Bài giảng Vi sinh đại cương: Chương 3.1 - Đào Hồng Hà

Bài giảng Vi sinh đại cương: Chương 3.1 - Đào Hồng Hà cung cấp cho học viên các kiến thức về các quá trình sinh lý của vi sinh vật; quá trình dinh dưỡng của vi sinh vật; quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng; thành phần hóa học của tế bào vi sinh vật; nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật; các kiểu biến dưỡng ở vi sinh vật; cơ chế vận chuyển các chất vào tế bào của vi sinh vật;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vi sinh đại cương: Chương 3.1 - Đào Hồng Hà CHƯƠNG 3 CÁC QUÁ TRÌNH SINH LÝ CỦA VI  SINH VẬT C3.1 QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG CỦA  VI SINH VẬT I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG CỦA VSV ­ CHẤT DD CỦA VSV:   bất kỳ chất nào được vsv hấp thụ từ môi trường  xung quanh và được chúng sử dụng làm nguyên  liệu cho quá trình sinh tổng hợp và tạo ra các  thành phần của tế bào hoặc để cung cấp cho các  quá trình trao đổi năng lượng ­ Chất dinh dưỡng phải là những chất tham gia  vào quá trình trao đổi chất nội bào. ­ QUÁ TRÌNH DD C ỦA VSV  Quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng từ bên ngoài vào cơ thể  để thỏa mãn mọi nhu cầu về sinh trưởng và phát triển của  chúng. ­ Hiểu biết về quá trình dinh dưỡng là cơ sở tất yếu để có  thể nghiên cứu, ứng dụng hoặc ức chế vi sinh vật. ­ Thành phần hóa học của tế bào vi sinh vật quyết định nhu  cầu dinh dưỡng của chúng. 1.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO VSV Thành phần hóa học cấu tạo bởi các nguyên tố: C, N, O, H, các nguyên tố  khoáng đa lượng và vi lượng. Nguyên tố % chất khô Nguyên tố % chất khô C 50 Na 1 O 20 Ca 0.5 N 14 Mg 0.5 H 8 Cl 0.2 P 3 Fe S 1 Các nguyên tố  0.3 K 1 khác Thành phần các nguyên tố chủ yếu của tế bào vk E.coli (S.E. Luria) (1) Nước và muối khoáng ­ Nước: 70­90%, Gồm: nước tự do (tham gia vào quá trình trao đổi  chất của tế bào) và nước liên kết; Yêu cầu về nước khác nhau  ở mỗi loại vi sinh vật ­ Muối khoáng: 2­5% , tồn tại ở các dạng muối: sulphat, phosphat,  cacbonat, clorua …dưới dạng các ion: Mg2+, Ca2+, K+, Na+…và  HPO42­, SO42­, HCO3­, Cl­ … (2) Chất hữu cơ Protein, acid nucleic, Lipid, Hydratecarbon, Vitamins, sắc tố … 1.2. NGUỒN DINH DƯỠNG CỦA VI SINH  VẬT • Carbon: chất hữu cơ, CO2 • Nitơ: nitơ hữu cơ, nitơ vô cơ • Các chất khác: chất khóang, chất sinh trưởng. 1.3 CÁC KIỂU BIẾN DƯỠNG Ở VI SINH VẬT Các kiểu biến dưỡng ở vi sinh vật rất đa dạng phụ  thuộc vào: nguồn carbon và nguồn năng lượng – Các loài sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng là quang dưỡng - phototrophs. – Các loài thu nhận năng lượng từ các chất hóa học trong môi trường là hóa dưỡng - chemotrophs. – Các sinh vật chỉ cần CO2 như là nguồn carbon là tự dưỡng - autotrophs. – Các sinh vật yêu cầu ít nhất một chất dinh dưỡng hữu cơ như một nguồn carbon là dị dưỡng - heterotrophs. • Tự dưỡng quang năng (Photoautotrophs)   Là những sinh vật quang tổng hợp: thu nhận năng  lượng ánh sáng để tổng hợp các chất hữu cơ từ  CO2 –  Cyanobacteria, algae. Photosynthetic cells Heterocyst The cyanobacterium Anabaena • Tự dưỡng hóa năng (Chemoautotrophs)  Chỉ cần CO2 như là một nguồn carbon, nhưng  chúng thu nhận năng lượng bằng cách oxy hóa  các cơ chất hữu cơ hoặc vô cơ. – Những cơ chất này gồm có: hydrogen sulfide  (H2S), ammonia (NH3), and ferrous ions (Fe2+)  trong các chất khác. – Kiểu dinh dưỡng này chỉ có ở prokaryote. – Vd: Sulfolobus • Quang năng dị dưỡng (Photoheterotrophs) Sử dụng ánh sáng để hình thành ATP nhưng thu  nhận carbon từ chất hữu cơ.  –  Hình thức này chỉ giới hạn ở prokaryotes. • Hóa năng dị dưỡng (Chemoheterotrophs) Phải tiêu thụ các phân tử hữu cơ cho cả năng  lượng (ATP) và carbon. – Hình thức dinh dưỡng này được tìm thấy rộng  rãi ở cả prokaryotes và eukaryotes. – Đa số là sống hoại sinh hay kí sinh Loại dinh dưỡng của vi khuẩn cổ  Loại  Nguồn  Nguồn  Ví dụ dinh dưỡng  năng  cacbon lượng Quang dưỡng Ánh sáng  Hợp chất  Halobacteria mặt trời hữu cơ Hóa dưỡng  Hợp chất  Hợp chất hữu  Ferroglobus,  vô cơ vô cơ cơ hoặc cố  Methanobacteria,  định CO2 Pyrolobus Hóa dưỡng  Hợp chất Hợp chất hữu  Pyrococcus,  hữu cơ  hữu cơ cơ hoặc cố  Sulfolobus,  định CO2 methanosarcinales Cấu trúc màng tế  bào. Trên:  phospholipid của vi  khuẩn cổ, 1 chuỗi bên  isoprene, 2 liên kết  ether, 3 L­glycerol, 4  nhóm phosphate.  Giữa: phospholipid  của vi khuẩn và sinh  vật nhân chuẩn: 5 axít  béo, 6 liên kết ester, 7  D­glycerol, 8 nhóm  phosphate. Dưới: 9  lipid kép của vi khuẩn  và sinh vật nhân  chuẩn, 10 lipid đơn  của một số vi khuẩn  ­ Nguồn thức ăn Nitơ (NH3, NH4) (a)Tự dưỡng amin  Một số vi sinh vật có khả năng cố định nito: biến đổi  nitrogen (N2) trong không khí thàn ...