Bài giảng vi sinh vật học chương 1 đại cương về vi sinh vật

VI SINH VẬT
HỌC
Bộ mơn Vi sinh – Hóa sinh – Sinh học phân tử
Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm
Trường Đại học Bách Khoa Hà nội


Tóm tắt nội dung mơn học:

+

Đặc điểm hình thái, sinh lý và phân loại vi khuẩn

+

Đặc điểm hình thái, sinh lý và phân loại nấm

+

Đặc điểm hình thái, sinh lý và phân loại vi sinh vật
khác (virut, tảo, nguyên sinh động vật…)

+

Trao đổi chất ở vi sinh vật

+

Sinh trưởng và phát triển

+

Đại cương về di truyền và biến dị vi sinh vật

+

Đại cương về truyền nhiễm và miễn dịch

+

Sinh thái vi sinh vật


Tài liệu tham khảo:

Tham khảo mở theo nội dung liên quan…

1. Tiếng Việt

+
+
+
+

Đại cương vi sinh vật thực phẩm (Trần Liên Hà, 2007)
Vi sinh vật học (Nguyễn Lân Dũng., 2010)
Cơ sở vi sinh vật học công nghiệp (Ng. Đức Lượng, 2002)
Giáo trình vi sinh vật học cơng nghiệp (Kiều Hữu Ảnh,1999)

2. Tiếng Anh, Tất cả các tài liệu liên quan đến:

+
+
+

Microbiologies
Biology of Microorganisms
Biotechnologies

+

Internet resources (www.ncbi.nlm.nih.gov, www.ebi.ac.uk)

+

etc.


Chương 1: Đại cương về vi sinh vật
1.1. Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh
vật học
1.2. Đại cương về vi sinh vật
1.3. Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật
trong thực tiễn


1.1. Lịch sử phát triển của vi sinh vật học
* Giai đọan 1:
+

Ứng dụng theo kinh nghiệm

Từ rất xa xưa trong lịch sử phát triển nhân loại, ngay khi con
người chưa biết về vi sinh vật, song bằng kinh nghiệm con
người đã ứng dụng hiệu quả vi sinh vật để sản xuất nhiều
sản phẩm khác nhau phục vụ đời sống, thí dụ:
-

Nấu rượu, làm bia và nước giải khát lên men
Làm sữa chua, sản xuất phomat, muối chua rau quả
Làm tương, làm nước chấm, làm bún...
Làm bánh mỳ ...

+ Con người đấu tranh chiến thắng nhiều

dịch bệnh có nguyên nhân vi sinh vật…
Robert Hooke
Sáng chế ra kính hiển vi
Sử dụng kính hiển vi
(đơn giản) đã quan sát
thấy nấm mốc trên áo
da (1664)


1.1. Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

** Giai đọan II: Nghiên cứu hình thái học
Antony Van Leeuwenhoeck

+

(1632-1723) - người đầu tiên
quan sát và mô tả đặc điểm hình
thái vi sinh vật (1684)

+

Antony


1.1. Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

*** GĐ 3: Kỷ nguyên nghiên cứu sinh lý – sinh hóa VSV
+

Louis Pasteur (1822-1895) Người khai sinh ra ngành vi sinh vật học.

- Chứng minh bản chất chuyển hóa do VSV –
(phủ nhận thuyết tự sinh)             Cơng trình
mở ra kỷ nguyên mới cho ngành vi sinh vật học

- Ông đã có đóng góp to lớn trong nghiên cứu bản chất quá trình lên men
rượu vang, phát minh ra kỹ thuật thanh trùng Pasteur, phát minh và ứng
dụng vaxin phòng dại, phòng tả..., khám phá ra nguyên nhân vi sinh của
nhiều loại bệnh khác...


1.1. Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

+

Robert Koch (1843-1910
- giải thưởng Nobel về y
học 1905)

- Phát minh ra kỹ thuật
phân lập vi sinh vật bằng
ni trên mơi trường đặc,
- Người đặt nền móng cho
vi sinh vật y học hiện đại
- Khám phá ra bản chất vi
sinh của nhiều loại bệnh
(bệnh than, bệnh lao...)


1.1. Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

+ Nguyên lý Koch
* Tách được mầm bệnh từ con
bệnh (mầm bệnh này chỉ có trong con
bệnh, song khơng tìm thấy ở động vật
lành)

** Ni được mầm bệnh ở dạng
canh trường thuần khiết
*** Lây nhiễm trên động vật thí
nghiệm đang khoẻ mạnh
(bằng canh trường thuần trên) sẽ làm
cho động vật thí nghiệm
nhiễm bệnh
*** Tách lại được mầm bệnh từ

động vật bị lây nhiễm
**** Động vật lành: không phát
hiện được mầm bệnh


1.1. Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

**** GĐ 4: Kỷ nguyên vi sinh vật hc hinđại
+ Alexander Flemings (18811955 - ng gii thng Nobel y
học 1945)
Phát minh ra penicillin (đã
được sản xuất trên quy mô công
nghiệp từ 1940 và khởi đầu cho
“kỷ nguyên vàng” của ngành
cơng nghệ kháng sinh);
* cơng trình đã đặt nền móng
cho vi sinh vật học hiện đại và
bước khởi đầu cho sự phát triển
tồn diện của cơng nghệ lên
men hiện đại ngày nay


1.2. Khái niệm chung về vi sinh vật
+ Dạng sống hết sức nhỏ bé, đến mức muốn quan sát được thơng
thường phải sử dụng kính hiển vi

+ Có cấu tạo rất giản đơn, dạng tế bào hoàn thiện (Eucariot), tế bào
chưa hồn thiện (Procariot) hay thậm chí có dạng cấu trúc dưới tế bào
(Virus, Phage, Prion)

+ Mang đặc tính điển hình của sự sống (trao đổi chất, sinh
trưởng và phát triển, di truyền và biến dị)

+ Tồn tại phổ biến trong thiên nhiên và tham gia tích cực
vào trong quá trình tuần hồn vật chất trong thiên nhiên
+ Có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống con người, trong
đó nhiều chủng vi sinh vật đã được ứng dụng để sản xuất ra các sản
phẩm phục vụ con người...


1.1. Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

• VSV bao gồm: 

• Vi khuẩn (vi khuẩn, cổ vi khuẩn, xạ khuẩn, ),
• Siêu vi khuẩn (virus, phage),
• Nấm (nấm men, nấm sợi/mốc),
• Tảo và 
• Nguyên sinh động vật
(trùng roi, trùng cỏ, amip)


1.3. Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn

a/ Trong công nghiệp thực phẩm:
- Sinh tổng hợp protein đơn bào (SCP), sinh tổng hợp axít amin nhờ
vi sinh vật là hướng có triển vọng to lớn và khả thi nhất để đảm
bảo cung cấp đủ dinh dưỡng cho nhân loại trong tương lai
- Các loại đồ uống có cồn (rượu cồn, rượu mùi, rượu vang, bia và
nước giải khát lên men...) là nhóm sản phẩm lên men nhờ vi sinh

vật (nấm men, vi khuẩn lactic...) chiếm tỉ trọng rất lớn trong công
nghiệp thực phẩm
- Vi sinh vật là tác nhân quan trọng trong công nghệ sản xuất nhiều
loại sản phẩm thực phẩm bổ dưỡng và có giá trị cao như: sữa
chua, pho-mat, rau quả muối chua, xì dầu, tương, nước mắm...
- Con người sẽ khoẻ mạnh khi hệ vi sinh vật lành tính có lợi trong cơ
thể cũng phát triển ở trạng thái cân bằng là cơ sở khoa học của
nhóm sản phẩm thực phẩm chức năng chứa vi sinh vật sống đang
được khẳng định vị trí vững chắc trong dinh dưỡng hiện đại....
- …Vi sinh vật trong an toàn thực phẩm


1.3. Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn

b/ Trong công nghiệp:
- Sản xuất enzym (cho công nghiệp thực phẩm và các CN khác…)
- Sản xuất nhiên liệu sinh học (cồn nhiên liệu, diesel sinh học…)
- Sản xuất các axít hữu cơ (a. axetic, a. lactic, a. xitric, a. butyric...),
hay các dung môi (axeton, butanol, propanol...)
- Sản xuất các polymer sinh học (dextran, xanthan, pullulan...)

c/ Trong y học:
-

Sản xuất chất kháng sinh
Sản xuất vacxin phòng dịch
Sản xuất vitamin
Sản xuất các chế phẩm điều trị khác (ephedrin, prednisolon,
insulin, stomatostin, interferon...)

1.3. Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn

d/ Trong nơng nghiệp:
- Sản xuất phân bón sinh học (phân bón vi sinh, đạm sinh học, lân
sinh học, Chế phẩm vi sinh hỗn hợp (Effectivenic Microorganisms)
- Sản xuất chế phẩm điều hgòa sinh trưởng thực vật (Gilberellin,
Auxin, Cytokinin...)
- Sản xuất chế phẩm bảo vệ thực vật (chế phẩm sinh học diệt cỏ
dại, thuốc trừ sâu vi sinh...)
- Xử lý phế thải hữu cơ nông nghiệp làm phân bón

e/ Trong bảo vệ mơi trường:
-

Xử lý nước thải sinh hoạt
Xử lý chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt
Xử lý sinh học khí thải
Xử lý bảo vệ mơi trường khác (thu hồi/loại bỏ chất tồn dư lắng
đọng; xử lý phục hồi môi trường…)


1.3. Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn

f/ Trong các lĩnh vực công nghiệp khác
- Thu hồi và khai thác kim loại từ quằng nghèo
- Khử lưu huỳnh trong than
- Thăm dị khống sản

g/ Trong nghiên cứu khoa học

- Làm đối tượng để triển khai các nghiên cứu cơ bản trong
công nghệ sinh học (đặc bịêt trong sinh học phân tử, di
truyền và kỹ thuật gen)
- Làm chỉ thị trong nhiều phân tích, chuẩn đốn bằng phương
pháp sinh học

-

...