Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật: potx

Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật:
Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật quyết định
nhu cầu dinh dưỡng
của chúng. Thành phần hoá học cấu tạo bởi các
nguyên tố C, H, O, N, các nguyên
tố khoáng đa lượng, vi lượng.
a. Nước:
Nước là thành phần chủ yếu của tế bào vi sinh vật,
thường chiếm 70 –
90% khối lượng cơ thể. Ở vi khuẩn hàm lượng nước
trong tế bào thường là 70 –
85%, nấm men 73 – 82%, nấm mốc 85 – 90%. Tất cả
các quá trình phân giải và
tổng hợp xảy ra trong tế bào vi sinh vật đều cần nước
làm môi trường, do đó nếu
mất nước đến một lượng nào đó cơ thể vi sinh vật sẽ
bị chết hoặc ngừng hoạt động.
Trong tế bào, nước thường tồn tại ở 2 trạng thái:
nước tự do và nước liên kết. Nước
tự do gồm các chất dịch chứa trong tế bào, nó không
tham gia vào hợp chất hoá học
của tế bào nên dễ dàng bay hơi khi sấy khô. Nước
liên kết tham gia vào cấu tạo các
hợp chất hữu cơ trong tế bào nên rất khó tách ra.
b. Các chất khoáng:
Các chất khoáng chiếm 2 – 5% khối lượng khô của tế
bào. Chúng
thường tồn tại dưới dạng muối sunphat, cacbonat,
clorua Trong tế bào chúng
thường ở dạng các ion: dạng cation như Mg 2+, Ca
2+, K +, Na + , dạng anion như

HPO4 2-, SO4 2-, HCO3 - , Cl Các ion trong tế
bào vi sinh vật luôn luôn tồn tại ở
những tỷ lệ nhất định nhằm duy trì pH và áp lực thẩm
thấu thích hợp cho từng loại
vi sinh vật.
Khi sử dụng môi trường thiên nhiên để nuôi cấy vi
sinh vật người ta thường
không cần thiết bổ sung nguyên tố khoáng bởi vì
trong các nguyên liệu dùng làm
môi trường (khoai tây, nước thịt, sữa, huyết thanh,
pepton, giá đậu ) thường chứa
đủ các nguyên tố khoáng cần thiết đối với vi sinh vật.
Tuy nhiên khi làm các môi
trường tổng hợp (dùng nguyên liệu là các hoá chất)
bắt buộc phải bổ sung đủ các
nguyên tố khoáng cần thiết. Những nguyên tố khoáng
mà vi sinh vật đòi hỏi phải
được cung cấp với liều lượng lớn được gọi là nguyên
tố đa lượng (nồng độ từng
nguyên tố khoảng 10-3 – 10-4), còn những nguyên tố
khoáng mà vi sinh vật đòi hỏi
với những liều lượng rất nhỏ (chỉ vào khoảng 10-6 –
10-8) gọi là các nguyên tố vi
lượng: Các nguyên tố đa lượng như: P, K, Ca, S,
Mg Các nguyên tố vi lượng như:
Mn, Cu, Co, B

Trong các nguyên tố đa lượng thì nguyên tố P chiếm
tỷ lệ lớn nhất (thường
chiếm 50% so với tổng số nguyên tố khoáng có trong

cơ thể). Nó có mặt trong
nhiều thành phần quan trọng của tế bào (axit nucleic,
photphoprotein, photpholipit,
một số vitamin và nhiều enzim). Sự có mặt của muối
photphat, nhất là photphat kali
còn có tác dụng tạo ra tính đệm của môi trường. Ví
dụ: hỗn hợp của muối KH2PO4
và K2HPO4 với tỷ lệ thích hợp có thể tạo ra mức pH
ổn định trong khoảng pH = 4,5
– 8,0.
Nguyên tố S có mặt trong một số axit amin (xistin,
xistein, metionin), một số
vitamin (B1, B7) và một số coenzim có vai trò quan
trọng trong quá trình oxy hoá
khử.
Nguyên tố K cũng là một nguyên tố chiếm tỷ lệ khá
lớn trong số các nguyên
tố khoáng của tế bào. Kali thường tồn tại ở dạng ion
K+ ở mặt ngoài của cấu trúc tế
bào, một phần tồn tại ở trạng thái liên kết lý hoá
không bền với protein và các thành
phần khác của nguyên sinh chất. Kali có thể tác dụng
như các ion kom loại khác
thông qua việc ảnh hưởng đến tính chất hoá keo và
hoạt động xúc tác của các
enzim. Kali tham gia vào việc hoạt hoá một số enzim
như amylaza, invertaza, ATPaza,
Kali làm tăng độ ngậm nước của các hệ thống keo
do đó ảnh hưởng đến các
quá trình trao đổi chất, nhất là các quá trình tổng hợp.

Kali còn có thể tham gia vào
quá trình tổng hợp một số vitamin như tiamin, và có
những ảnh hưởng đáng kể đến
quá trình hô hấp của tế bào vi sinh vật.
Nguyên tố Mg tham gia vào nhiều phản ứng enzim có
liên quan đến quá
trình photphorin hoá, tham gia hoạt hoá nhiều enzim.
Ngoài ra nó còn có vai trò
quan trọng trong việc liên kết hoặc tách rời các tiểu
phần riboxom với nhau.
Nguyên tố Fe tham gia vào thành phần nhiều enzim
có chứa gốc pocphirin
(xitocrom, xitocrom oxydaza, peroxidaza ), tham gia
vào thành phần sắc tố quang
hợp ở vi sinh vật tự dưỡng quang năng.
Nguyên tố Ca có vai trò đáng kể trong việc xây dựng
cấu trúc tinh vi của tế
bào. Ca đóng vai trò là cầu nối trung gian giữa nhiều
thành phần quan trọng của tế
bào sống như giữa ADN và prrotein trong nhân, giữa
protein và ARN trong
riboxom, giữa các nucleotit với nhau.
Nguyên tố Na và Cl cũng là các nguyên tố mà nhiều
vi sinh vật đòi hỏi với
số lượng không nhỏ, nhưng cho đến nay vai trò sinh
lý của chúng vẫn còn được biết
rất ít.
Nguyên tố Mn có chứa trong một số men hô hấp và
có vai trò quan trong
trong hoạt hoá một số enzim khác.

Ngoài ra các nguyên tố khác như Zn, Cu, CO, Mo
cũng là những nguyên tố
tham gia vào cấu trúc hoặc hoạt hoá nhiều loại enzim
khác trong tế bào.