Dinh dưỡng của vi sinh vât

Nhóm 6

Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

GVHD: Ths. Phạm Thị Thúy Nga

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Phạm Văn Tài.
Lê Song Quyền.
Huỳnh Tấn Sang.
Huỳnh Quang Sang.
Phùng Thanh Phương.
Dương Thị Thúy Quỳnh.


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

Lời Mở Đầu

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


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

Nội Dung Trình Bày
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.


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

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

Nhóm 6

Lớp 51NTTS

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Nguyên tố đa lượng: C,H,O,N,P,S,K,Mg,Ca,Fe
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
Nguyên tố
tồn tại trong như: Gluxit, lipid,
protein, axit nucleic….
C
Nam moc

Nam men

Vi khuẩn

Nấm
men

Nấm sợi

~ 50

~ 50

~ 48

H

~8

~7

~7

O

~ 20

~ 31

~ 40

N

~ 15

~ 12

~5

P

~3

-

-

S

~1

-

-

(% Trọng lượng khô) các nguyên tố đa lượng của VSV
55


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

Nguyên tố vi lượng: Zn,Mn.Na,Cl,Mo,Se,Co,Cu,W,B.
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.

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.


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

2. Thành phần các chất cấu tạo nên tế bào VSV.
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

Phân tử khô / tế bào
- 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

% khối lượng khô.
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.


Nhóm 6

Lớp 51NTTS

Vi Sinh Vật Đại Cương.

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.

Nguồn cacbon

Nguồn nito

Các nguồn
dinh dưỡng

Nguồn muối vô cơ
Chất sinh trưởng
Nước


1. Nguồn Cacbon (source of carbon).
Nguồn C
Đường

Các dạng hợp chất
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

NaHCO3, CaCO3, đá phấn

Các nguồn C
khác

Hợp chất nhóm thơm, cyanide,
protein, pepton, acid nucleic...

-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.


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

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

NH3, (NH4)2SO4,... (dễ được hấp
thu)

Nitrate

KNO3 (dễ được hấp thu)

N phân tử

N2 (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)


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

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


Nhóm 6

Hợp chất
sử dụng

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

Chức năng sinh lý

KH2PO4,
K2HPO4

Là thành phần của acid nucleic, nucleoprotein, phospholipid, coenzyme, ATP... Làm nên
hệ thống đệm giúp điều chỉnh pH môi trường.

(NH4)2SO4
MgSO4

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.

MgSO4

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 bacteriochlorophyll.

CaCl2,
Ca(NO3)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.

KH2PO4,
KH2PO4

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.

 FeS04

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


Nhóm 6

Lớp 51NTTS

Vi Sinh Vật Đại Cương.

4. Chất sinh trưởng ( Growth factor).
Acetobacter suboxydans

Chất st :Acid nicotinic
Nhu cầu: 0-10 mg

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 .

Leuconostoc mesenteroides

Streptococcus faecalis

Chất st: methionine
Nhu cầu: 0,02 mg

Chất st:
Nhu cầu:

Pyridoxal
6 mg


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

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.

11


Lớp 51NTTS

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Nhóm 6

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

Tự dưỡng
cacbon

Dị dưỡng

cacbon

Hoại
sinh

2. Nguồn Nito

Ky
sinh

Dị dưỡng
amin

Tự dưỡng
amin


Nhóm 6

Lớp 51NTTS

Vi Sinh Vật Đại Cương.

1. Dựa vào nguồn cacbon
Loại hình dinh dưỡng

Nguồn năng lượng;
Đại diện
Hydrogen; điện tử; Carbon

-Tự dưỡng quang năng
vô cơ

Quang năng; H2, H2S,
S hoặc H2O; CO2

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); H2, H2S,
Fe2+, NH3, hoặc NO2-, CO2

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).


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

a, Vi sinh vật tự dưỡng
Gồm các vi sinh vật có khả
năng tiết ra enzym làm xúc tác
cho các phản ứng tổng hợp
cacbon từ CO2 thành các hợp
chất hữu cơ phức tạp đap ứng
nhu cầu của tế bào bao gồm:
•Tự dưỡng quang năng: nguồn
cacbon CO2 và nguồn năng
lượng là ánh sáng.
•Tự dưỡng hóa năng: nguồn
cacbon từ CO2 và nguồn năng
lượng từ các phản ứng hóa học

Lớp 51NTTS

Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

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
quang năng là các chất hữu cơ ,
nguồn năng lượng là ánh sáng.
•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

Lớp 51NTTS


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

Mô hình sơ lược về chức năng sinh lý của các chất dinh
dưỡng đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật.

22


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

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

Lớp 51NTTS


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

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


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

•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

Lớp 51NTTS


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

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..
77


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

•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…..

77


Nhóm 6

Vi Sinh Vật Đại Cương.

Lớp 51NTTS

☻, Ngoài ra còn có một số cách chia các kiểu
dinh dưỡng của vi sinh vật khác