- Dinh dưỡng quang năng(quang dưỡng):
1. nhóm vi sinh vật sống cộng sinh Vi khuẩn nốt sần:
Vai trò cố định N2 quan trọng nhất thuộc về nhóm vi sinh vật cộng sinh. Ở một số cây gỗ hoặc cây bụi nhiệt đới thuộc họ Rabiaceae, các nốt sần chứa vi khuẩn cố định N2 không phải ở rễ mà ở trên lá.
Vi khuẩn nốt sần thuộc loại hiếu khí không tạo bào tử có thể đồng hóa nhiều nguồn cacbon khác nhau. pH thích hợp : 6,5 – 9,2; nhiệt độ phát triển thích hợp: 24 – 260C. Phân loại vi khuẩn nốt sần có nhiều ý kiến chưa thống nhất:
o Theo Todorovic chia vi khuẩn nốt sần ra 2 loài: Rhizibiomonas leguminosarum và Rhizobacterum leguminosrum.
o Theo Bergli thì giống Rhizobiumbao gồm 6 loài vi khuẩn nốt sần: Rh.leguminosarum, Rh.phaseoli, Rh.Trifolii, Rh.lupini, Rh.sapnicum, Rh.meliloti.
¬ Cơ chế tạo thành nốt sần:
o Vi khuẩn nốt sần xâm nhập vào rễ cây họ đậu thông qua lông hút đôi khi thông qua vết thương. Một số cây họ đậu tiết ra xung quanh rễ những chất có tác dụng kích thích những vi khuẩn tương ứng với mình phát triển mạnh hơn (để có thể nhiễm vào thực vật, vi khuẩn phải đạt mật độ tế bào 104/gam đất).
o Vi khuẩn sau khi tiếp xúc với lông hút của thực vật, tạo thành dãy xâm nhập đi dần vào bên trong của rễ và xâm nhập vào nhu mô kích thích tế bào thực vật bị phân chia nhanh chóng thành tế bào mới. Vi khuẩn đi vào tế bào chất và phân chia chuyển thành thể giả khuẩn. Giả khuẩn không phân chia được nhưng phát triển mạnh tăng nhiều ribosom, nốt sần xuất hiện.
o Nốt sần thích hợp ở các điều kiện: Độ ẩm của đất: 60 - 70%; độ thoáng khí: càng nhiều càng tốt, điều này cho thấy rễ càng sâu lượng nốt sần càng kém; pH thích hợp từ 4,6-8,0. Phân đạm thường ức chế tạo thành nốt sần; phân lân, kali có tác dụng tích cực; phân canxi, magiê và các muối khác cũng có tác dụng tốt đến quá trình tạo thành nốt sần. Chất dinh dưỡng chứa cacbon như nước đường, rơm, rạ làm tăng khả năng xâm nhập và khả năng cố định nitơ, ngược lại những vi sinh vật cho kháng sinh sẽ gây ức chế vi khuẩn Rhizobium. 2.ϖVi khuẩn hiếu khí sống tự do thuộc giống Azotobacter và Beiferinckia:
¬ Azotobacter: Chi vi khuẩn cố định nitơ hiếu khí, sống tự do trong đất và nước. Tế bào hình bầu dục, hình cầu, được bọc trong lớp vỏ nhày, kích thước khoảng 2 × 5 µm, di động hoặc không, gram âm, không sinh bào tử. Khi dùng 1 g đường, thường cố định được 2 mg N. Ngoài ra, còn có khả năng tổng hợp vitamin, chất sinh trưởng (loại auxin) và một số chất chống nấm. Loại chế phẩm được dùng trong nông nghiệp có nhiều tên thương phẩm khác nhau (azotobacterin, vv.). Các loài Azotobacter thuộc loại các VSV cố định nitơ họat động nhất, chúng có khả năng đồng hóa manit, tinh bột, sử dụng nhiều loại hợp chất hữu cơ khác nhau để phát triển và cố định nitơ, làm giàu nitơ cho đất. Azotobacter chủ yếu có 4 loài:
o Azotobacter chroocuccum: Kích thước 3,1x2,0µ; khi còn non có khả năng di động, khi già có sắc tố màu nâu đến màu đỏ, không khuyếch tán vào môi trường.
o Azotobacter beijerincki: kích thước 3,1x2,0µ; không di động, khi già có sắc tố màu vàng đến màu nâu sáng, không khuyếch tán vào môi trường.
o Azotobacter Vinelandi: Kích thước 3,4x1,5µ; có khả năng di động, sắc tố màu vàng lục đến huỳnh quang, khuyếch tán vào môi trường.
o Azotobacter agilis: Kích thước 3,3x2,8µ; có khả năng di động, sắc tố màu lục, huỳnh quang, khuyếch tán vào môi trường.
Azotobacter làm tăng cường nguồn thức ăn cung cấp cho cây trồng, kích thích khả năng tăng trưởng, nâng cao tỷ lệ nảy mầm và độ phát triển của mầm (vì nó tiết ra môi trường thiamin, a.nicotinic, a.pantotenic, piridoxin, biotin,..) và có khả năng tiết ra một số chất chống nấm.
Chế phẩm Azotobacterin là dịch Azotobacter cho hấp thụ trong than bùn (hoặc các loại đất giàu hữu cơ đã trung hòa và bổ sung photpho, kali).
¬ Beiferinckia: Là loài hiếu khí, cố định nitơ giống Azotobacter nhưng có khả năng chịu chua cao hơn. Gồm có 3 nhóm:
o B.Indica: Kích thước tế bào 0,5-1,5 x 1,7-3,0µ; có khả năng di động hoặc không di động, khi già có sắc tố màu đỏ đến màu nâu, có tốc độ cố định nitơ nhanh.
o B.fluminensis: Kích thước tế bào 1,1-1,5 x 3,0-3,5µ; có khả năng di động, sắc tố màu nâu tối, tốc độ cố định nitơ chậm.
o B.derxii: Kích thước tế bào 1,5-2,0 x 3,5-4,5µ; không di động, sắc tố màu lục huỳnh quang.
ϖ Vi khuẩn kỵ khí sống tự do thuộc Clostridium:
Loài được nghiên cứu nhiều nhất là Clostridium pasteriaum, ngoài ra còn có các loài Clostridium khác như Cl.butylicum, Cl. Bacterinkin, Cl. Aceticum,..
Kích thước tế bào 2,5-7,5 x 0,7-1,3µ có thể riêng rẽ hoặc xếp đôi hoặc thành chuỗi ngắn. Có khả năng di động khi còn non, có khả năng tạo bào tử, bào tử có kích thước lớn hơn tế bào và có thể nằm ở đầu hoặc ở giữa tế bào.
Ít mẫn cảm với môi trường, nhất là môi trường thừa P, K, Ca và có tính ổn định với pH, nó có thể phát triển ở pH 4,5 – 9; độ ẩm 60-80%, nhiệt độ 25-300C.
ϖ Tảo lam sống tự do và tảo lam cộng sinh trong bèo hoa dâu:
Là thành phần cố định N quan trọng trong thiên nhiên. Có trong các ao, mặt nước ruộng lúa…Cần độ ẩm cao, ánh sáng, điều kiện nhiệt độ khoảng 30oC, pH tối hảo là từ 7-8.5.Ở ruộng chua, sự tăng trưởng của tảo lam bị hạn chế, trường hợp này bón vôi giúp tăng thêm lượng tảo và lượng N cố định được.
Hiện nay đã phát hiện nhiều loài tảo lam sống tự do trong đất và trong nước có khả năng cố định nitơ. Có một số sống cộng sinh với thực vật, trong đó đáng chú ý nhất là tảo cộng sinh trong bèo hoa dâu (tảo này có tên là Asiabaena azollae). Đa số các loài tảo phát triển tốt trong môi trường trung tính hoặc kiềm, hiếu khí, thích hợp ở nhiệt độ 28-30oC, cần khí CO2.
Sự tiến hóa giữa các hình thức quang hợp:
Câu 9 cấu tạo sinh sản của vk lam, sơ đồ khái quá cấu tạo, so sánh giữa vk lam thực vật và các vsv quang hợp khác
Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) hay Ngành Tảo lam (Cyanophyta) Cấu tạo tế bào:
Sơ đồ cấu tạo
So sánh: giống nhau: chưa có nhân điển hình, không có màng nhân, vật chất di truyền được tập trung trong chất nhân (nucleoid), không có lưới nội sinh chất, ty thể, thể golgi, lạp thể và .
Câu 10: Niêm vi khuẩn và các vi khuẩn cỡ nhỏ(ricketsia, mycoplasma,spirochaete), ý nghĩa của các vsv này
Niêm vi khuẩn là vi khuẩn nhầy (vi khuẩn hoại sinh hiếu khí, có thể tạo nên thể quả màu sáng nhìn thấy được bằng mắt thường. Các tế bào tạo khối nhầy có hình que đơn bào, đàn hồi, gram dương, sinh sản phân đôi. Sống trong đất, phân động vật, xác thực vật thối rữa. là
chúng có khả năng tiết ra enzyme Xilanaza có khả năng phân hủy hợp chất Xilan.(ý nghĩa)
Micoplasma
Xoắn khuẩn ( Spirochaeta)
Cấu trúc cơ bản của xoắn khuẩn là màng tế bào chất của tế bào kéo dài được bọc trong một màng phức hợp bên ngoài vách tế bào tạo thành ống tế bào chất, phía ngoài được bao bọc bởi lớp vỏ ngoài hay lớp bao nhầy. Khoảng không gian giữa màng tế bào chất và lớp vỏ ngoàinày được gọi là không gian chu chất. Có tiên mao xuất phát từ hai cực tế bào, những sợi
tiênmao này hướng vào giữa tế bào. Bắt màu Gram âm, nhưng thường khó bắt màu nên để quansát xoắn khuẩn thường sử dụng các phương pháp nhuộm nhiễm bạc, hoặc quan sát tiêu bảnsống dưới kính hiển vi nền đen.Xoắn khuẩn di động uốn khúc, vặn xoắn, uốn lượn, sinh sản bằng cách phân chắt theochiều ngang
theo nước và thức ăn vào máu, gan, thân, gây loạn chức năng của các cơ quan này dẫn đến xuất huyết và vàng da.
Câu 35 so sánh biến nạp, tải nạp, tiếp hợp
*giống nhau:vật chất di truyền của vi khuẩn cho chuyển sang vi khuẩn nhận thuộc chủng khác
Câu 18: sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. sinh sản theo cấp số mũ, đồ thị sinh trưởng của vsv trong điều kiện nuôi cấy tĩnh.
Sinh trưởng là sự tăng số lượng vật chất sống kèm theo sự lớn lên của tế bào về kích thước và khối lượng. Nếu trong quá trình sinh trưởng khối lượng và kích thước tế bào giảm đi thì gọi là sinh trưởng âm.
Đối với các vi sinh vật có hình thức sinh sản bằng nẩy chồi hay phân đôi thì sinh trưởng dẫn tới sự gia tăng số lượng tế bào. Tế bào tăng trưởng đến một mức độ nhất định thì sẽ phân cắt thành hai tế bào thế hệ con có kích thước hầu như bằng nhau. Đối với các vi sinh vật đa nhân thì sự phân cách nhân không đồng hành với sự phân cắt tế bào - sự sinh trưởng làm tăng kích thước tế bào mà không làm tăng số lượng tế bào.
Phát triển là sự tăng kích thước tế bào dẫn đến sự phân chia, làm tăng số lượng cá thể.
*sinh sản theo cấp số mũ:
Thời gian từ khi xuất hiện một tế bào đến khi nó phân chia gọi là thời gian của một lứa.
Từ một tế bào vsv sau 1 lứa sẽ có 2 tế bào, sau 2 lứa sẽ có 4 tế bào….số lượng của chúng tăng theo cấp số mũ.
Đồ thị sinh trưởng của vsv trong điều kiện nuôi cấy tĩnh:
Đồ thị sinh trưởng của vi khuẩn trong hệ thống tĩnh
Nếu trên đồ thị biểu diễn, lấy trục tung là trục logarit của số lượng TB, trục hoành là thời gian nuôi thì đường cong sinh trưởng của VK được chia thành 4 pha: