[EBOOK] GIÁO TRÌNH VI SINH VẬT HỌC MÔl TRƯỜNG P1, TS. TRẦN CẨM VÂN, NXB ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI-tailieunongnghiep.com

TS TR Ầ N C Ẩ M VÂ N GIÁO TRÌNH VI SINH VẬT HỌC MƠI TRƯỜNG ■ ■ N H À X U Ấ T B Ẳ N Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I 2001 M Ụ C LỤC Lời nói đầu Chương Đ Ạ I CƯƠNG V Ể V I S IN H V Ậ T HỌ C M Ô I TRƯ Ờ NG Sự phân bo vi sinh vật môi trường 1.1 Mơi t n t ị n g đất m sựphân bốcủa vi sinh vật trang đất 11 11 ỉ1 1 Môi trường đất 11 1 Sự phân bố vi sũih vật đất mốì quan hệ nhóm vỉ sinh vật 13 1.1.3 MỐì quan hệ đất, vi sinh vật thực vật 19 1.2 Môi trường nước phân bố vi sinh vật nước 25 1.2.1 Mơi trưịng nưốc 25 1.2 Sự phân bố vi sinh vật mơi trưịng nưổc 26 1.3 Mơi trường khơng khí 8ự phân bố vi sinh vật khơng khí Các nhóm vi 8Ình vệt 29 2.1.Virus 30 30 2.1.1 Độc điểm chung 30 H ình thái cấu trúc visus 31 2.1.3 Quátiìnhhoạtđộng.củavứustnK^tếbàochủ 33 2.1.4 Hiện tượng Interzerence ứng dụng 37 2.1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn vừus 38 ^.2 Vi khuẩn 39 2 Đặc điểm chung 39 2.2.2 Hình thái kích thưổc 39 2.2.3 Cấu tạo tế bào 40 2.2.4 Sinh sản vủa v i khuẩn 47 2.2.5 Ý nghĩa thực tiẽn vỉ khuẩn 48 2.3 Xạ khuẩn 48 2.3.1 Đặc điểm chung 48 Hình thái kích thưổc 49 2.3.3 Cấu tạo tếbào 50 2.3.4 Sinh sản 50 2.3.5 Ý nghĩa thực tiễn cùa xạ khuẩn 51 2.4 Vi nấm 52 2.4.1 Nấm men 52 2.4.2 Nấm mốc 57 s Cơ sà vi ainh vật học q trìn h chuyền hóa vật chất 3.1 Dinh dưởng vi sinhvật ' 64 3.1.1 Nhu cầu chất dinh dưdng ỏ vỉ sinh vật 65 3.1.2 Các kiểu dinh đưdng ỗ vi sinh vật 69 3.1.3 Cơ chế vận chuyẩi thức ăn vào tếbào vi sinh vật 72 3.â Trao đổi chất vầ trao đổi litợng 64 74 Chương K H Ẳ N Ă N G C H Ư YỂN h ó a v ậ t C H Ấ T C Ủ A V I S IN H V Ậ T TR O N G CÁC M Ô I TR Ư Ờ N G T ự N H IÊ N 77 K kà chv^ền hố hợp chđt eaebon tnơi trtiờng tự nhién 77 1.1 Vai trò vi sinh vật vịng tuần hồn cacbon 1.2 Sự phân giải xenluloza 77 79 1.2.1 Xenluloza tự nhiên 79 1.2 Cd chế trình phân giải xenluỉoza nhò vi sinh vật 79 1.2.3 V Ị sinh vật phân hủy xenỉuloza 80 1.3 Sự phân giải tinh bột 81 3.1 Tinh bột tự nhiên 81 1.3 Cd chế trình phân giải tinh bột nhò vi sinh vật 81 1.3.3 V i sinh vật phân giải tinh bột 82 1.4 Sự phân giải đường đơn 83 1.4 Sự phỉin giải đưòng nhò trình lên men 83 1.4.2 Sự phân giải đngnhđ q tainhơxy hóa 87 1.4.3 Sự cố định CO2 87 Khả chuyển hóa hợp chất nitơ môi trường tự nhiên vi sinh vật 2.1 Vịng tuần hồn nitơ tự nhiên 2.2 Q trình amơn hố 88 88 89 2 Sự amơn hố urê 89 2.2.2 Sự amơn hố prơtêin 91 2.3 Quá trinh nỉtrat hoá 93 2.3 ỉ' G iai đoạn n itrít hố 93 2.3.2 G iai đoạn n ỉtra t hố 94 2.4 Q trình phản nitrat hố 94 2.5 Q trình cơ'định nitơphân tử 96 2.5.1 Cđ chế q trìn h cơ' định tũtở phân tử 96 2.5.2 V i sinh vật cế định nitd 99 Khả chuyền hóa hợp chất photpho Itíu huỳnh vi sinh vật 3.1 Sự chuyển hóa hợp chất photpho 108 3.1.1 Vịng tuần hồn photpho tự nhiên 108 3.1.2 Sự phân giải ỉân hữu vi sinh vật 109 3.1.3 Sự phân giải lân vô cd vi sinh vật 111 3.2 Sự chuyển hóa hợp chất lưu huỳnh 108 112 3.2.1 Vịng tuẩn hồn lt(u huỳnh tự nhiên 112 2 Sự ơxy hóa hợp chất lưu huỳnh 113 3.2.3 Sự khử hợp chất vô vi sinh vật 115 Chương Ô N H IỄ M V I S IN H V Ậ T ỉ Nguyên nhàn vấn đ ề ô nhiễm vi aỉnh 1.1 Vấn đề chất thài bệnh viện 1.2 Vấn đề chất thải sinh hoạt vệ sinh đô thị N hiim trùng vồ khả chống đở th ề 2.1 Sự nhiễm trùng khả năngbệnh vi sinh vật 117 117 117 118 119 119 2.1.1 Độc lực 120 1.2 SỐ lượng vi sinh vật 122 z.ỉ.'d Đường th&m nhẠp vào thể 123 2.2 Khả chống đd thể 123 2.2.1 Khả miễn dịch 124 2.2.2 Trạng thái thể 125 2.2.3 M tnrịng sống 126 M ệt số vi 8Ình vệ t gơy bệnh chinh 126 3.1 Nhóm vi sinh vật gây bệnh đường ruột 127 3.1.1 Trực khuẩn đại tràn g Escherichia coỉi 127 3.1.2 Trực khuẩn lỵ 130 3.1.3 Trực khuẩn thướng hàn Saỉmonelia 132 3.2 Nhóm vi khuẩn găy bệnh đườn^ hô hấp 135 3.2.1 Trực khuẩn lao 136 2 Cầu khuẩn phổi 138 3.2.3 Trực khuẩn bạch cầu 140 3.3 Một số vi khuẩn gây bệnh khác 142 3.3.1 Cầu khuẩn màng não 142 3.3.2 Trực khuẩn dịch hạch 143 3.3.3 Trực khuẩn độc th ịt 145 3.4 Nhóm virus gây bệnh người 147 3.4.1 Vữus H IV 148 3.4.2 Virus dại 150 3.4.3 Vừus cúm 151 3.4.4 Vừus đậu mùa 153 3.4.5 Vữus thủy đậu bệnh zona 155 Vi sinh vật chi thị ô nhiễm 4.1 Escherichia coli 4.2 Streptococcus 4.3 Clostridium 156 157 157 158 LỜI NÓI ĐẦU Vi sinh vật th ế giổi sinh vật vô nhỏ bé mà ta quan s t thấy m thưịng Nó phân bố ỏ khắp nơi, đất, nưóc, khơng khí, thực phẩm Nó có m ặt ỏ độ sâu tăm tối đại dương Bào tử nố tung bay tầng cao bầu khí quyển, chu du theo đám mây Nó sốhg kính, da, giấy, th iết bị kim loại Vi sinh vật đóng vai trị vơ quan trọng thiên nhiên sơng ngưịi Nó biến đá mẹ thành đất trồng, làm giầu châ't hữu co đất, tham gia vào tấ t vịng tu ầ n hồn vật chất tự nhiên Nó khâu quan trọng chuỗi thức àn hệ sinh thái Nó đóng vai trị định trìn h tự làm mơi trường tự nhiên Từ xa xưa, ngưịi biết sử dụng vi sinh vật đòi sống hàng ngày Các trìn h làm rượu, làm dấm, làm tưdng, muối chua thực phẩm , đểu úng dụng đặc tính sinh học cua nhóm vi sinh vật K hi khoa học phát triển, biết rõ vai trò vi sinh v ật, việc úng dụng sản xuất đòi sống ngày rộng r ã i có hiệu lớn Ví dụ việc chế vacxin phòng bệnh, sản xu ất ch ất kháng sinh dược phẩm quan trọng khác Đặc biệt bảo vệ môi trường, người ta sử dụng vi sinh vật làm mơi trưịng, xử lý chất thải độc hại Sử dụng vi sinh v ậ t việc chế tạo phân bón sinh học, thuốc bảo vệ thực vật không gây độc hại cho mơi trưịng, bảo vệ mối cân sinh thái Trong thiên nhiên ngồi nhóm vi sinh vật có ích trên, cịn có nhóm vi sinh vật gây hại V í dụ nhóm vi sinh vật gây bệnh cho người, động vật thực vật, nhóm vi sinh vật gây nhiễm thực phẩm, nhiễm nguồn nưóc, đất khơng khí Nếu nắm vững sỏ sinh học tất q trình có lợi hay có hại trên, ta đưa biện pháp khoa học để phát huy mặt có lợi hạn chê mặt gây hại vi sinh vật, đặc biệt bảo vệ mơi trường Đó mục đích môn học lý thú 10 ... đất, vi sinh vật thực vật 19 1.2 Môi trường nước phân bố vi sinh vật nước 25 1.2.1 Mơi trưịng nưốc 25 1.2 Sự phân bố vi sinh vật mơi trưịng nưổc 26 1.3 Mơi trường khơng khí 8ự phân bố vi sinh vật. .. chê mặt gây hại vi sinh vật, đặc biệt bảo vệ mơi trường Đó mục đích mơn học lý thú 10 C hương ĐẠI CƯƠNG VỀ VI SINH VẬT HỌC MÔI TRƯỜNG Sự PHÀN BỐ CỦA V I SINH VẬT TRONG M Ô I TRƯỜNG l ỉ M ôi... nghiêm trọng Trong khu hệ vỉ sinh vật vừng rễ ngồi nhóm vi sinh vật có ích, có nhiều vi sinh vật gây bệnh Đó mốì quan hệ ký sinh vi sinh vật thực vật Nhộm vi ặiiUi vật gậy bệnh thuộc loại dị dưdng,