Trao đổi chất và trao đổi năng lượng ở Vi sinh vật (dị dưỡng) ppsx

Trao đổi chất và trao
đổi năng lượng ở Vi
sinh vật (dị dưỡng)




DINH DƯỠNG VÀ CHUYỂN
HOÁ CỦA MỘT SỐ LOẠI VI
SINH VẬT


2. Các dạng dị dưỡng

Ða số vi khuẩn là dị dưỡng, có
nghĩa chúng lấy năng lượng do
phân hủy các hợp chất hữu cơ có
sẵn. Chúng thường là sinh vật hoại
sinh, dinh dưỡng trên xác chết hữu
cơ bằng cách tiết enzym và hấp thu
sản phẩm hòa tan của hoạt động
enzym. Các dạng vi khuẩn dị
dưỡng khác nhau dinh dưỡng trên
các hợp chất hữu cơ khác nhau.
Nguồn năng lượng hữu cơ có thể
đơn giản như metan (CH4), hoặc
phức tạp như celluloz. Thường
thường chúng sủ dụng những hợp
chất trung gian như axít lactic, axít

pyruvic hoặc glucoz. Một số ít loài
có khả năng phân hủy các hợp chất
hữu cơ vòng có trong dầu mỏ. Nói
chung vi khuẩn hoại sinh có một
vai trò sống còn về mặt sinh thái
như những tác nhân phân hủy để
đảm bảo nguồn cacbon, nitơ và các
nguyên tố khác dưới dạng mà cơ
thể sống có thể dùng được.

Trong phòng thí nghiệm, người ta
đã tách riêng nhiều loài vi khuẩn
này, xác định rõ đặc điểm nhu cầu
dinh dưỡng của chúng và độ mẫn
cảm với oxy. Người ta cho rằng các
loài kỵ khí bắt buộc là gần với
những sinh vật đầu tiên. Oxy ức
chế sự sinh trưởng của chúng, do
đó chúng sống hạn chế sâu dưới
đất, dưới đại dương, vùng bùn lắng
nước ngọt, nơi không có oxy. Một
số ít loài kỵ khí nghiêm ngặt, như
các vi khuẩn khử sunfat,
Deslphovibrio, có khả năng sử
dụng oxy ở dạng hợp chất. Các vi
khuẩn hiếu khí lấy năng lượng
bằng cách sử dụng oxi để phân hủy
các chất dinh dưỡng. Một số loài là
hiếu khí bắt buộc nhưng đa số là
hiếu khí không bắt buộc, có nghĩa

là khi thiếu oxy chúng có thể sủ
dụng oxy dưới dạng hợp chất. Ví
dụ các vi khuẩn nitrat hóa bình
thường vẫn hô hấp hiếu khí, nhưng
chúng có thể phân hủy nitrat (NO3)
hay nitrit (NO2) khi thiếu oxy.

Một số loài vi khuẩn tạo các tập
đoàn cộng sinh với các sinh vật
khác. Ðôi khi sản phẩm tạo ra là
đôi bên cùng có lợi, như trong
trường hợp các nốt sần rễ cây họ
đậu hoặc các vi khuẩn tiêu hóa
celluloz như ở bọn nhai lại. Một số
tương đối ít vi khuẩn là gây bệnh,
mặc dù các bệnh chúng gây nên có
thể là nghiêm trọng. Nhiều vi
khuẩn là có lợi, ví dụ như các vi
khuẩn sản sinh ra vitamin K sống ở
ruột người, hoặc các vi khuẩn tạo
axít ở da giúp bảo vệ da chống lại
các dạng gây bệnh khác.

Trong nhiều trường hợp các triệu
chứng bệnh xuất hiện là do vi
khuẩn tiết ra các độc tố ức chế các
con đường chuyển hóa quan trọng
của tế bào chủ. Các độc tố tiết ra
bởi Clostridium botulinum, gây
bệnh ngộ độc thức ăn, và C tetani,

gây bệnh cứng hàm hay uốn ván, là
những độc tố mạnh nhất được biết.
Các độc tố này hãn hữu gây hại cho
người vì các loài Clostridium
thường sống hoại sinh trong đất,
chúng tiết độc tố là để ức chế các vi
khuẩn khác trong cạnh tranh lấy
cùng loại thức ăn. Một số khác vi
khuẩn và nấm sản sinh ra các chất
mà gọi là các chất kháng sinh cũng
với mục đích như thế. Chúng
thường chỉ có hiệu quả chống lại
các kiểu chuyển hóa vi khuẩn và
nhiều chất như penicillin,
streptomicin và actinomicin là
những dược liệu tối quan trọng để
chữa các bệnh nhiễm khuẩn.