I. TRAO ĐỔI CHẤT CỦA VI SINH VẬT
b. Dinh dưỡng tự dưỡng cacbon
Dinh dưỡng tự dưỡng hoá năng: (hoá tổng hợp)
Vi sinh vật dinh dưỡng tự dưỡng cacbon hoá năng là những vi sinh vật trong tế bào không có sắc tố, chúng sử dụng năng lượng nhờ một số phản ứng hoá học.
Ví dụ: Nhóm vi khuẩn Nitrosomonas lợi dụng oxy và hydro thải ra trong quá trình oxy hoá để khử CO2 thành hợp chất hữu cơ cho cơ thể.
NH3 + O2 H+ HNO2 + Q CO2 + H + Q (CH2O)n – Q
Sơ đồ của vi sinh vật dinh dưỡng tự dưỡng hoá năng
So sánh sơ đồ này với sơ đồ dinh dưỡng dị dưỡng ta thấy nó khác ở hai điểm cơ bản:
- Nguyên liệu xây dựng ở đây không phải là chất hữu cơ mà là CO2
- Nguyên liệu năng lượng ở đây không phải là chất hữu cơ mà là chất khoáng (trên sơ đồ biểu thị bằng chữ M)
Dinh dưỡng tự dưỡng quang năng (quang tổng hợp)
Vi sinh vật dinh dưỡng tự dưỡng cacbon quang năng là những vi sinh vật trong tế bào có chứa sắc tố chúng sử dụng năng lượng nhờ sánh sáng mặt trời giống quá trình quang hợp của thực vật nhưng khác ở hai điểm:
- Thực vật lấy hydro từ nước còn vi sinh vật lấy hydro từ hợp chất vô cơ tạo nên hợp chất hữu cơ.
Phản ứng quang hợp của thực vật và vi sinh vật:
CO2 Sinh khối (C) (O) (H) 2H2M H2O (O) 2M 1/2O2
ánh sáng mặt trời
CO2 + H2O (CH2O)n + O2
(diệp lục tố (sắc tố)
Phản ứng quang hợp của vi sinh vật: ánh sáng ánh sáng mặt trời
CO2 + H2S (CH2O)n + H2O + H2SO4 (diệp lục tố (sắc tố)
Sơ đồ vi sinh vật dinh dưỡng tự dưỡng quang năng:
Ghi chú:
Chữ A trên sơ đồ biểu hiệncho nhiều chất khác nhau, trong trường hợp đơn giản nhất H2A dùng để chỉ H2O.A2
So sánh sơ đồ quang hợp với sơ đồ hô hấp cho ta thấy có điểm khác nhau cơ bản: CO2 và oxy thay thế vị trí cho nhau.
Kết luận: Sốlượng cacbon vô cùng lớn, ngoài dạng cacbon vô cơ thuần khiết (kim cương, graphit) còn hầu như không có hợp chất cacbon nào mà không được một nhóm vi sinh vật nhất định sử dụng. Có những vi sinh vật có thể oxy hoá dầu hoả, khí cacbuahydro, praphin. Ngay cả cao su, capron, hudron và các nguyên liệu khác vẫn dùng để bọc dây cáp kim loại vùi vào đất ẩm thì sớm hay muộn cũng sẽ bị vi sinh vật phân giải. Chỉ khi nào không có sự ẩm ướt mới có thể cản trở sự phát triển của vi sinh vật và hoạt động phân huỷ của nó.