thành phần : lõi axit nuclêic (tức hệ gen) vỏ prôtêin (gọi capsit) bao bọc bên để bảo vệ axit nuclêic Phức hợp gồm axit nuclêic vỏ capsit gọi nuclêôcapsit - Hệ gen virut ADN (chuỗi đơn chuỗi kép) ARN (chuỗi đơn chuỗi kép) hệ gen tế bào luôn ADN chuỗi kép - Vỏ capsit cấu tạo từ đơn vị prôtêin gọi capsôme - Một số virut có thêm vỏ bao bên vỏ capsit, gọi vỏ ngoài, vỏ lớp lipit kép prôtêin Trên mặt vỏ có gai glicôprôtêin làm nhiệm vụ kháng nguyên giúp virut bám lên bề mặt tế bào chủ Virut vỏ gọi virut trần • Hoạt động sống - Virus khả sống độc lập, chúng sống ký sinh tế bào sống - Kết trình ký sinh xảy khả năng: Khả thứ phá vỡ tế bào làm tế bào chết tiếp tục xâm nhập phá vỡ tế bào lân cận Khả thứ tạo thành trạng thái tiềm tan tế bào chủ - Quá trình hoạt động virus độc : gồm giai đoạn + Giai đoạn hấp thụ hạt virus tự tế bào chủ + Giai đoạn xâm hập virus vào tế bào chủ + Giai đoạn sinh sản virus tế bào chủ (sao chép nhân lên) + Giai đoạn lắp ráp hạt virus giải phóng chúng khỏi tế bào - Quá trình hoạt động virus không độc + Hoạt động không làm chết tế bào chủ mà gây nên trạng thái tiềm tan, gọi trạng thái Lyzogen + Virus sống chung với tế bào chủ, sinh sản nhịp điệu với • Ý nghĩa - Ý nghĩa KH + Virus trở thành mô hình lý tưởng sinh học phân tử di truyền học đại + Rất nhiều thành tựu sinh học phân tử di truyền học đại dựa mô hình virus - Ý nghĩa thực tiễn + Rất nhiều bệnh tật người, động vật, thực vật mà nguyên nhân gây virus + Tuy nhiên, ứng dụng tượng Interference để chế vacxin chống virus gây bệnh + Hiện loại người phải đối mặt với bệnh kỷ AIDS virus HIV gây * Vi khuẩn • • Đinh nghĩa : Vi khuẩn nhóm sinh vật đơn bào, có kích thước nhỏ (kích thước hiển vi) thường có cấu trúc tế bào đơn giản nhân, khung tế bào (cytoskeleton) bào quan ty thể lục lạp Đặc điểm chung - Vi khuẩn nhóm vi sinh vật có cấu tạo tế bào chưa có cấu trúc nhân phức tạp, thuộc nhóm Prokaryotes - Nhân tế bào gồm chuỗi AND thành phần protein màng nhân • Hình thái kích thước - Vi khuẩn có nhiều hình thái khác nhau: hình cầu, hình que, hình xoắn, hình dấu phẩy, hình sợi - Kích thước thay đổi tuỳ theo loại hình loại hình kích thước khác - So với virus, kích thước vi khuẩn lớn nhiều, quan sát vi khuẩn kính hiển vi quang học - Dựa vào loại hình chia số nhóm sau: a) Cầu khuẩn (Coccus - từ tiếng Hy Lạp Kokkos - hạt quả) - Là loại vi khuẩn có hình cầu - Nhưng có nhiều loại không hẳn hình cầu thí dụ hình nến - Kích thước vi khuẩn thường thay đổi khoảng 0,5 (1µ = 10-3 mm) - Tuỳ theo loài mà chúng có dạng khác - Đặc tính chung cầu khuẩn: + Tế bào hình cầu đứng riêng rẽ hay liên kết với + Có nhiều loài có khả gây bệnh cho người gia súc + Không có quan di động + Không tạo thành bào tử Giống Monococcus : Thường đứng riêng lẻ tế bào một, đa số chúng thuộc loại hoại sinh Thường thấy chúng sống đất, nước không khí Giống Diplococcus : Phân cách theo mặt phẳng xác định dính thành đôi Giống Tetracoccus : Thường liên kết với thành nhóm tế bào Chúng thường gây bệnh cho người số gây bệnh cho động vật Giống Streptococcus : Chúng phân cách theo mặt phẳng xác định dính với thành chuỗi dài Giống Sarcina : Phân cách theo mặt phẳng trực giao với nhau, tạo thành khối từ - 16 tế bào (hoặc nhiều nữa) Giống Staphilococcus : Thường chúng liên kết với thành đám trông chùm nho Chúng phân cách theo mặt phẳng sau dính lại với thành đám hình chùm nho b) Trực khuẩn - Là tên chung tất vi khuẩn có hình que Kích thước chúng thường từ 0,5 - 1,0 x - µ - Thường gặp loài trực khuẩn sau đây: + Bacillus (Viết tắt Bac) : Trực khuẩn gram dương, sinh bào tử.Chiều ngang bào tử không vượt chiều ngang tế bào Vì tạo thành bào tử tế bào không thay đổi hình dạng chúng thường thuộc loài hiếu khí kị khí không bắt buộc + Bacterium (viết tắt Bact) : Trực khuẩn gram âm không sinh bào tử.Thường có tiên mao mọc xung quanh tế bào người ta gọi chu mao Các giống Salmonella, Shigella, Erwina,Serratia có hình thái giống Bacterium + Pseudomonas (viết tắt Ps) : Trực khuẩn gram âm, không sinh bào tử, có tiên mao (hoặc chùm tiên mao) đầu Chúng thường sinh sắc tố Các giống Xanthomonas Photobacterium, Azotomonas, Aeromonas, Zymononas, Protaminobacter, Alginomonas, Mycoplazma,Halobacterium, Methanomonas, Hydroginomonas, Carloxydomonas, Acetobater,Nitrosomonas, Nitrobacter có hình thái giống Pseudomonas + Corynebacterium : Không sinh bào tử, hình dạng kích thước thay đổi nhiều Khi nhuộm màu tế bào thường tạo thành đoạn nhỏ bắt màu khác Trực khuẩn bạch cầu (Corynebacterium diphtheriae) có bắt màu hai đầu làm tế bào có hình dạng giống tạ Một số khác có hình thái giống Corynebacterium gồm có Listeria,Erysipelothric, Microbacterium, Cellulomonas, Arthrobacter + Clostridium (Viết tắt Cl, tiếng Hy Lạp Kloster - thoi) : Thường trực khuẩn gram dương.Kích thước thường vào khoảng 0,4 - x3- 8.Sinh bào tử, chiều ngang bào tử thường lớn chiều ngang tế bào, làm tế bào có hình thoi hay hình dùi trống.Chúng thường thuộc loại kỵ khí bắt buộc, có nhiều loài có ích + Phẩy khuẩn : Là tên chung vi khuẩn hình que uốn cong giống dấu phẩy Giống điển hình giống Vibro (Từ chữ La tinh Vibrare - dao động nhanh) Một số giống phẩy khuẩn có khả phân giải xenluloza(Cellvibrio, Cellfalcicula) có khả khử sunfat (Desulfovibrio) c) Xoắn khuẩn - Spirillum - Từ chữ Spira - Hình cong, xoắn gồm tất vi khuẩn có hai vòng xoắn trở lên - Là loại gram dương, di động nhờ có hay nhiều tiên mao mọc đỉnh - Đa số chúng thuộc loại hoại sinh, số có khả gây bệnh (SP.Minus) có kích thước thay đổi 0,5 - 3,0 - - 40µ • Cấu tạo - Thành tế bào + Là lớp bao bọc vi khuẩn, giữ cho chúng có hình dạng định, chiếm 15 - 30% trọng lượng khô tế bào + Thành tế bào có chức sinh lý quan trọng trì hình thái tế bào áp suất thẩm thấu bên tế bào, bảo vệ tế bào trước tác nhân vật lý, hoá học môi trường, thực việc tích điện bề mặt tế bào + Thành tế bào nơi bám Phage chứa nội độc tố số vi khuẩn có độc tố + Có số vi khuẩn thành tế bào (Micoplasma), số trường hợp vi khuẩn bị phá vỡ thành tế bào mà sống (Protoplast ) + Thành phần hoá học thành tế bào vi khuẩn phức tạp, bao gồm nhiều hợp chất khác Peptidoglycan, Polisaccarit, Protein, Lipoprotein, Axit tecoic, Lipoit v.v + Dựa vào tính chất hoá học thành tế bào tính chất bắt màu nó, người ta chia làm loại Gram + Gram - - Vỏ nhầy (Capsul) + Kích thước lớp vỏ nhày khác tuỳ theo loài vi khuẩn + Ở vi khuẩn Azotobacter chroococum phát triển môi trường giàu hydrat cacbon hình thành lớp vỏ nhày dày thân tế bào + Vỏ nhày có tác dụng bảo vệ vi khuẩn tránh tác dụng thực bào bạch cầu + Vi khuẩn có vỏ nhày tạo thành khuẩn lạc trơn bóng mọc môi trường thạch gọi dạng S, ngược lại dạng R có khuẩn lạc xù xì + Vỏ nhày nơi dự trữ chất dinh dưỡng Khi nuôi cấy vi khuẩn có vỏ nhày môi trường nghèo dinh dưỡng, lớp vỏ nhày bị tiêu biến dần bị sử dụng làm chất dinh dưỡng + Ở số vi khuẩn vỏ nhày dùng để bám vào giá thể Các chất vỏ nhày thành tế bào tiết ra, thành phần tuỳ thuộc vào loại vi khuẩn + Đa số trường hợp vỏ nhày cấu tạo polysaccarit, có cấu tạo polypeptit + Thành phần hoá học vỏ nhày định tính kháng nguyên vi khuẩn - Màng tế bào chất (Cell membran) + Là lớp màng nằm thành tế bào, có độ dày khoảng - nm, chiếm 10 15% trọng lượng tế bào vi khuẩn + Màng tế bào chất có nhiều chức quan trọng : Duy trì áp suất thẩm thấu tế bào, đảm bảo việc chủ động tích luỹ chất dinh dưỡng thải sản phẩm trao đổi chất khỏi tế bào + Màng tế bào chất nơi sinh tổng hợp số thành phần tế bào, đặc biệt thành phần thành tế bào vỏ nhày, nơi chứa số men quan trọng Permeaza, ATP-aza v.v + Màng tế bào chất nơi tiến hành trình hô hấp quang hợp (ở vi khuẩn quang dưỡng) + Thành phần hoá học màng tế bào chất đơn giản thành tế bào nhiều Bao gồm photpholipit protein protein xếp thành lớp: lớp photpholipit bao gồm hai lớp phân mồi phân tử gồm đầu chứa gốc photphat háo nước đầu chứa hydratcacbon, đầu háo nước hai lớp phân tử photpholipit quay ngoài, chứa men vận chuyển Pecmeaza Hai lớp và Protein + Màng tế bào chất nơi gắn nhiễm sắc thể Ngoài hai thành phần trên, màng tế bào chất chứa số chất khác hydratcacbon, glycolipit, v.v - Tế bào chất (Cytoplast) + Là thành phần tế bào vi khuẩn, khối chất keo bán lỏng chứa 80 - 90% nước, lại protein, hydratcacbon, lipit, axit nucleic v.v + Hệ keo có tính chất dị thể, trạng thái phân tán, luôn biến đổi phụ thuộc vào điều kiện môi trường + Khi non tế bào chất có cấu tạo đồng chất, bắt màu giống Khi già xuất không bào thể ẩn nhập, tế bào chất có trạng thái lổn nhổn, bắt màu không + Tế bào chất nơi chứa có quan quan trọng tế bào như: nhân tế bào, Mezoxom, Riboxom hạt khác - Mezoxom + Là thể hình cầu giống bong bóng gồm nhiều lớp màng cuộn lại với nhau, có đường kính khoảng 250 nm + Mezoxom xuất tế bào phân chia, có vai trò quan trọng việc phân chia tế bào hình thành vách ngăn ngang + Ở nhiều loài vi khuẩn, Mezoxom thành phần màng tế bào chất phát triển ăn sâu vào tế bào chất + Một số enzym phân huỷ chất kháng sinh Penixilinaza sinh từ Mexozom - Riboxom + Là nơi tổng hợp protein tế bào, chứa chủ yếu ARN protein Ngoài có chứa lipit, số chất khoáng + Riboxom có đường kính khoảng 200A, cấu tạo tiểu thể - lớn, nhỏ Tiểu thể lớn có số lắng 50S, tiểu thể nhỏ 30S (1S = 1-13 cm/giây) + Mỗi tế bào vi khuẩn có 1000 riboxom, thời kỳ phát triển mạnh nó, số lượng riboxom tăng lên Không phải tất riboxom trạng thái hoạt động + Chỉ khoảng - 10% riboxom tham gia vào trình tổng hợp protein Chúng liên kết thành chuỗi gọi polyxom nhờ sợi ARN thông tin + Trong trình tổng hợp protein, riboxom trượt dọc theo sợi ARN thông tin kiểu đọc thông tin Qua bước đọc, axit amin lại gắn thêm vào chuỗi polypeptit - Thể nhân (Nuclear body) + Vi khuẩn thuộc loại procaryotic, cấu tạo nhân đơn giản, chưa có màng nhân + Thể nhân vi khuẩn gồm nhiễm sắc thể hình vòng phân tử AND cấu tạo nên dính đầu vào màng tế bào chất thành phần protein nhân tế bào bậc cao + Chiều dài phân tử AND thường gấp 1000 lần chiều dài tế bào, mang toàn thông tin di truyền tế bào vi khuẩn + Ngoài nhiễm sắc thể, số vi khuẩn có Plasmic, phân tử AND hình vòng kín kích thước nhỏ, mang thông tin di truyền, có khả chép độc lập - Các hạt khác tế bào + Sự có mặt chúng phụ thuộc vào điều kiện môi trường vào giai đoạn phát triển vi khuẩn + Nhiều loại hạt có tính chất chất dự trữ, hình thành tế bào tổng hợp thừa chất tiêu hao tế bào cần đến Các hạt bao gồm hạt hydratcacbon, hạt polyphotphat vô cơ, giọt lipit, lưu huỳnh, tinh thể Ca hạt sắc tố • Hoạt động sống - Vi khuẩn sinh sản chủ yếu hình thức nhân đôi tế bào Từ tế bào mẹ phân cắt thành tế bào Tế bào hình thành sau thời gian sinh trưởng định lại tiến hành phân cắt Bằng hình thức đó, số lượng tế bào tăng lên theo cấp số nhân Tuỳ loài vi khuẩn, khoảng 10 đến 30 phút lại cho hệ - Về sinh sản hữu tính vi khuẩn, người ta phát hình thức tiếp hợp hai tế bào, hệ gen tế bào cho qua cầu nguyên sinh chất chuyển sang tế bào nhận, thường chuyển phần Tế bào nhận có thêm phần hệ gen thể cho phân cắt sinh tế bào mang đặc tính lai hai tế bào • Ý nghĩa : Vi khuẩn chiếm đa số vi sinh vật, có mẫu đất vi khuẩn chiếm tới 90%, đóng vai trò định trình chuyển hoá vật chất Vi khuẩn tham gia vào hầu hết vòng tuần hoàn vật chất đất thiên nhiên Tuy vậy, nhiều vi khuẩn gây bệnh cho người động vật, thực vật, gây nên tổn thất nghiêm trọng sức khoẻ người sản xuất nông nghiệp Ngày với thành tựu khoa học đại, người ta tìm biện pháp hạn chế tác hại vi khuẩn gây ra, ví dụ việc chế vacxin phòng bệnh, sử dụng chất kháng sinh v.v * Xạ khuẩn • • Định nghĩa : Xạ khuẩn thuộc nhóm Procaryotes, có cấu tạo nhân đơn giản giống vi khuẩn Tuy vậy, đa số tế bnào xạ khuẩn lại có cấu tạo dạng sợi, phân nhánh phức tạp có nhiều màu sắc giống nấm mốc Đặc điểm chung - Xạ khuẩn thuộc nhóm Procaryotes, có cấu tạo nhân đơn giản giống vi khuẩn Trong trình phát triển vi khuẩn nốt sần thường có thay đổi hình thái Lúc non, đa số loài có hình que, có khả di động đơn mao, chùm mao chu mao tuỳ loài Sau trở thành dạng giả khuẩn để có hình que phân nhánh, khả di động o Sự hình thành nốt sần quan hệ cộng sinh vi khuẩn nốt sần với đậu Quan hệ cộng sinh vi khuẩn nốt sần đậu tạo thành thể sinh lý hoàn chỉnh Khả hình thành nốt sần đậu phụ thuộc vào vi khuẩn có đất mà phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh khác Về độ ẩm, đa số đậu hình thành nốt sần phạm vi độ ẩm từ 40 - 80%, độ ẩm tối thích 60 - 70% Độ thoáng khí đất ảnh hưởng đến hình thành chất lượng nốt sần Quá trình hình thành nốt sần xâm nhập vi khuẩn vào rễ Vi khuẩn thường xâm nhập vào rễ qua lông hút vết thương vỏ rễ Cây đậu thường tiết chất kích thích sinh trưởng vi khuẩn nốt sần tương ứng, hợp chất gluxit, axit amin v.v Vi khuẩn cố định nitơ sống tự đất o Azotobacter Là loại vi khuẩn hiếu khí, không sinh bào tử, có khả cố định nitơ phân tử, sống tự đất Khi nuôi cấy Azotobacter môi trường nhân tạo chúng biểu đặc tính đa hình Một số loài Azotobacter có khả hình thành nang xác sống tiềm sinh đó, gặp điều kiện thuận lợi nang xác vỡ, tế bào lại sinh trưởng phát triển Trong đất, đất lúa, thường có phổ biến loài Azotobacter sau: Azotobacter chroococcum ,Azotobater beijerinckii ,Azotobacter vinelandii ,Azotobacter agilis Azotobacter có khả đồng hoá nhiều loại đường khác nhau, sản phẩm phân giải xenluloz o Clostridium • Là loại vi khuẩn kị khí sống tự đất Khác với Azotobacter có khả hình thành bào tử Loài phổ biến đất Clostridium pasteurianum có hình que ngắn, non có khả di động tiên mao Khi già khả di động Khi hình thành bào tử thường có hình thoi bào tử hình thành lớn kích thước tế bào Clostridium có khả đồng hoá nhiều nguồn cacbon khác loại đường, rượu, tinh bột Nó thuộc loại kị khí nên sản phẩm trao đổi chất thường loại axit hữu cơ, butanol, etanol, axeton v.v Đó sản phẩm chưa oxy hoá hoàn toàn P K nguyên tố cần thiết cho phát triển cố định nitơ Clostridium Clostridium có khả phát triển pH = 4,7 - 8,5 Bào tử chúng chịu nhiệt độ cao, sống nhiệt độ 800 C Ngoài nhóm vi khuẩn cố định nitơ sống cộng sinh với thực vật sống tự đất nói trên, có số vi khuẩn có khả cố định nitơ sống bề mặt rễ ăn sâu vào lớp tổ chức bề mặt rễ số loại hoà thảo lúa, ngô, mía o - Ý nghĩa : Có ý nghĩa lớn nông nghiệp vòng tuần hoàn vật chất tự nhiên - Ứng dụng : • • Trong sản xuất đạm ,phân bón Sử dụng vi khuẩn nốt sần để sản xuất chế phẩm * Photpho - Sơ đồ vòng tuần hoàn - Thành phần VSV, trình biến đổi chính, chế tác động, hệ enzyme • • Sự phân giải lân hữu vi sinh vật o Các hợp chất lân hữu đất có nguồn gốc từ xác động vật, thực vật, phân xanh, phân chuồng Hợp chất lân hữu quan trọng phân giải từ tế bào sinh vật Nucleoproteit o Nucleoproteit có thành phần nhân tế bào o Nhờ tác động nhóm vi sinh vật hoại sinh đất, chất tách khỏi thành phần tế bào phân giải thành phần: Protein nuclein o Protein vào vòng chuyển hoá hợp chất nitơ,Nuclein vào vòng chuyển hoá hợp chất photpho o Sự chuyển hoá hợp chất photpho hữu thành muối H3PO4 thực nhóm vi sinh vật phân huỷ photpho hữu o Những vi sinh vật có khả tiết enzym photphataza để xúc tác cho trình phân giải Sự phân giải lân vô vi sinh vật o Các hợp chất lân vô hình thành trình phân giải lân hữu (còn gọi trình khoáng hoá lân hữu cơ) phần lớn muối photphat khó tan o Cây trồng hấp thu dạng khó tan Các hợp chất lân khó tan nằm chất khoáng thiên nhiên mỏ Apatit, photphoric o Đa số vi sinh vật có khả phân giải lân vô sinh CO2 trình sống, CO2 phản ứng với H2O có môi trường tạo thành H2CO3 - Ý nghĩa : Có ý nghĩa sản xuất nông nghiệp công nghiệp - Ứng dụng • • Trong sản xuất loại thủy tinh ,sản xuất đồ sứ ,đồ uống soda Thành phần quan trọng sản xuất thép, sản xuất đồng thau chứa phốtpho , sử dụng quân bom lửa , * Lưu huỳnh - Sơ đồ vòng tuần hoàn - Thành phần VSV, trình biến đổi chính, chế tác động, hệ enzyme + Sự oxy hóa hợp chất lưu huỳnh • • Sự oxy hoá hợp chất lưu huỳnh vi khuẩn tự dưỡng hoá o Trong nhóm vi khuẩn tự dưỡng hoá có số loài có khả oxy hoá hợp chất lưu huỳnh vô Thiosulfat, khí sulfua hydro lưu huỳnh nguyên chất thành dạng SO4 o H2SO4 sinh làm pH đất hạ xuống o Năng lượng sinh trình oxy hoá vi sinh vật sử dụng để đồng hoá CO2 tạo thành đường Đồng thời số hợp chất dạng S đồng hoá tạo thành S hữu tế bào vi khuẩn o Các loài vi khuẩn có khả oxy hoá hợp chất lưu huỳnh theo phương thức Thiobacillus thioparus Thiobacillus thioxidans o Nhờ đặc điểm mà người ta dùng loài vi khuẩn để làm tăng độ hoà tan apatit o Ngoài loài vi khuẩn có loài vi khuẩn khác có khả oxy hoá hợp chất S vô cơ, Thiobacillus denitrificans Begiatra minima Sự oxy hoá hợp chất S vi khuẩn tự dưỡng quang o o o o Một số nhóm vi khuẩn tự dưỡng quang có khả oxy hoá H2S tạo thành SO4 H2S đóng vai trò chất cho điện tử trình quang hợp vi khuẩn Các vi khuẩn thuộc họ Thiodaceae chlorobacteriae thường oxy hoá H2S tạo C6H12O6, H2SO4 S Ở nhóm vi khuẩn trên, S hình thành không tích luỹ thể mà môi trường + Sự khử hợp chất S vô vi sinh vật • • • • Quá trình tiến hành điều kiện kị khí, tầng nước sâu Nhóm vi sinh vật tiến hành trình gọi nhóm vi khuẩn phản sulfat hoá Ở chất hữu đóng vai trò cung cấp hydro trình khử SO4 đường axit hữu hợp chất hữu khác H2SO4 bị khử dần tới Quá trình phản sulfat hoá dẫn đến việc tích luỹ H2S môi trường làm ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến đời sống thực vật động vật môi trường • Lúa mọc điều kiện yếm khí có trình phản sulfat hoá mạnh bị đen rễ ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển - Ý nghĩa • • • • Một số dạng vi khuẩn sử dụng sulfua hiđrô (H2S) thay vào vị trí nước chất cung cấp electron tiến trình thô sơ tương tự quang hợp Thực vật hấp thụ lưu huỳnh từ đất dạng ion sulfat Lưu huỳnh vô tạo thành phần cụm sắt-lưu huỳnh, lưu huỳnh chất cầu nối vị trí CuA cytochrom c ôxidaza Lưu huỳnh thành phần quan trọng coenzym A - Ứng dụng • • Ứng dụng nhiều công nghiệp Lưu huỳnh sử dụng ắc quy, bột giặt, lưu hóa cao su, thuốc diệt nấm sản xuất phân bón phốtphat • Các sulfit sử dụng để làm trắng giấy làm chất bảo quản rượu vang làm khô hoa 5.Đặc điểm chung Vi khuẩn đường ruột - Không có khả hình thành bào tử - Thuộc nhóm vi khuẩn gram âm - Có khả khử nitrit thành nitrat - Sử dụng glucoza số đường khác theo chế lên men - Thường sống ruột người số động vật, trạng thái gây bệnh không * Các nhóm vi khuẩn gây bệnh đường ruột: E.coli, Samonella, Shigella (đặc điểm sinh học ,đặc điểm hình thái cấu tạo, tính chất nuôi cấy, sức đề kháng, khả gây bệnh) - E.coli • • • • • • • • Chiếm 80% vk hiếu khí sống đường ruột, bình thường k gây bệnh, thể yếu số có khả gây bệnh có khả tạo loại chất ức chế có tên Colixin nên Ở ruột sống đối kháng với vi khuẩn gây bệnh kiết lỵ thương hàn Có khả tổng hợp vitamin E, K, B k gây bệnh chúng có lợi cho đường ruột chọn làm vi sinh vật thị ô nhiễm Thường có tiêm mao mọc khắp bề mặt, có khả di động Không có khả hình thành bào tử, thuộc nhóm gram âm Các bệnh gây E.coli : viêm đường tiết niệu, viêm gan, viêm phế quản, viêm màng phổi, Là vi khuẩn sản sinh nội độc tố , có khả chịu nhiệt độ, số chủng có khả sinh ngoại độc tố tác động lên hệ thần kinh - Samonella • • Cạnh tranh với vk E.coli bị E.coli tiêu diệt Nếu cân sinh học bị phá vỡ, số lượng e.coli giảm thi vk shamonella phát triển nhanh gây bệnh thương hàn • • • • • Có khả hình thành bào tử Thuộc nhóm vi khuẩn gram âm Có sức đề kháng tốt tồn 100 độ C phút, bị tiêu diệt chất sát trùng Gây bệnh thương hàn phó thương hàn ,gây độc ăn uống, gây bệnh khác viêm xương, viêm dày, viêm màng não Để phòng bệnh cần giữ vệ sinh ăn uống - Shigella • • • • • • • • • • Số lượng Thường xuyên bị ức chế E.coli Nếu cân sinh thái ruột giữ vững với thành phần vi khuẩn shigella chiếm tỷ lệ thấp thể vô hại Nếu điều kiện mà cân bị phá vỡ số lượng vk shigella trở nên nhiều thể bị bệnh kiết lỵ Không có khả di động , thuộc nhóm gram âm dễ bị tiêu diệt ánh sáng mặt trời 30 phút Có thể chuyển từ dạng S ( trơn, nhẵn, bóng) sang dạng R ( xù xì ) Chủ yếu nội độc tố, số sản sinh ngoại độc tố tác động lên hệ thần kinh Ngoài lỵ gây bệnh viêm dày Cần giữ vệ sinh môi trường xung quanh để phòng bệnh Nguyên nhân vấn đề gây ô nhiễm VSV, nhóm VSV thị ô nhiễm * Nguyên nhân vấn đè gây ô nhiễm VSV: - Chất thải sinh hoạt vệ sinh đô thị: + Chất thải sinh hoạt rác thực phẩm, thức ăn thừa + hệ VSV đường ruột người chứa nhiều VSV gây bệnh E.coli, colifrom, mt theo phân nước tiểu + Các đống rác khu chợ không thu dọn cách vệ sinh hợp lý - Các nguồn khác: thông qua việc xả thải nhà máy xí nghiệp, công nghiệp dệt, nhuộm, thực phẩm đóng hộp, không xử lí tiêu chuẩn chứa nhiều VSV gây bệnh * Các nhóm VSV ô nhiễm thị : - Nhóm colifrom đặc trưng E.coli - Nhóm staphylococcus đặc trưng S Aureus - Nhóm steptococcus đạc trưng S Faecalis - Nhóm clotridium đặc trưng C Perfringents VSV thị ô nhiễm ,ví dụ VSV thị ô nhiễm * Khái niệm vsv thị ô nhiễm: - Là vsv bao gồm động vật, thực vật vsv có khả thị đôi với mt phát độc chất hay đánh giá chất lượng tiêu mt - Là vsv phát xuất môi trường có mức ô nhiễm định, đặc trưng, không xuất ngưỡng ô nhiễm khác - Là loài dễ thay đổi thành phần mật độ cá thể mt có thay đổi * Ví dụ vsv thị ô nhiễm: - Steptococcus phân: thị phân nước - Vi khuẩn kị khí: ô nhiễm phân mt biển - Nấm men vsv kháng acid: hiệu việc loại bỏ vsv gây bệnh nước thải sau xử lí Tiêu chuẩn lựa chọn VSV thị ô nhiễm - Đã định loại rõ ràng - Dễ thu mẫu thiên nhiên, kích thước vừa phải - Phân bố rộng - Dễ tích tụ chất ô nhiễm - Dễ nuôi trồng phòng thí nhiệm - Ít biến dị * Các thị ô nhiễm VSV bản: E.coli, Coliform, Fecal coliform, streptococcus, Clostridium, tổng vi khuẩn hiếu khí, nấm men, nấm mốc (đặc điểm sinh học, phạm vi áp dụng, tiêu chuẩn lựa chọn VSV thị, thị loại môi trường) - E.coli • • • • • • • E.coli có hình que, hai đầu tròn, kích thước dài ngắn khác nhau, thường từ 2-3 micromet x0,5 micromet Thường có tiêm mao mọc khắp bề mặt, có khả di động Không có khả hình thành bào tử, có khả hình thành giáp mạc gặp mt dinh dưỡng tốt Nhuộm màu gram âm Dễ nuôi cấy, mọc mt hiếu khí kỵ khí Người ta tường dùng phản ứng đỏ metyl để phát E Coli Nếu mt trở thành màu đỏ metyl dương tính ,mt trở thành màu vàng metyl âm tính E.coli dễ bị tiêu diệt thuốc sát trùng thông thường E coli thải môi trường theo phân, chiếm tới 80% vi khuẩn hiếu khí ruột giữ cân sinh thái nên E coli chọn làm vi sinh vật thị ô nhiễm Chỉ thị loại mt: đất, nước, thực phẩm - Clotridium • • • • • Vi khuẩn độc thịt có hình dạng trực khuẩn đầu tròn, kích thước trung bình 0,9 -1,2 x – micromet Có lông bao quanh tb di động Không có khả hình thành giáp mạc, có khả hình thành bào tử, bào tử thường có hình bầu dục Nhuộm màu gram dương Thường đứng riêng lẻ xếp đôi một, đính thành chuỗi ngắn thuộc loại kỵ kí bắt buộc không sống có oxy Trên mt đặc mọc thành khuẩn lạc to, màu xám nhạt, dạng S R Trong mt dịch thể làm đục mt, tạo thành cặn đáy MT - Nấm men • • • • Nấm men thường có hình cầu hình bầu dục, số loại có hình que số hình dạng khác Kích thước trung bình nấm men - x - 10µm Có đầy đủ cấu tạo thành tế bào, màng tế bào chất, tế bào chất, ty thể, riboxom, nhân, không bào hạt dự trữ nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi thiên nhiên, tham gia vào trình chuyển hoá vật chất, phân huỷ chất hữu đất Hoạt tính sinh lý nhiều loài nấm men ứng dụng công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp ngành khác Ngoài hoạt tính sinh lý, thân tế bào nấm men có nhiều loại vitamin axit amin, đặc biệt axit amin không thay - Nấm mốc • • • Nấm mốc có cấu tạo hình sợi phân nhánh, tạo thành hệ sợi chằng chịt phát triển nhanh gọi khuẩn ti thể hay hệ sợi nấm Chiều ngang khuẩn ti thay đổi từ - 10 µm Đa số nấm mốc có cấu tạo đa bào, tạo thành tổ chức khác sợi khí sinh, sợi chất tham gia tích cực vào trình chuyển hoá vật chất, khép kín vòng tuần hoàn vật chất tự nhiên Khả chuyển hoá vật chất chúng ứng dụng nhiều ngành, đặc biệt chế biến thực phẩm (làm rượu, làm tương, nước chấm v.v ) Mặt khác, có nhiều loại nấm mốc mọc nguyên, vật liệu, đồ dùng, thực phẩm phá hỏng làm giảm chất lượng chúng Một số loài gây bệnh cho người, động vật thực vật (bệnh lang ben, vẩy nến người, nấm rỉ sắt thực vật v.v ) - Stetococus • • Steptococcus vi khuẩn Gram dương, dạng hình cầu hay ovan, xếp thành chuỗi từ 4-6 tb thành chuỗi tb Trên MT thạch máu vi khuẩn phát triển thành khuẩn lạc nhỏ, đặc biệt gây dung huyết VK phân bố rộng rãi tự nhiên đường tiêu hóa, hô hấp phần ống tiêu hóa da thể người động vật • • Steptococcus phân liên cầu khuẩn kỵ khí tỳ ý có nguồn gốc từ phân Không sinh bào tử, số có khả sinh vỏ nhầy Chỉ số colifrom phân stetococcus phân dùng để thị nguồn gốc ô nhiễm từ người hay động vật - Colifrom • • Colifrom trực khuẩn gram âm, hình gậy, không sinh bào tử, có phản ứng oxidase âm tính thể hoạt tính B- galatosidase có khả sinh hơi, acid aldehyde lên men đường lactose Colifrom có khả phát triển mt muối mật chất hoạt tính bề mặt khác có tính chất tương tự - Fecal colifrom • • • Là loại vi khuẩn gram âm kỵ khí, hình que, không tạo bào tử Vi khuẩn tìm thấy ruột loài động vật có vú Sự diện chúng nước hay bùn đặc dấu hiệu ô nhiễm nhiễm bẩn tác nhân gây bệnh gây Chỉ thị mt nước thực phẩm - Tổng vi khuẩn hiếu khí • • • Vi khuẩn hiếu khí vi khuẩn tăng trưởng hình thành khuẩn lạc điều kiện có oxi phân tử Tổng số vi khuẩn hiếu khí diện mẫu thị mức độ vệ sinh thực phẩm Chỉ số xác định phương pháp đếm khuẩn lạc mọc môi trường thạch dinh dưỡng từ lượng mẫu xác định sở xem khuẩn lạc sinh khối phát triển từ tế bào diện mẫu biểu diễn dạng số đơn vị hình thành khuẩn lạc Các phương pháp phân tích VSV thị (CFU, MPN, MF, P-A, đo độ đục): nguyên lý, cách tiến hành, ưu nhược điểm ý nghĩa phương pháp * CFU - Nguyên lý : Cần thực pha loãng mẫu thành nhiều độ pha loãng bậc 10 liên tiếp cho có nồng độ pha loãng với mật độ tế bào thích hợp để xuất khuẩn lạc riêng lẻ bề mặt thạch với số lượng đủ lớn để hạn chế sai số đếm tính toán - Cách tiến hành + Pha loãng mẫu theo dãy thập phân : 1/10 ,1/100 ,1/1000 + Mỗi độ pha loãng lấy 0,1ml mẫu pha loãng vào đĩa thạch + Dùng que trang trùng trang mặt thạch.Trang quay đĩa thạch trình trang + Chuyển đĩa thạch có mẫu đem nuôi tủ ấm đk thích hợp + Đếm mẫu pha loãng tối đa từ 30-300 khuẩn lạc ,sau tính kết - Ưu điểm : độ xác tương đối ,dễ phân tích ,chi phi rẻ - Nhược điểm : thời gian dài - Ý nghĩa : Đếm số khuẩn lạc đĩa * MPN - Nguyên lý : Dựa kết định tính loạt thí nghiệm lặp lại số độ pha loãng khác - Cách tiến hành cho lượng thể tích xác dung dịch mẫu nồng độ pha loãng 10 bậc liên tiếp (1/10 ,1/100,1/1000) vào ống nghiệm có chứa MT thích hợp cho tăng trưởng ổn định đối tượng VSV + Nuôi tủ ấm đk nhiệt độ thích hợp + Đọc kết tra bảng maccary - Ưu điểm : Xác định mật độ VSV cụ thể thể tích mẫu lớn: 10ml, 100ml … - Nhược điểm : Không thích hợp cho việc phân tích mẫu thực phẩm rắn - Ý nghĩa : Phân tích xác mẫu lỏng * MF - Nguyên lý : Dựa khối lượng mẫu nước ban đầu quy ước khuẩn lạc hình thành từ tế bào VSV quy số lượng VSV có đơn vị thể tích nước - Cách tiến hành + Sd kẹp trùng ,đặt miếng thấm trùng vào đĩa petri mEndo broth-MF + Dùng pipet lấy ml mEndo broth-MF nhỏ lên miếng thấm đậy lại.Chuẩn bị đĩa thạch mFC + Tập hợp phễu lọc bình tam giác.Dùng kẹp trùng đặt màng lọc trùng có đường kẻ lên phía trên.Đặt màng lọc trung tâm + Cho thêm dung dịch đệm cần thiết sau thêm lượng mẫu quy định vào.Bình lọc chân không hđ + Dùng kẹp trùng lấy màng lọc + Đặt màng lọc lên MT chuẩn bị bước + Nuôi tủ ấm đk nhiệt độ thích hợp - Ưu điểm : xác cao - Nhược điểm : Chi phí tốn - Ý nghĩa : Xác định số tế bào VSV dựa vào số khuẩn lạc đếm sau đặt màng lọc lên MT thạch có thành phần dinh dưỡng thích hợp cho loại VSV cần ktra * P-A - Nguyên lý : Dựa tổng số vi khuẩn Coliforms thực tế tạo nên enzyme Bgalactosidase ,để thủy phân chất nitrophenyl B-galactosidase - Cách tiến hành + Cho muối enzyme chất có sẵn gói vào mẫu nước + Lắc để tĩnh lúc (2-5p) + Ktra màu bình mẫu thí nghiệm - Ưu điểm : đơn giản ,dễ làm ,tiết kiệm - Nhược điểm : ko xác - Ý nghĩa : Xđ VSV thị màu thay đổi màu sắc ,áp dụng quan trắc vi sinh MT nước * Đo độ đục - Nguyên lý : Xác định mật độ VSV cách gián tiếp - Cách tiến hành + Xd đường tương quan tuyến tính độ đục mật độ tế bào + Xđ mật độ tế bào theo độ đục - Ưu điểm : đơn giản ,dễ tìm ,tiết kiệm - Nhược điểm : không xác ,dễ nhầm lẫn tế sống – chết - Ý nghĩa : Sd theo dõi ,nghiên cứu đặc trưng tăng trưởng chủng VSV PTN sx 10 Bài tập tính toán số lượng VSV thị ô nhiễm theo phương pháp CFU MPN (đơn vị tính CFU/ml, MPN/ml) * Phương pháp CFU M(CFU/ml) = A x D/V Trong A số khuẩn lạc tb /đĩa D độ pha loãng V dung tích huyền phù tb cho vào đĩa (ml) * Phương pháp MPN - Đọc kết : Số ống sủi bọt - Tra bảng MacCary ... sinh sản vi sinh vật Đa số vi sinh vật phát triển tốt độ ẩm không khí 80% độ ẩm môi trường > 20% Nếu hạ thấp độ ẩm làm rối loạn trình sinh lý bình thường vi sinh vật Độ ẩm yếu tố làm cho vi sinh. .. khả sinh chất kháng sinh - Sử dụng nghiên cứu sản xuất chất kháng sinh dùng y học, nông nghiệp bảo quản thực phẩm * Vi nấm • Định nghĩa - Vi nấm nhóm nấm có kích thước hiển vi Vi nấm khác với vi. .. trường có loài vi vinh vật trình sinh trưởng, phát triển lấn át loài khác, làm cho loài bị tiêu diệt Thí dụ số vi sinh vật tạo thành chất kháng sinh để tiêu diệt loài khác + Quan hệ ký sinh : Đây