Vi sinh môi trường pdf

07/10/2011
1
ĐẤTĐẤT
NƯỚCNƯỚC
KHÔNGKHÔNG
KHÍKHÍ
KHÔNGKHÔNG
KHÍKHÍ
ĐẤTĐẤT
NƯỚCNƯỚC
07/10/2011
2
Việc xử lý ô nhiễm môi trường
được xử lý như thế nào?
Có những biện pháp nào được sử
dụng?
Phương pháp sinh học
PHƯƠNG PHÁPPHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝXỬ LÝ
VI SINH MÔI TRƯỜNGVI SINH MÔI TRƯỜNG
ThS. PHẠM MINH NHỰTThS. PHẠM MINH NHỰT
MỤC TIÊU MÔN HỌC
• Giới thiệu tổng quát về vi sinh vật và vi sinh vật
trong lĩnh vực môi trường
• Tìm hiểu các công nghệ sử dụng vi sinh vật trong
xử lý môi trường
• Tìm hiểu về công nghệ vi sinh vật hiện đại trong
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững
07/10/2011
3
Cấu trúc môn học và hình thức

đánh giá
• Lý thuyết: 45 tiết = 35 tiết lên lớp + 10 tiết báo cáo
seminar
• Lên lớp đầy đủ
• Seminar chuyên đề: 25% số điểm
• Thi cuối khóa: 75% số điểm: thi tự luận
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
PHẦN I: ĐẠI CƯƠNG VỀ VSV MÔI TRƯỜNG
Chương 1: Giới thiệu môn học
Chương 2: Đại cương về VSV môi trường
Chương 3: Khả năng chuyển hóa các hợp chất C trong
môi trường tự nhiên trong VSV
Chương 4: Khả năng chuyển hóa các hợp chất N trong
môi trường tự nhiên trong VSV
Chương 5: Khả năng chuyển hóa các hợp chất S và P
trong môi trường tự nhiên trong VSV
Chương 6: Ô nhiễm VSV
Chương 7: VSV chỉ thị
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
PHẦN II: VSV VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC TRONG
XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG
Chương 8: Công nghệ xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng
VSV
Chương 9: Công nghệ xử lý chất rắn và chất khí ô nhiễm bằng
VSV
Chương 10: Hồ sinh học
Chương 11: Công nghệ khống chế vi sinh vật môi trường
Chương 12: Chuyển hóa hợp chất xenobiotic và KL trong công
trình xử lý nước thải
Chương 13: Công nghệ giám sát VSV và đánh giá chất lượng

môi trường
Chương 14: Công nghệ VSV hiện đại bảo vệ môi trường và phát
triển bền vững
Chương I: GIỚI THIỆU MÔN HỌC
1. Một số khái niệm
2. Vấn đề môi trường và sự phát triển của khoa học
môi trường
3. Lịch sử phát triển
4. Nội dung và triển vọng của VSV môi trường
07/10/2011
4
Chương II: Đại cương về VSV học
môi trường
2.1. Đại cương về vi sinh vật học
2.1.1. Đặc điểm chung của vi sinh vật
2.1.2. Giới thiệu một số nhóm vi sinh vật chủ yếu
2.1.3. Dinh dưỡng vi sinh vật
2.1.4. Sự tăng trưởng của vi sinh vật trong môi trường
2.2. Sự phân bố của vi sinh vật trong môi trường
2.2.1. Môi trường đất và sự phân bố của vi sinh vật trong môi
trường đất
2.2.2. Môi trường nước và sự phân bố của vi sinh vật trong môi
trường nước
2.2.3. Môi trường không khí và sự phân bố của vi sinh vật trong
không khí
Chương 3: Khả năng chuyển hóa các
hợp chất C trong tự nhiên của VSV
3.1. Chu trình carbon trong tự nhiên
3.2. Vai trò của vi sinh vật trong chu trình Carbon
3.3. Sự phân giải một số hợp chất carbon của vi sinh vật

3.3.1. Sự phân giải cellulose
3.3.2. Sự phân giải tinh bột
3.3.3. Sự phân giải carbohydrate
Chương 4: Khả năng chuyển hóa các
hợp chất nitơ trong tự nhiên của VSV
4.1. Vòng tuần hoàn nitơ trong tự nhiên
4.2. Quá trình amon hóa
4.2.1. Sự amon hóa urea
4.2.2. Sự amon hóa protein
4.3. Quá trình nitrate hóa
4.3.1. Giai đoạn nitrite hóa
4.3.2. Giai đoạn nitrate hóa
4.4. Quá trình phản nitrate hóa
4.5. Quá trình cố định nitơ phân tử
Chương 5: Khả năng chuyển hóa các hợp
chất P và H trong môi trường của VSV
5.1. Khả năng chuyển hóa các hợp chất phospho trong tự
nhiên của VSV
5.1.1. Vòng tuần hoàn phospho trong tự nhiên
5.1.2. Sự phân giải phospho hữu cơ trong đất do vi sinh vật
5.1.3. Sự phân giải phospho vô cơ do vi sinh vật
5.2. Khả năng chuyển hóa các hợp chất lưu huỳnh của vi
sinh vật
5.2.1. Vòng tuần hòa lưu huỳnh trong tự nhiên
5.2.2. Sự oxy hóa các hợp chất lưu huỳnh
5.2.3. Sự khử các hợp chất lưu huỳnh vô cơ do vi sinh vật
07/10/2011
5
Chương 6: Ô nhiễm vi sinh vật
6.1. Nguyên nhân của vấn đề ô nhiễm vi sinh

6.1.1. Chất thải bệnh viện
6.1.2. Chất thải sinh hoạt và vệ sinh đô thị
6.2. Nhiễm trùng và khả năng chống đỡ của cơ thể
6.2.1. Sự nhiễm trùng và khả năng gây bệnh của vi sinh vật
6.2.2. Khả năng chống đỡ của cơ thể
6.3. Một số vi sinh vật gây bệnh chính
6.3.1. Nhóm vi khuẩn đường ruột
6.3.2. Nhóm vi khuẩn gây bệnh đường hô hấp
6.3.3. Một số nhóm vi khuẩn gây bệnh khác
Chương 7: Vi sinh vật chỉ thị
7.1. Khái niệm vi sinh vật chỉ thị
7.2. Vi khuẩn Escherichia Coli
7.3. Vi khuẩn Streptococcus
7.4. Vi khuẩn Clostridium
Chương 8: Công nghệ xử lý ô nhiễm hữu cơ trong
nước bằng vi sinh vật
8.1. Công nghệ xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng vi sinh vật hiếu khí
8.1.1. Phương pháp bùn hoạt tính
8.1.1.1. Kết cấu và chức năng của bùn hoạt tính
8.1.2. Phương pháp màng sinh học
8.1.3. Công nghệ xử lý vi ô nhiễm nguồn nước
8.1.4. Công nghệ xử lý nước thải chứa phenol bằng nấm men
8.2. Công nghệ xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng vi sinh vật kỵ khí
8.2.1. Các phương pháp chủ yếu
8.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến xử lý ô nhiễm hữu cơ bằng vi sinh vật kỵ khí
8.2.3. Công nghệ xử lý nước thải liên hợp chất hữu cơ trong nước
8.2.3.1. Công nghệ xử lý phân giải hiếu khí
8.2.3.2. Phương pháp bùn hoạt tính kiểu gián cách (sequencing batch reactor -
SBR)
8.2.3.3. Phương pháp vi khuẩn quang hợp (photosynthetic bacteria – PSB)

8.3. Công nghệ xử lý ô nhiễm nước bằng sinh thái vi sinh vật
8.3.1. Tác dụng tự làm sạch ô nhiễm hữu cơ trong nước của vi sinh vật
8.3.2. Bể oxy hóa
Chương 9: Công nghệ xử lý chất rắn và chất
khí ô nhiễm bằng vi sinh vật
9.1. Kỹ thuật ủ phân
9.1.1. Kỹ thuật ủ phân hiếu khí
9.1.2. Kỹ thuật ủ phân kỵ khí
9.1.3. Phân giải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân giải trong
phân ủ
9.1.4. Kỹ thuật xử lý chất thải hữu cơ vùi lấp
07/10/2011
6
Chương 10: Hồ sinh học
10.1. Hồ kỵ khí
10.2. Hồ kỵ hiếu khí
10.3. Hồ hiếu khí
10.4. Cấu tạo của hồ
10.5. Khả năng áp dụng của hồ sinh học
Chương 11: Công nghệ khống chế vi sinh vật
môi trường
11.1. Kỹ thuật khống chế vi sinh vật trong xử lý nước thải
11.1.1. Khử trùng bằng hóa chất
11.1.2. Khử trùng bằng tia cực tím
11.2. Kỹ thuật khống chế giàu dinh dưỡng nước
11.2.1. Nguyên lý và hiện trạng giàu dinh dưỡng nước ao hồ
11.2.2. Kỹ thuật khống chế giàu dinh dưỡng nước
11.2.2.1. Kỹ thuật vật lý, hóa học
11.2.2.2. Kỹ thuật vi sinh vật
11.2.2.3. Phương pháp công trình sinh thái

11.2.3. Kỹ thuật khống chế vi sinh vật trong nước sinh hoạt
11.2.3.1. Kỹ thuật khử vi sinh vật trong nước uống
11.2.3.2. Kỹ thuật khống chế vi sinh vật trong nước tuần hoàn công nghiệp
Chương 12: Chuyển hóa sinh học hợp chất xenobiotic
và kim loại trong công trình xử lý nước thải
12.1. Chuyển hóa sinh học hợp chất xenobiotic
12.1.1. Tác hại và chuyển hóa của xenobiotic trong cơ thể
12.1.2. Cơ sở sinh hóa của chuyển hóa sinh học hợp chất
xenobiotic
12.1.3. Tác động của vi sinh vật đến quá trình khử độc của
xenobiotic
12.2. Chuyển hóa sinh học kim loại
12.2.1. Chuyển hóa thủy ngân (Hg)
12.2.2. Chuyển hóa Asen (As)
12.2.3. Chuyển hóa selenium (Se)
12.2.4. Chuyển hóa một số kim loại khác
Chương 13: Công nghệ giám sát VSV và
đánh giá chất lượng môi trường
13.1. Kỹ thuật kiểm tra vi sinh vật mức phân tử
13.1.1. Kỹ thuật Polymerase Chain Reaction
13.1.2. Kỹ thuật kiểm tra enzyme vi sinh vật
13.2. Kỹ thuật kiểm tra vi sinh vật mức tế bào
13.2.1. Kỹ thuật kiểm tra vi sinh vật phát quang
13.2.2. Kỹ thuật kiểm tra vi khuẩn đánh giá chất lượng
nước
13.2.2.1. Phương pháp MPN
13.2.2.2. Phương pháp màng lọc
07/10/2011
7
Chương 14: Công nghệ vi sinh vật hiện đại

bảo vệ môi trường và phát triển bền vững
14.1. Công nghệ gene và bảo vệ môi trường
14.2. Công nghệ tế bào và bảo vệ môi trường
14.3. Công nghệ enzyme và bảo vệ môi trường
14.4. Công nghệ lên men và bảo vệ môi trường
14.5. Công nghệ sản xuất sạch
14.6. Vi sinh vật là sinh vật thân thiện với môi trường
CHƯƠNG ICHƯƠNG I
GIỚI THIỆU MÔN HỌCGIỚI THIỆU MÔN HỌC
NỘI DUNG
1. Một số khái niệm
2. Vấn đề môi trường và sự phát triển của khoa học
môi trường
3. Lịch sử phát triển
4. Nội dung và triển vọng của VSV môi trường
KHÁI NIỆM
• Vi sinh vật học là môn khoa học nghiên cứu về các
sinh vật và các tác nhân có kích thước rất nhỏ mà
mắt không nhìn thấy được (vi sinh vật).
• Vi sinh vật học môi trường là một phân nhánh của vi
sinh vật học
07/10/2011
8
KHÁI NIỆM
• Môi trường là tất cả mọi sự vật xung quanh, là thể tổng hợp của
thế giới bên ngoài, con người, các sinh vật khác và phi sinh vật
đều là những nhân tố môi trường.
• Môi trường tự nhiên là tổng thể của tất cả vật chất, năng lượng
và hiện tượng tự nhiên như ánh sáng, nhiệt độ, khí hậu, địa từ,
không khí, nước, đất, đá, động thực vật, vi sinh vật và các nhân

tố tự nhiên khác ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh tồn và phát
triển sản xuất của con người. Chúng liên hệ với nhau, khống
chế lẫn nhau.
• Môi trường nhân tạo là các sự vật do hoạt động của con người
tạo nên bao gồm vật chất, năng lượng, các sản phẩm tinh thần
và cả mối quan hệ người với người hình thành trong hoạt động
của con người. Môi trường nhân tạo được tạo thành bởi các nhân
tố sức sản xuất, tiến bộ kỹ thuật, vật kiến trúc, sản phẩm và năng
lượng, thể chế chính trị, hành vi xã hội, tín ngưỡng tôn giáo, văn
hóa và địa phương.
vi sinh vật là một thành viên
của môi trường tự nhiên liên
quan với các nhân tố tự nhiên
khác.
VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KHOA HỌC MT
Vấn đề môi trường là hậu quả của sự phá hoại môi
trường. Gồm có 2 vấn đề chủ yếu:
• Vấn đề thứ nhất: sự phá hoại môi trường gây ra
những biến đổi giới tự nhiên, ở trạng thái cục bộ khu
vực
• Vấn đề môi trường thứ hai:
– khai thác, lợi dụng tài nguyên thiên nhiên không hợp
lý làm xấu hoá chất lượng môi trường.
– sự tăng dân số, đô thị hoá vỡ công nghiệp hóa phát
triển nhanh gây ra sự ô nhiễm vỡ phá hoại môi trường.
Lịch sử của vấn đề môi trường
• Giai đoạn 1 sinh ra từ khi trước cách mạng công nghiệp
Chặt phá rừng
Chăn thả gia súc bừa bãi

07/10/2011
9
• Giai đoạn 2: từ cách mạng công nghiệp đến thập kỷ
50 thế kỷ 20
Sản xuất dầu mỏ và khí thiên nhiên
• Giai đoạn 3 từ 1950 – 1980
Tốc độ đô thị hóa
• Giai đoạn 4 từ thập kỷ 80 thế kỷ 20 đến nay, là giai
đoạn cao trào lần thứ 2 của vấn đề môi trường. Bắt
đầu xuất hiện ô nhiễm môi trường và phá hoại hệ
sinh thái trong phạm vi rộng lớn
Lịch sử phát triển VSV học và
VSV môi trường
• Thời Trung Quốc cổ đại 8000 năm, 4000 năm đã biết làm
rượu và đã khá phổ biến.
• Thời Ai Cập cổ đại 2500 năm, thế kỷ 9 trước công nguyên
dùng vi khuẩn khai thác đồng.
• Thế kỷ 16, Fracasoto phát hiện bệnh là do SV không nhìn
thấy gây ra
07/10/2011
10
• Người đầu tiên mô tả chính xác vi sinh vật là
Anton van Leeuwenhook
Phá vỡ thuyết tự sinh
• Louis Pasteur là người
đã phá vỡ thuyết tự sinh
Các công trình của Pasteur:
• Đã phá thuyết tự sinh (Thế kỷ 17)
• Miễn dịch học (1877)
• Chứng minh sự lên men là do VSV

• Khử trùng VSV 60-65
0
C.
Mối quan hệ giữa VSV và mầm bệnh
• Sự chứng minh mối quan hệ này được Robert Koch
thực hiện trực tiếp trên tác nhân gây bệnh than
(Bacillus anthracis)
07/10/2011
11
Bệnh
Cấy sang 20
con
Mối quan hệ giữa
VSV và mầm bệnh
Các công trình nghiên cứu của Robert Koch
• Chứng minh vi khuẩn gây bệnh thán thư (loét than)
• Phát hiện vi khuẩn gây bệnh phổi
• Chứng minh nguyên tắc cơ bản vật nào gây bệnh ấy
• Kiểm tra VSV gây bệnh, pha chế môi trường và thao
tác gây cấy.
Tiền đề phát triển ngành VSV môi trường, gồm:
• VSV môi trường với phương pháp xử lý nước thải
(1914)
• Xử lý màng sinh vật hiếu khí (1950),
• Xử lý nước thải bằng phương pháp yếm khí (1970),
• Thoát amoniac, loại bỏ P của VSV (1970)
• Xử lý vật thải rắn bằng VSV (1932-1976).
• Các thí nghiệm kiểm tra VSV môi trường bằng máy
BOD (1970)
Nhờ 2 nhà khoa học trên

Triển vọng của VSV học môi trường
Từ thập kỷ 60:
(1) Nghiên cứu sinh thái học vi sinh vật trong môi trường tự
nhiên bao gồm quần xã, kết cấu, chức năng và động thái vi sinh
vật trong môi trường tự nhiên.
(2) Nghiên cứu sinh thái học vi sinh vật trong môi trường ô
nhiễm, gọi là vi sinh vật ô nhiễm, chủ yếu là nghiên cứu mối
quan hệ giữa môi trường ô nhiễm với quần xã vi sinh vật bao
gồm sự phân giải chuyển hoá vật chất ô nhiễm.
(3) Nghiên cứu nguyên lý và phương pháp vi sinh vật học trong
xử lý sinh học vật ô nhiễm.
(4) Nghiên cứu phương pháp và nguyên lý vi sinh vật học giám
sát và đánh giá môi trường.
07/10/2011
12
Triển vọng của VSV học môi trường
Giai đoạn hiện nay:
(1)Ứng dụng kỹ thuật gen trong bảo vệ môi trường.
(2)Lợi dụng VSV tiến hành thay đổi VSV ô nhiễm môi
trường làm phong phú thêm nội dung công
nghệ.
(3)Lợi dụng VSV để xử lý vật ô nhiễm VSV môi
trường.
(4)Lợi dụng VSV thực hiện tài nguyên hóa vỡ nguồn
năng lượng hoá vật thải.
07/10/2011
1
LOG
O
CHƯƠNG II

ĐẠI CƯƠNG VỀ VI SINH VẬT
HỌC MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG II
ĐẠI CƯƠNG VỀ VI SINH VẬT
HỌC MÔI TRƯỜNG
NỘI DUNGNỘI DUNG
Đại cương về VSV học
 Đặc điểm chung của vi sinh vật
 Giới thiệu một số nhóm vi sinh vật chủ yếu
 Dinh dưỡng vi sinh vật
 Sự tăng trưởng của vi sinh vật trong môi trường
Sự phân bố của VSV trong môi trường
 Môi trường đất và sự phân bố của vi sinh vật trong môi
trường đất
 Môi trường nước và sự phân bố của vi sinh vật trong môi
trường nước
 Môi trường không khí và sự phân bố của vi sinh vật trong
không khí
Đặc điểm chung của vi sinh vật
Kích thước nhỏ bé
Hấp thu nhiều, chuyển hóa nhanh
Sinh trưởng và phát triển nhanh
Năng lực thích ứng mạnh và dễ phát sinh biến dị
Phân bố rộng, chủng loại nhiều
Có vai trò quan trọng đối với hệ sinh thái
Kích
thước
nhỏ
bé
Đặc điểm chung của vi sinh vật

07/10/2011
2
Hấp thu nhiều, chuyển hóa nhanh
- Vi khuẩn lactic có thể phân hủy lượng đường lactose
nặng hơn 1000 – 10.000 lần khối lượng của chúng
trong vòng 1 giờ.
Đặc điểm chung của vi sinh vật Đặc điểm chung của vi sinh vật
µl
CHẤT KHÔCHẤT KHÔ
(mg)(mg)
0,5 – 4,0
10 - 20
110
1200
2000
Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh
E. Coli cứ khoảng 12 – 20 phút sẽ phân cắt 1 lần. Nếu
lấy thời gian thế hệ (generation time) là 20 phút thì
mỗi giờ phân cắt 3 lần, 24 giờ phân cắt 72 lần, từ một
tế bào ban đầu sẽ sinh ra
4.722.366.500.000.000.000.000 tế bào (nặng 4711
tấn!)
Đặc điểm chung của vi sinh vật
Năng lực thích ứng mạnh, dễ phát sinh biến dị
Đặc điểm chung của vi sinh vật
VI SINH VẬT
Nhiệt độ
khắc nghiệt
như Nitơ
lỏng Hydro

lỏng
Nồng độ
muối cao
32% NaCl
Điều kiện
pH: Acid
(0,5),Kiềm
(10,7)
Chịu được
cường độ
bức xạ cao
(750.000
rad)
Chịu được
áp lực nước
lớn (1103,4
atm)
Thiobacillus
thioxidans
Thiobacillus
denitrificans
Micrococcus
radiodurans
07/10/2011
3
Năng lực thích ứng mạnh, dễ phát sinh biến dị
Biến dị có lợi (Penicillium chrysogenum)
Đặc điểm chung của vi sinh vật
Biến dị có hại (Staphylococcus aureus)
Mutation

Penicillin
(20 đơn vị/ml)
Penicillin
100.000 đơn vị/ml
Sử dụng
kháng sinh
Mutation
MRSA
Phân bố rộng, chủng loại nhiều
Vi sinh vật phân bố khắp mọi nơi trên trái đất
 Chúng có mặt trên cơ thể người, động vật, thực vật, trong đất,
trong nước, trong không khí, trên mọi đồ dùng, vật liệu, từ
biển khơi đến núi cao, từ nước ngọt, nước ngầm cho đến nước
biển
 Trong đường ruột của người thường có không dưới 100 - 400
loài sinh vật khác nhau, chiếm tới 1/3 khối lượng khô của
phân.
 Ở độ sâu 10.000 m của Đông Thái Bình Dương, nơi hoàn toàn
tối tăm, lạnh lẽo và có áp suất rất cao người ta vẫn phát
hiện thấy có khoảng 1 triệu - 10 tỉ vi khuẩn/ml (chủ yếu là vi
khuẩn lưu huỳnh).
Đặc điểm chung của vi sinh vật
Vai trò của vi sinh vật đối với hệ sinh thái
- Vi khuẩn và vi nấm là sinh vật phân giải các chất hữu
cơ thành các chất vô cơ trong chu trình chuyển hoá vật
chất của hệ sinh thái.
- Một số vi khuẩn, vi nấm cũng như một số động vật
nguyên sinh là những tác nhân gây nhiều bệnh cho cây
trồng, vật nuôi cũng như con người.
- Một số vi khuẩn và vi nấm phá huỷ lương thực

thực phẩm, vật liệu xây dựng, kiến trúc, công
nghiệp, mỹ thuật.
- Vi sinh vật mang lại lợi ích cho con người trong nhiều
lĩnh vực công nghệ chế biến thực phẩm, dược phẩm,
công nghệ sinh học và môi trường.
Đặc điểm chung của vi sinh vật
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
Virus
Vi khuẩn
Vi nấm
07/10/2011
4
Virus
Cấu trúc chung của virus
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của virus
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
Đặc điểm cấu trúc chung
- Bên trong cùng là vật chất di truyền
- Có một lõi nucleocapsid – chứa vật chất di truyền
- Bên ngoài được bao bọc bởi một vỏ protein
Cấu trúc virus
Đặc điểm cấu trúc chung
- Một số capsid có cấu trúc khối 20 mặt (icosahedral) –
là một khối đa diện với 20 mặt hình tam giác bằng
nhau và 12 đỉnh
- Một số có cấu trúc xoắn ốc (helical) với trụ protein
rỗng không cứng hay mềm
- Các virus phức tạp có capsid đối xứng. Chúng có thể
có đuôi hay các cấu trúc khác hay có lớp vách bao
quanh …

Cấu trúc virus
07/10/2011
5
Nucleic acid
- Thường có 4 kiểu vật chất di truyền: DNA sợi đơn,
DNA sợi đôi, RNA sợi đơn, RNA sợi đôi
Cấu trúc virus
- Hầu hết DNA virus là mạch đôi: thẳng và dạng vòng
Cấu trúc virus
- Hầu hết RNA virus là dạng thẳng, gồm 2 loại:
- Sợi (+): có trình tự giống với mRNA virus
- Sợi (-): có trình tự bổ sung với mRNA virus
Cấu trúc virus
Vỏ virus và enzyme
- Là lớp màng bên ngoài của virus
- Vỏ của virus chứa 2 thành phần:
 Từ nhân tế bào chủ  lipid và carbohydrate
 Từ gene của virus  spike  gắn kết trên tế bào chủ (liên
quan đến sự gắn lên tế bào chủ)
- Lớp vỏ mềm  virus này có thể thay đổi hình dạng
- Đóng vai trò trong quá trình xâm nhập của virus vào
tế bào chủ
Cấu trúc virus
07/10/2011
6
Cấu trúc virus
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của virus
Ý nghĩa khoa học
Virus có cấu tạo vô cùng đơn giản, điển hình cho sự
sống ở mức độ dưới tế bào. Bởi thế mà nó trở thành

mô hình lý tưởng của sinh học phân tử và di truyền
học hiện đại.
Rất nhiều thành tựu của sinh học phân tử và di truyền
học hiện đại dựa trên mô hình virus.
Ví dụ như việc dùng virus để chuyển các gen cần thiết
từ tế bào này sang tế bào khác, tạo nên các đặc tính di
truyền mong muốn
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của virus
Ý nghĩa thực tiễn
- Ứng dụng hiện tượng Interference để tạo vaccine
chống lại virus gây bệnh.
- Thuốc trừ sâu sinh học từ virus (ví dụ như virus NPV
– nuclear polyhedrosis virus)
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
Interference
Là hiện tượng khi gây nhiễm một loại virus cho tế
bào thì việc gây nhiễm virus khác bị hạn chế.
Hiện tượng này khong có tính đặc hiệu đối với virus
nhưng lại có tính đặc hiệu theo loài thuộc tế bào chủ
Ở tế bào vật chủ sau khi nhiễm virus sẽ sinh ra
interferon  ức chế quá trình tổng hợp RNA của
virus  virus lạ không phát triển được
Cường độ phụ thuộc vào số lượng virus gây nhiễm
lần 1, thời gian gây nhiễm từ lần 1 đến lần 2.
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
07/10/2011
7
Vi khuẩn
 Vi khuẩn chiếm đa số trong các vi sinh vật, có những mẫu đất

vi khuẩn chiếm tới 90%, bởi vậy nó đóng vai trò quyết định
trong các quá trình chuyển hoá vật chất.
 Vi khuẩn tham gia vào hầu hết các vòng tuần hoàn vật chất
trong đất và trong thiên nhiên. Tuy vậy, rất nhiều vi khuẩn gây
bệnh cho người và động vật, thực vật, gây nên những tổn thất
nghiêm trọng về sức khoẻ con người cũng như sản xuất nông
nghiệp.
 Ngày nay với những thành tựu của khoa học hiện đại, người ta
đã tìm ra những biện pháp hạn chế tác hại do vi khuẩn gây ra,
ví dụ như việc chế vaccine phòng bệnh, sử dụng chất kháng
sinh v.v
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
Xạ khuẩn
Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong
đất, chúng tham gia vào các quá trình phân giải các
hợp chất hữu cơ trong đất như cellulose, tinh bột
v.v góp phần khép kín vòng tuần hoàn vật chất
trong tự nhiên. Đặc tính này còn được ứng dụng trong
quá trình chế biến phân huỷ rác v.v
Nhiều xạ khuẩn có khả năng sinh chất kháng sinh.
Đặc điểm này được sử dụng trong nghiên cứu sản
xuất các chất kháng sinh dùng trong y học, nông
nghiệp và bảo quản thực phẩm.
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
Vi nấm
Nấm men
 Nấm men là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong thiên
nhiên, nó tham gia vào các quá trình chuyển hoá vật chất, phân
huỷ chất hữu cơ trong đất.
 Hoạt tính sinh lý của nhiều loài nấm men được ứng dụng trong

công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp và các ngành khác. Đặc
biệt trong quá trình sản xuất các loại rượu, cồn, nước giải khát
lên men, làm thức ăn gia súc
 Ngoài hoạt tính sinh lý, bản thân tế bào nấm men có rất nhiều
loại vitamin và các acid amin, đặc biệt là acid amin không thay
thế.
 Đặc tính này được dùng để chế tạo thức ăn gia súc từ nấm
men, thậm chí thức ăn dùng cho người cũng có thể chế tạo từ
nấm men.
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
Vi nấm
Nấm mốc
Nấm mốc (hay nấm sợi) là một nhóm vi sinh vật phân bố rộng
rãi trong thiên nhiên. Chúng tham gia tích cực vào các quá trình
chuyển hoá vật chất, khép kín các vòng tuần hoàn vật chất trong
tự nhiên.
Khả năng chuyển hoá vật chất của chúng được ứng dụng trong
nhiều ngành, đặc biệt là chế biến thực phẩm (làm rượu, làm
tương, nước chấm v.v ).
Mặt khác, có nhiều loại nấm mốc mọc trên các nguyên, vật
liệu, đồ dùng, thực phẩm phá hỏng hoặc làm giảm chất lượng
của chúng. Một số loài còn gây bệnh cho người, động vật thực
vật (bệnh lang ben, vẩy nến ở người, nấm rỉ sắt ở thực vật v.v ).
Giới thiệu một số nhóm VSV chủ yếu
07/10/2011
8
Dinh dưỡng vi sinh vật
1. Yêu cầu dinh dưỡng chung
2. Các yếu tố tăng trưởng
3. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật

4. Phân lập VSV thuần khiết
Yêu cầu dinh dưỡng chung
C
O
H
N
S
P
K
Ca
Mg
Fe
Phân tích
95%
Chất khô
Thành phần đa lượng
Dinh dưỡng vi sinh vật
Cần cho hoạt
động của
enzyme
Yêu cầu dinh dưỡng chung
C C OO HH NN SS PP
KK
++
CaCa
22++
MgMg
22++
FeFe
22+/+/33++

Giúp bào tử
chịu nhiệt
- Là một cofactor
- Tạo phức với ATP
- Ổn định ribosome
- Ổn định màng tế
bào
Thành phần:
- Cytochrome
- Cofactor
- Protein v/c
electron
Mn
Zn
Co
Mo
Cu
Ni
Yêu cầu dinh dưỡng chung
Thành phần
vi lượng
- Cấu trúc của
enzyme và
cofactor
- Giúp xt cho
các phản ứng
- Duy trì cấu
trúc protein
Chức năng
07/10/2011

9
Zn
2+
 hiện diện ở vị trí hoạt động của một số
enzyme; điều hòacác tiểu đơn vị xúc tác của aspartate
carbamoyl transferase ở E. Coli
Mn
2+
 giúp enzyme thực hiện phản ứng chuyển
nhóm phosphat
Mo
2+
 quá trình cố định đạm
Co  thành phần của vitamin B12
Yêu cầu dinh dưỡng chung
Yếu tố tăng trưởng
Amino acid
Purine và pyrimidine
Vitamin
Dinh dưỡng vi sinh vật
Yếu tố tăng trưởng
Vitamin:
- Là những phân tử hữu cơ cấu trúc nên tất cả hoặc một
phần các enzyme hay cofactor
- Cần số lượng nhỏ để duy trì sự tăng trưởng
07/10/2011
10
Môi trường nuôi cấy VSV
Gồm có 2 loại:
- Môi trường xác định

- Môi trường phức hợp
Dinh dưỡng vi sinh vật
Môi trường đơn giản
Là môi trường chứa các thành phần xác định
Môi trường này được sử dụng rộng rãi trong nuôi cấy
vi sinh vật
Môi trường phức hợp
Là môi trường chứa một số thành phần có cấu tạo hóa
học chưa được xác định
Đáp ứng đầy đủ các nhu cầu dinh dưỡng của các
VSV khác nhau.
Chứa các thành phần như peptone, cao thịt, cao nấm
men
07/10/2011
11
Các loại môi trường
Môi trường cơ bản
Môi trường phân lập
Môi trường khẳng định
Phân lập chủng thuần
Phương pháp cấy trải và cấy ria
Phương pháp đổ đĩa
Hình thái và sự tăng trưởng của khuẩn lạc
Dinh dưỡng vi sinh vật
Phương pháp cấy trang Phương pháp cấy ria
07/10/2011
12
Phương pháp đổ đĩa
Hình thái và sự tăng trưởng của VSV
Dạng điểm Dạng vòng Dạng sợi Dạng bất định Dạng rễ Dạng trục quay

Dạng phẳng Dạng nổi Dạng lồi Dạng hình gối Dạng bướu
Hình dáng
Hình chiếu
Rìa
Rìa phẳng Rìa lượn sóng Rìa phân thùy Rìa mòn Rìa dạng sợi Rìa xoăn
Khó khăn trong phân lập
VSV quan tâm VSV quan tâm
trong mẫu quá íttrong mẫu quá ít
Khó khăn trong phân lập
VSV quan tâm VSV quan tâm
trong mẫu quá nhiềutrong mẫu quá nhiều
07/10/2011
13
Phương
pháp pha
loãng
mẫu
Sự tăng trưởng của VSV trong môi trường
1. Đường cong tăng trưởng
2. Xác định sự tăng trưởng của VSV
3. Ảnh hưởng của môi trường đến tăng trưởng
Đường cong tăng trưởng
Phase tiềm phục
Phase tăng trưởng
Phase ổn định
Phase tử vong
Sự tăng trưởng của VSV trong môi trường
Phase tiềm phục
- Là khoảng thời gian mà VSV được đưa vào môi
trường mới và chưa có sự tăng trưởng ngay lập tức.

- Trong giai đoạn này VSV tiến hành tổng hợp các
thành phần mới.