báo cáo dinh dưỡng của vi sinh vật

Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
GVHD: Ths. Phạm Thị Thúy Nga
SVBC: Phạm Văn Tài.
Dương Thúy Quỳnh
NTU
Lời Mở Đầu
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
Toàn bộ các quá trình chuyển
hóa vật chất sảy ra trong môi trường
thiên nhiên la do hoạt động của sinh vật
nói chung, trong đó chủ yếu là VSV.
Dinh dưỡng của VSV chính là cơ
sở của vi sinh vật học của các quá trình
chuyển hóa vật chất thực hiện bởi các
nhóm VSV khác nhau. Một cơ thể sinh
vật bé nhỏ nhưng lại có khả năng
chuyển hóa một lượng vật chất gấp
nhiều lần trong thời gian ngắn.
Quá tình hấp thụ các chất dinh
dưỡng từ môi trường vào cơ thể VSV
được gọi là: quá trình dinh dưỡng.
Robert Koch
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU

I. Thành phần hóa học của tế bào VSV.
1. Các nguyên tố cơ sở vật chất cấu tạo nên tế bào của VSV.
2. Thành phần các chất cấu tạo nên tế bào VSV.
II. Các nguồn nguồn dinh dưỡng và chức năng sinh lý.
1. Nguồn Cacbon (source of carbon).
2. Nguồn Nito (source of nitrogen).
3. Nguồn muối vô cơ (source of inorganic salt).
4. Chất sinh trưởng ( growth factor).
5. Nước (Water).
III. Các loại hình dinh dưỡng và một số yếu tố tác động lên VSV.
IV. Vai trò của dinh dưỡng VSV đến NTTS.
Nội Dung Trình Bày
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
I. Thành phần tế bào và dinh dưỡng của VSV.
1. Các nguyên tố cơ sở vật chất cấu tạo nên tế bào của VSV.
Cơ sở vật chất cấu tạo nên tế
bào vsv là các nguyên tố hóa
học,các nguyên tố đó tạo nên
thành phần hóa học tế bào vsv
quyết định nhu cầu dinh dưỡng
của chúng.
Căn cứ vào mức độ yêu cầu
của vi sinh vật đối với các
nguyên tố này mà người ta chia
ra thành các nguyên tố đa lượng
và các nguyên tố vi lượng.
5

5
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU

Nguyên tố đa lượng: C,H,O,N,P,S,K,Mg,Ca,Fe
(% Trọng lượng khô) các nguyên tố đa lượng của VSV
Nguyên tố Vi khuẩn Nấm
men
Nấm sợi
C
~ 50 ~ 50 ~ 48
H
~ 8 ~ 7 ~ 7
O
~ 20 ~ 31 ~ 40
N
~ 15 ~ 12 ~ 5
P
~ 3 - -
S
~ 1 - -
Các nguyên tố đa lượng là những
nguyên tố chủ yếu của các hợp
chất hữu cơ xây dựng nên cấu trúc
tế bào. Là các nguyên tố mà lượng
chứa trong khối lượng chất sống
của cơ thể lớn hơn 0,01%. Chúng
tồn tại trong như: Gluxit, lipid,

protein, axit nucleic….
Nam men
Nam moc
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU

Nguyên tố vi lượng: Zn,Mn.Na,Cl,Mo,Se,Co,Cu,W,B.
Ng.tố Tác dụng sinh lý
Zn Có mặt trong alcohol dehydrogenase,
ARNpolymerase, ADNpolymerase
Mn Có mặt trong peroxyd dismutase, carboxylase
ciitric
Mo Có mặt trong reductase nitrate, nitrogenase,
dehydrogenase formic.
Se Có mặt trong reductase glycin, reductase
formic.
Co Có mặt trong mutase glutamic.
Cu Có mặt trong cytochrome oxydase.
W Có mặt trong dehydrogenase formic.
Br Có mặt trong urease, cần cho sự sinh trưởng
của vi khuẩn hydrogen.
Các nguyên tố vi lượng, tuy
có không nhiều trong cơ thể
nhưng lại đóng một vai trò
hết sức quan trọng đối với
VSV. Hầu hết trong số
chúng được đưa vào cơ thể
cùng với thức ăn. Khi thiếu

hụt nguyên tố vi lượng có
thể dẫn đến các biểu hiện
bệnh lý, hay các sự bất ổn
cho cơ thể chúng ta. Việc bổ
xung định kỳ có kiểm soát
các nguyên tố vi lượng là rất
có ích cho sức khỏe và giúp
ngăn ngừa một số bệnh tật.
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
Phân tử khô / tế bào % khối lượng khô.
- Nước
- Các đại phân tử
+Protein
+Polysaccharide
+Lipid
+ADN
+ARN
- Các đơn phân tử
+Aminoacid và tiền thể
+Đường và tiền thể
+Nucleotid và tiền thể
- Các ion vô cơ
-
96
55
5
9,1

3,1
20,5
3,0
0,5
2
0,5
1
Thành phần hóa học của tế bào vi khuẩn
theo F.C. Neidhardt et al., 1996.
Các nguyên tố hoá học chủ yếu
tồn tại trong tế bào vi sinh vật
dưới dạng chất hữu cơ, chất vô
cơ và nước (Nước chiếm đến
70 90 % khối lượng cơ thể
VSV).
Chất hữu cơ thường bao gồm
protein, carbon hydrat, lipid,
acid nucleic, vitamin và các
sản phẩm phân giải của chúng
cũng như các chất TĐC. Chất
vô cơ thường đứng riêng rẽ
dưới dạng muối vô cơ hoặc kết
hợp với chất hữu cơ
2. Thành phần các chất cấu tạo nên tế bào VSV.
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Lớp 51NTTS
NTU
II. Các nguồn nguồn dinh dưỡng và chức năng sinh lý.
Vi sinh vật chủ yếu thu nhận
được chất dinh dưỡng từ môi

trường bên ngoài, và các nguồn
dinh dưỡng chủ yếu là.
Các nguồn
dinh dưỡng
Nước
Nguồn cacbon
Nguồn nito
Chất sinh trưởng
Nguồn muối vô cơ
1. Nguồn Cacbon (source of carbon).
-Là nguồn vật chất cung cấp C
trong quá trình sinh trưởng của
VSV.
-Trong TB nguồn C trải qua một
loạt quá trình biến hoá hoá học
phức tạp sẽ biến thành vật chất của
bản thân TB và các sản phẩm
TĐC.
-C có thể chiếm đến khoảng một
nửa trọng lượng khô của tế bào.
Hầu hết các nguồn C trong các quá
trình phản ứng sinh hoá  Năng
lượng cần thiết cho hoạt động sống
cho VSV.
-Một số VSV dùng CO2 làm
nguồn C duy nhất hay chủ yếu để
sinh trưởng.
Nguồn C Các dạng hợp chất
Đường glucose, fructose, maltose,
saccharose, galactose, lactose,

mannite, cellobiose, cellulose,
Acid hữu cơ acid lactic, acid citric, acid
fumaric, acid béo bậc cao, acid
béo bậc thấp, aminoacid
Rượu Ethanol
Lipid lipid, phospholipid
Hydrocarbon khí thiên nhiên, dầu thô, dầu
paraffin
Carbonate NaHCO
3
, CaCO
3
, đá phấn
Các nguồn C
khác
Hợp chất nhóm thơm, cyanide,
protein, pepton, acid nucleic
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Lớp 51NTTS
NTU
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
2. Nguồn Nito (source of nitrogen).
-Nguồn N là nguồn cung cấp N
cho vi sinh vật để tổng hợp nên
các hợp chất chứa N trong tế bào.
-Thường không là nguồn năng
lượng, chỉ một số ít vi sinh vật tự

dưỡng (nhóm ammon hoá, nhóm
nitrate hoá) dùng muối ammone,
muối nitrate làm nguồn năng
lượng.
-Trong điều kiện thiếu nguồn C
một số vi sinh vật kỵ khí trong
điều kiện không có oxy có thể sử
dụng một số aminoacid làm
nguồn năng lượng .
Nguồn N Các dạng hợp chất
Protein và sản
phẩm phân
giải của
protein
peptone, peptide, aminoacid
(một số vi sinh vật tiết men
proteinase phân giải protein thành
các hợp chất phân tử nhỏ hơn rồi
mới hấp thu được vào tế bào)
Ammone và
muối ammone
NH
3
, (NH
4
)
2
SO
4,
(dễ được hấp

thu)
Nitrate KNO
3
(dễ được hấp thu)
N phân tử N
2
(với vi sinh vật cố định N)
Các nguồn N
khác
purine, pyrimidine, urea, amine,
amide, cyanide (chỉ một số nhóm
vi sinh vật mới có thể đồng hoá
được)
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
3. Nguồn muối vô cơ (source of inorganic salt).
-Các muối vô cơ là nguồn chất dinh dưỡng không thể
thiếu đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật
-Chúng có các chức năng sinh lý chủ yếu là: tham gia vào
thành phần của các trung tâm hoạt tính ở các enzyme của
vi sinh vật, duy trì tính ổn định của kết cấu cá đại phân tử
và tế bào, điều tiết và duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu
của tế bào, khống chế điện thế oxy hoá khử của tế bào và
là nguồn vật chất sinh năng lượng đối với một số loài vi
sinh vật
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS

NTU
Hợp chất
sử dụng
Chức năng sinh lý
KH
2
PO
4
,
K
2
HPO
4
Là thành phần của acid nucleic, nucleoprotein, phospholipid, coenzyme, ATP Làm nên
hệ thống đệm giúp điều chỉnh pH môi trường.
(NH
4
)
2
SO
4
MgSO
4
Là thành phần của các aminoacid chứa S, một số vitamin; glutathione có tác dụng điều
chỉnh điện thế oxy hoá khử trong tế bào.
MgSO
4
Là thành phần trung tâm hoạt tính của enzyme phosphoryl hoá hexose, dehydrogenase
của acid isocitric, polymerase của acid nucleic, thành phần của chlorophyll và bacterio-
chlorophyll.

CaCl
2
,
Ca(NO
3
)
2
Tạo tính ổn định của một số cofactor, enzyme duy trì, cần cho sự dựng trạng thái cảm thụ
của tế bào.
NaCl
Thành phần của hệ thống chuyển vận của tế bào, duy trì áp suất thẩm thấu, duy trì tính
ổn định của một số enzyme.
KH
2
PO
4
,
KH
2
PO
4
Là cofactor của một số enzyme, duy trì áp suất thẩm thấu của tế bào, là nhân tố ổn định
của ribosome ở một số vi khuẩn ưa mặn.
FeS0
4
Thành phần của sắc tố vi khuẩn và một số enzyme, là vật chất nguồn năng lượng của
một số vi khuẩn sắt, cần thiết để tổng hợp chlorophyll và độc tố vi khuẩn bạch hầu.
Muối vô cơ và các chức năng simh lý
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6

Lớp 51NTTS
NTU
4. Chất sinh trưởng ( Growth factor).
Nhân tố sinh trưởng là những hợp chất hữu cơ mà
có những vi sinh vật cần thiết để sinh trưởng tuy
với số lượng rất nhỏ và không tự tổng hợp đủ so
với nhu cầu, Các vi sinh vật khác nhau có những
yêu cầu không giống nhau về chủng loại và liều
lượng của các nhân tố sinh trưởng .
Chất st :Acid nicotinic
Nhu cầu: 0-10 mg
Chất st: methionine
Nhu cầu: 0,02 mg
Acetobacter suboxydans
Streptococcus faecalis
Chất st: Pyridoxal
Nhu cầu: 6 mg
Leuconostoc mesenteroides
1
4
1
4
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
5. Nước (Water).
Nước là thành phần không thể thiếu để vi sinh vật có thể sinh
trưởng. Chức năng sinh lý của nước trong tế bào là:
- Hoà tan và chuyển vận các chất, hỗ trợ cho việc hấp thu chất

dinh dưỡng, giải phóng các sản phẩm trao đổi chất.
- Tham gia vào hàng loạt các phản ứng hóa học trong tế bào.
- Duy trì cấu hình thiên nhiên ổn định của các đại phân tử như
protein, acid nucleic
- Là thể dẫn nhiệt tốt, hấp thu tốt nhiệt lượng sinh ra trong quá
trình trao đổi chất và khuếch tán kịp thời ra bên ngoài để duy trì sự
ổn định của nhiệt độ bên trong tế bào.
- Duy trì hình thái bình thường của tế bào.
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
III.Các loại hình dinh dưỡng của VSV.
Vi sinh vật có tính đa dạng rất cao cho nên các loại hình dinh
dưỡng khá phức tạp. Bởi vậy có rất nhiều kiểu dinh dưỡng khác
nhau dựa vào nguồn dinh dưỡng hoạc kiểu trao đổi năng lượng
☻. Dựa vào nguồn nguồn chất dinh dưỡng.
1. Nguồn Cacbon
2. Nguồn Nito
Tự dưỡng
cacbon
Hoại
sinh
Ky
sinh
Tự dưỡng
amin
Dị dưỡng
amin
Dị dưỡng

cacbon
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
1. Dựa vào nguồn cacbon
Loại hình dinh dưỡng Nguồn năng lượng;
Hydrogen; điện tử; Carbon
Đại diện
-Tự dưỡng quang năng
vô cơ
Quang năng; H
2
, H
2
S,
S hoặc H
2
O; CO
2
Vi khuẩn lưu huỳnh, màu
tía,màu lục; Vi khuẩn lam.
-Dị dưỡng quang năng
hữu cơ
Quang năng; Chất hữu cơ Vi khuẩn phi lưu huỳmh màu
tía, màu lục.
-Tự dưỡng hoá năng
vô cơ
Hoá năng (vô cơ); H
2

, H
2
S,
Fe
2+
, NH
3
, hoặc NO
2
-
, CO
2

Vi khuẩn oxy hoá S, vi khuẩn
hydrogen, vi khuẩn nitrát hoá,
vi khuẩn oxy hoá sắt.
-Dị dưỡng hoá năng
hữu cơ
Hoá năng (hữu cơ);
Chất hữu cơ
Động vật nguyên sinh, nấm,
phần lớn các vi khuẩn không
quang hợp (bao gồm cả các vi
khuẩn gây bệnh).
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
Gồm các vi sinh vật có khả năng tiết
ra enzym làm xúc tác cho các phản

ứng tổng hợp cacbon từ CO
2
thành
các hợp chất hữu cơ phức tạp đap
ứng nhu cầu của tế bào bao gồm:
•
Tự dưỡng quang năng: nguồn
cacbon CO
2
và nguồn năng lượng là
ánh sáng.
•
Tự dưỡng hóa năng: nguồn
cacbon từ CO
2
và nguồn năng lượng
từ các phản ứng hóa học.
a, Vi sinh vật tự dưỡng
Cyanobacteria
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
b, Sinh vật dị dưỡng
Gồm các VSV không có khả năng
tổng hợp các chất hữu cơ từ nguyên
tử cacbon . Chúng sử dụng nguồn
cacbon có sẵn từ các chất hữu cơ. Và
là nhóm VSV chiếm đa số. Gồm các
nhóm:

•
Dị dưỡng quang năng: nguồn
cacbon là các chất hữu cơ , nguồn
năng lượng là ánh sáng.
•
Dị dưỡng hóa năng: nguồn cacbon
là các hợp chất hữu cơ nguồn năng
lượng là sự chuyển hóa TĐC của
chất nguyên sinh của một cơ thể
khác
Chromatium

Rhomicrobium
2
1
2
1
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
Mô hình sơ lược về chức năng sinh lý của các chất dinh
dưỡng đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật.
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
c,Vi sinh vật hoại sinh
Gồm các nhóm nấm dị dưỡng
và các vi khuẩn chúng lấy

cacbon từ chất hữu cơ còn
nguyên vẹn ở chung quanh nó ,
từ nước cống rãnh hoạc từ xác
sinh vật đã chết
Nấm men
Nấm men
Nấm mốc.
Nấm mốc.
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
d,Vi sinh vật ký sinh.
Là các nhóm VSV vừa có thể lấy cacbon từ chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật còn
sống hoạc chỉ có thể lấy cacbon từ sinh vật sống mà thôi. Và được chia ra
•
Nhóm ký sinh bắt buộc: là những sinh vật
chỉ có thể sống ký sinh trên một mô sống
của một sinh vật khác và nó không thể sống
hoại sinh tức là sống trên mô đã chết hoạc
trên vật chất không phải là sinh vật
Trichodina ehrenberg
•
Nhóm ký sinh tùy ý:
là những sinh vật vừa có thể ký sinh trên
mô sống của một sinh vật khác nhưng
cũng có thể sống hoại sinh trên mô đã chất
hoạc trên môi trường vật chất thích hợp
7
7

Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
2.Dựa vào nguồn Nitơ
Tùy vào khả năng tự tổng hợp các Aa mà ta chia thành 2 nhóm sau:
•
Tự dưỡng amin:
-Các VSV thuộc nhóm tự dưỡng
amin có khả năng tự tổng hợp
các Aacuar cơ thể từ các nguồn
nito vô cơ hoạc nito hữu cơthích
hợp hơn các muối của acid vô
cở.
-Thuộc nhóm tự dưỡng amin
gồm có các nhóm: vi sinh vật cổ,
vi khuẩn amon hóa, vi khuẩn
nitrat hóa
Nitrifying bacteria
7
7
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
•
Dị dưỡng nito:
-
Các VSV này không có khả
năng tự tổng hợp các Aacho

cơ thể mà phải hấp thụ mà
phải hấp thụ nguồn amin từ
môi trường ngoài.
-
Thuộc các nhóm này
thường: VSV kỵ khí, VSV
gây thối hiếu khí…
Clostridium difficile
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
Một số yếu tố ảnh hưởng đến dinh dưỡng của VSV
•
Ôxy.
Oxy có vai trò rất quan trọng đến dinh dưỡng của VSV. Và dựa vào nhu cầu
đối với oxy mà chia VSV thành các nhóm:
Nhóm VSV Nhu cầu oxy Đặc điểm Đại diện
Hiếu khí bắt buộc Chỉ sinh trưởng
được khi có mặt oxy
Chứa enzymSOD Phần lớn là nấm và
vi khuẩn.
Hiếu khí không bắt
buộc.
Không cần thiết cần
oxy trong sinh
trưởng.
Chứa enzym SOD,
peroxidaza
Nấm men, E.coli

Vi hiếu khí Sinh trưởng ở điều
kiện oxy thấp.
Chứa enzym SOD,
peroxidaza
Vibro cholerae.
Kị khí chịu dưỡng Kị khí nhưng vẫn
sống khi có oxy.
Chứa enzym SOD
nhưng không có
peroxidaza
Streptococus lactic
Kị khí Tuyệt đối không cần
oxy
Không có SOD clostridium
Vi Sinh Vật Đại Cương.
Nhóm 6
Lớp 51NTTS
NTU
•
Ánh sáng.
Mỗi VSV thì thích ứng với một giá trị ánh sáng khác nhau. Cho nên
có sự chuyển động của tế bào so với ánh sáng  quang ứng động.
-Quang ứng động dương (+):
các VSV chuyển động tiến
tới ánh sáng thích hợp, sẽ
tạo điều kiện cho VSV phát
triển.
- Quang ứng động âm (-):
các VSV tránh xa ánh
sáng không thích hợp, sẽ

kiềm chế sự phát triển
của VSV.