ĐỀ CƯƠNG VI SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

VI SINH KTMT

•
•

•
o

Câu1.Trình bày cácđặc điểm của nhóm VSV cơ bản: Virut, VK, Xạ khuẩn, Vi
nấm (định nghĩa, đặc điểm chung, đặc điểm hình thái, kích thước, cấu trúc
(virut),cấu tạo, hoạt động sống, ý nghĩa,..)
*Virut: là nhóm VSV chưa có cấu tạo TB, có kích thước vô cùng nhỏ bé, có thể chui
qua màng lọc VK.
-Đặc điểm chung:
+ Virut không có khả năng sống độc lập mà phải sống ký sinh trong TB khác từ VK
cho đến TB ĐV, TV và ng.
+ Người phát hiện ra virut lần đầu tiên là nhà bác học người Nga Ivanopski.Ô là
chuyên gia nghiên cứu bệnh khảm thuốc lá. Từ đó ô rút ra kết luận: nguyên nhân gây
bênh đốm thuốc lá phải là 1 loài VSV nhỏ hơn VK, KL được công bố 1892.
-Hình thái: hình cầu, hình que, hình khối và hình con nòng nọc.
+ Hình que: điển hình virut đốm thuốc lá, có hình que dài, cấu trúc đối xứng xoắn,
các đơn vị cấu trúc xếp quanh 1 trục(gọi là capxome)
+ Hình cầu: điển hình là 1 số virut động vật, các đơn vị cấu trúc xếp theo kiểu đối
xứng 4 mặt, 8 mặt và 12 mặt.
+ Hình con nòng nọc (phổ biến): phần đầu cấu trúc đối xứng khối, phần đuôi cấu trúc
đối xứng xoắn.
- Kích thước:VR thường có kích thước rất nhỏ bé, có thể lọt qua màng lọc VK, chỉ có
thể quan sát chũng qua kính hiển vi điện tử. Kích thước từ 20 x 30 đến 150 x 300nm.
- Cấu trúc:cực kỳ đơn giản, chủ yếu gồm protein và ax nucleic.
+ Protein tạo nên từ phần vỏ VR và có cấu trúc khá đặc biệt. Các phân tử Pr với phân
tử lượng từ 18000-38000 tập hợp lại thành từng đơn vị hình thái có phân tử lượng cao

hơn gọi là capxome, các capxome này liên kết với nhau tạo thành vỏ bọc gọi là
capxit, các capxit được sắp xếp theo 3 kiểu cấu trúc:hình xoắn, h.khối, h.hỗn hợp.
+ Ax nucleic hay còn gọi là nucleoic (nucleocapxit) là phần bên trong được gọi thể
giống nhân của VR. Như mọi SV khác, nhân VR quyết định mọi tính chất của sự di
truyền kể cả loại có AND & ARN.
+ Cấu trúc VR được chia làm 2 loại:
VR đối xứng khối: Ax nucleic được cuộn thành cuộn tròn, capxome sắp xếp chặt chẽ
xq hình khối cầu hoặc hình khối đa diện -> dạng hình cầu
VR đối xứng xoắn: Ax nucleic cuộn thành 1 vòng xoắn ốc, capxome sắp xếp bên
ngoài xoắn ốc theo sát từng vòng-> tạo thành ống xoắn.
-Quá trình hoạt động:
Không có khả năng sống độc lập, chúng sống ký sinh: 2 loại
+ Phá vỡ TB làm TB chết=> VR độc
+ Tạo thành trạng thái tiềm tan=>VR ko độc
Quá trình hoạt động: 4 GĐ (VR độc)
GĐ hấp thụ của hạt VR tự do lên vật chủ: hạt VR tồn tại ngoài TB ở trạng thái tiềm
sinh gọi là hạt virion, khi gặp vật chủ, phụ thuộc vào tần số va chạm giữa virion và
TB=> tìm ra các điểm thụ cảm trên bề mặt TB.Kết quả: điểm thụ cảm TB và gốc đuôi
của VR kết hợp với nhau=>VR bám chặt lên bề mặt của TB chủ.


o
o

o

•

•
•

•

•

GĐ xâm nhập: diễn ra theo nhiều cơ chế khác nhau phụ thuộc vào từng loại VR và
TB chủ.
GĐ sinh sản:QT tổng hợp enzim cần thiết cho QT sinh sản của VR bắt đầu, chúng gọi
các protein sớm, xúc tác cho QT tổng hợp AND của VR từ nguyên liệu là AND của
TB bị phân hủy. Sau khi AND đạt được số lượng nhất định bắt đầu QT tổng hợp pr
muộn, gồm vỏ capxit và các enzyme có trong thành phần của VR trưởng thành.
GĐ lắp ráp và giải phóng: sự chin của VR, các bộ phận riêng biệt của VR được tổng
hợp riêng biệt đã hoàn chỉnh sắp xếp với nhau tạo thành hạt VR trưởng thành. Sau đó
tiết men lizozym phân hủy thành TB để ra ngoài.
Quá trình hđ của VR k độc:
Hđ của chúng k làm chết TB chủ mà chỉ ở trạng thái tiềm tan, sống chung với TB chủ
và sinh sản cùng nhịp điệu với nó.
-Ý nghĩa:
Ý nghĩa khoa học: mô hình lý tưởng của sinh học phân tử và di truyền học hiện đại
Ý nghĩa thực tiễn:
+VR gây bênh tật ở con ng, ĐV, TV, giảm năng suất cây trồng
+Interferon chế vacxin chống VR gây bệnh, phòng nhiều bệnh khác hau
+Dùng VR tiêu diệt côn trùng có hại
*Vi khuẩn: là nhóm VSV có cấu tạo TB nhưng có cấu trúc nhân hoàn chỉnh (nhân
chỉ có 1 chuỗi AND mà không có pr, màng nhân)
-Hình thái:
+ Cầu khuẩn(coccus): đường kính khoảng 1-2micromet, có loài lên tới 18micromet.
Là VK hình tròn hoặc cầu: đơn cầu khuẩn(microccus), song cầu khuẩn(diplococcus),
liên cầu khuẩn(steptococcus), tứ cầu khuẩn(tetracoccus), bát cầu khuẩn(sarcina), tụ
cầu khuẩn(staphylococcus)

+Trực khuẩn:là các VK hình que, chiều dài từ 1-5 micromet, đường kính 0,51micromet, có loài tới 50 micromet. Có hai đầu khi thì vuông, khi thì phình to ở giữa,
khi thì là hình tròn. Gồm: trực khuẩn không bào tử(bacterium), trực khuẩn có bào
tử(bacillus)
+Phẩy khuẩn: có hình dạng cong giống dấu phẩy
+Xoắn khuẩn: dài từ 5-30micromet, TB dày 0,25-1micromet. Gồm các VK có từ 2
vòng xoắn trở lên.
-Kích thước:rất nhỏ, đường kính từ 1-8microme hoặc 10 micromet có loài là
40micromet
-Cấu tạo:
Thành TB: là lớp ngoài cùng của bao bọc VK, giữ cho chúng có hình dạng nhất định,
chiếm 15-30% trọng lượng khô của TB, có tính đàn hồi và độ bền lớn, chịu đk áp suất
cao.
Chức năng: duy trì hình thái Tb và áp suất thẩm thấu bên trong Tb, bảo vệ TB, thực
hiện tích diện ở bề mặt TB. Gồm 2 loại: Gram +, Gram –
Vỏ nhày(capsul): bên ngoài thành TB có 1 lớp vỏ nhày hay dịch nhày, kích thước
khác nhau tùy theo loài vk.
Chức năng:dự trữ chất dinh dưỡng, bảo vệ VK tránh khỏi tác dụng thực bào của bạch
cầu, dùng để bám vào giá thể.


•

•

•

•
•
•

•

•
•

•

Màng Tb(cell membrane)nằm dưới thành TB, có độ dày 4-5micromet, chiếm 10-15%
trọng lượng TB VK. Thành phần bao gồm photpholipit và protein xếp thành 3 lớp:
lớp giữa là photpholipit, hai lớp ngoài và trong là pr.
Chức năng: duy trì áp suất thẩm thấu của TB, là nơi sinh tổng hợp 1 số tp của thành
TB và vỏ nhày, là nơi chứa một số men quan trọng như permeaza, ATP-ara, là nơi
tiến hành QT hô hấp và quang hợp.
TBC(cytoplast): TP chính của VK, là khối chất keo bán lỏng, chứa 80-90%nước, còn
lại là pr, hydratcacbon, lipit, ax nucleic.
Chức năng: chứa các cơ quan quan trọng của TB như nhân TB, mezzoxom,
riboxom,các hạt khác.
Riboxom: đường kính khoảng 20nm, gồm 2 tiểu phần k đều nhau
Chức năng: nơi tổng hợp Pr của TB, chứa chủ yếu là ribonucleic và protein, lipit, và
khoáng.
Thể nhân(nuclear body) gồm 1 NST hình vòng do 1 phân tử AND tạo nên
Chức năng:AND mang thông tin di truyền của VK.
Các hạt trong TB: tùy đk môi trường và thời kì sinh trưởng quyết định số lượng và
thành phần các hạt này trong TB
Tiêu mao và nhung mao:
-Tiêu mao:thường rộng từ 10-25micromet, có loài có 1, loài có 2 tiêu mao. Chức
năng: giúp VK di chuyển
-Nhung mao:là các sợi long mọc khắp bề mặt của một số VK, k giúp VK di
động=>Làm tang diện tích tx của VK với thức ăn, giúp VK bám vào gái thể.
Bào tử(spore) có 3 lớp vỏ bọc, là hình thức tiềm sinh của VK=> sự hình thành bào tử

có thể giúp VK vượt qua thời kì khó khăn.
-Hoạt động:Sinh sản bằng hình thức phân đôi, số lượng TB tang lên theo cấp số
nhân.Hình thức sinh sản hữu tính ở VK chỉ là hình thức tiếp hợp giữa 2 TB
-Ý nghĩa:Có vai trò quyết định trong QT chuyển hóa vật chất, tham gia vào các vòng
tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.Tuy nhiên nhiều VK gây bệnh cho con ng, ĐV, TV
*Xạ khuẩn:
-Đặc điểm chung: + có cấu tạo TB nhân chưa hoàn chỉnh, Cấu tạo từ các sợi, phân
nhánh, nhiều màu.
-Hình thái, kích thước
Đa số xạ khuẩn có cấu tạo dạng sợi, các sợi lk với nhau tạo thành khuẩn lạc có nhiều
màu sắc khác hau: trắng, vàng, nâu, xám…
Đường kính sợi khoảng từ 0,1-0,5micromet, có 2 loại sợi
+Sợi sinh khí: là hệ mọc trên bề mặt MT tạo thành bề mặt của khuẩn lạc, xạ khuẩn.
+Sợi cơ chất: là sợi cắm sâu vào MT làm nhiệm vụ hấp thu chất dinh dưỡng
Khuẩn lạc của xạ khuẩn
+Thường rắn chắc, xù xì có thể có dạng da, dạng phấn, dạng nhung, dạng vôi phụ
thuộc vào kích thước của bào tử.
+Kích thước thay đổi tùy từng loại xạ khuẩn và môi trường nuôi cấy.
+Khuẩn lạc thường có dạng phóng x, 1 số có dạng vòng tròn đồng tâm cách nhau1
khoảng nhất định
-Cấu tạo tb


Khuẩn lạc xạ khuẩn có dạng sợi phân nhánh phức tạp đan xen nhau. Nhưng toàn bộ
hệ sợi chỉ là 1 TB có nhiều nhân, k có vách ngăn ngang, nhân xạ khuẩn đơn giản k có
màng nhân.
+Thành TB xạ khuẩn giống với thành TB của vi khuẩn gram +
+Màng TBC dày khoảng 50nm và có cấu trúc tương tự như màng TBC của vi khuẩn
+Nhân k có cấu trúc điển hình, chỉ là những NST k có màng. Khi còn non, toàn bộ
TB chỉ có 1 NST sau đó hình thành nhiều hạt rải rác trong toàn bộ hệ khuẩn ty(gọi là

hạt Cromatin)
-Hoạt động sinh sản
Xạ khuẩn ss sinh dưỡng bằng bào tử. Bào tử được hình thành trên các nhánh phân
hóa của từ khuẩn ty khí sinh gọi là cuống sinh bào tử.
Bào tử được hình thành từ cuống sinh bào tử theo kiểu kết đoạn hoặc cắt khúc.
+Kiểu kết đoạn: Hạt cromatin trong cuống sinh bào tử được phân chia thành nhiều
hạt phân bố đồng đều dọc theo sợi cuống sinh bào tử. Tiền bào tử hình thành màng
tạo thành bào tử nằm trong cuống sinh bào tử. Bào tử thường có hình cầu hoặc hình
ovan, được giải phóng khi màng cuống sinh bào tử bị phân giải hoặc bị tách ra.
+Kiểu cắt khúc: Hạt cromatin phân bố đồng đều dọc theo cuống sinh bào tử. Sau đó
giữa các hạt hình thành vách ngăn ngang, mỗi phần đều có TBC. Bào tử hình thành
theo kiểu này thường có viên hình trụ hoặc hình que.
Ngoài hình thức sinh sản bằng bào tử, xạ khuẩn còn có thể sinh sản bằng khuẩn ty.
Các đoạn khuẩn ty gãy ra MT pt thành hệ khuẩn ty.
-Ý nghĩa:
+Xạ khuẩn là nhóm VSV phân bố rộng rãi trong đất, chúng tham gia vào QT phân
giải các HCHC trong đất như xenlulozo, tinh bột,..góp phần khép kín vòng tuần hoàn
vật chất trong tự nhiên, ứng dụng trong QT chế biến phân hủy rác.
+Nhiều xạ khuẩn có khả năng sinh chất kháng sinh, được sử dụng trong ng cứu sx
chất kháng sinh dùng trong y học, nông nghiệp, bảo quản TP,.

*Vi nấm:
Khái niệm: Vi nấm là nhóm nấm có kích thước hiển vi, muốn ng cứu nó phải sd đến
pp VSV học. Vi nấm có cấu tạo nhân điển hình, vì vậy chúng được sắp xếp vào nhóm
nhân thực.
Vi nấm có 2 nhóm lớn là:
-Nấm men:có cấu trúc đơn bào nên còn gọi là nấm đơn bào
-Nấm sợi: có cấu trúc đa bào với hệ sợi phức tạp và còn được gọi là nấm mốc
a.Nấm men:
-Hình thái và kích thước: thường có hình cầu hoặc hình bầu dục, một số loại có dạng

hình que. Kích thước Tbinh là 3-5 x 5-10micromet.
-Cấu tạo tb: có cấu tạo khá phức tạp, gần giống như TB TV.Có đầy đủ các cấu tạo
thành Tb, màng TBC, TBC, ty thể, riboxom, nhân, ko bào và các hạt lưu trữ .
+Thành TB: được cấu tạo bởi hai lớp phân tử bao gồm 90%là hợp chất glucan và
mannan, phần còn lại là Pr, lipit, glucozamin và mannose.Trên thành tb có nhiều lỗ
nhỏ, qua đó các chất dinh dưỡng được hấp thụ và các sp của QT TĐC được thải ra.


+Màng nguyên sinh chất: Dày khoảng 8nm. Có cấu tạo tương tự như màng sinh chất
của VK
+TBC: Giống như Vk. Có độ nhớt cao hơn của nước 800 lần
+Nhân TB: có nhân điển hình, có màng nhân, bên trong là dịch nhân có chứa hạch
nhân, có AND( có cấu tạo NST điển hình và có QT phân bào nguyên nhiễm, có pr, và
nhiều loại men)
+Ty thể: Là cơ quan sinh NL, hình bầu dục, được bao bọc bởi 2 lớp màng. Trên bề
mặt của màng trong có dính vô số các hạt nhỏ hình cầu(sinh và qp NL của ty
thể).Trong ty thể có 1 AND hình vòng, có khả năng tự sao chép.Có các tp cần cho Qt
tổng hợp pr như riboxom, các loại ARN và các enzyme cần thiết.
+Riboxom:Có 2 loại/loại 80s gồm 2 tiểu phần 60s và 40s nằm trong TBC. Loại 70s là
loại riboxom có trong ty thể.
+Các bào quan khác: K bào, các hạt dự trữ như glycogen, lipit,.. màng có vai trò chất
dự trữ mà còn dùng làm nguồn NL cho nhiều QT sinh hóa học của TB.
+Bào tử:Nhiều nấm men có khả năng hình thành bào tử, gồm 2 loại: bào tử bắn, bào
tử túi.
-Sinh sản: 3 hình thức:
+Sinh sản dinh dưỡng: Là hình thức đơn giản nhất gồm hình thức ss kiểu nảy chồi và
hình thành vách ngăn ngang phân đôi thế bào như Vk.Ở hình thức này, từ 1 cực của
Tb mẹ nảy chồi thành một TB con, sau đó hình thành vách ngăn ngang giữa 2 TB
+SS đơn tính: Là hình thức ss bằng bào tử: bào tử băn, bào tử túi
+SS hữu tính: Là hình thức ss do 2 TB nấm men kết hợp với nhau hình thành hợp tử,

hợp tử phân chia thành các bào tử trong nang, nang chin, bào tử đk phát tán ra
ngoài.Nếu 2 Tb nấm men có hình thái kích thước giống nhau tiếp hợp với nhau thì
được gọi là tiếp hợp đẳng giao. Nếu haiTB nâm men khác nhau thì gọi là tiếp hợp dị
giao.
-Ý nghĩa:
+ Là nhóm VSV phân bố rộng rãi trong tự nhiên, nó thâm gia vào các QT chuyên hóa
vc, phân hủy chat HC trong đất
+ UD trong CN thực phẩm, trong NN và ngành khác
+Dùng làm TĂ chăn nuôi thậm chí trong chế biến thực phẩm cho con ng
b,Nấm mốc: là một hệ sợi phức tạp đa bào, có màu sắc phong phú
-Hình thái, kích thước:
+ Có cấu tạo hình sợi phân nhánh, pt nhanh tạo thành khuẩn tị hay hệ sợi nấm, chiều
ngang khuẩn tị thay đổi từ 3-10 micromet
+gồm 2 loại khuẩn tị: Khuẩn tị khí sinh mọc trên bề mặt MT, Khuẩn tị cơ chất mọc
sâu vào MT
+Khuẩn lạc nấm mốc có nhiều màu sắc, pt rất nhanh và thường to, xốp hơn khuẩn lạc
xạ khuẩn. sau 3 ngày pt, khuẩn lạc đã có kt 5-10nm
-Cấu tạo TB:
+Có cấu tạo TB hoàn chỉnh như ở SV bậc cao, Tp hóa học và chức năng giống nấm
men nhưng khác ở tổ chức tb.
+Nấm mốc có tổ chức TB phức tạp hơn, trừ 1 số nấm mốc bậc thấp.
+đa số nấm mốc có cấu tạo đa bào, gồm n~ tổ chức khác nhau: sợi khí sinh, sợi cơ
chất.


o
o
o

o

o
o
o
o

-Sinh sản: 3 hình thức:
+Ss sinh dưỡng:
SS sinh dưỡng bằng khuẩn tỵ là hình thức ss từ 1 khuẩn tỵ gãy ra n~ đoạn nhỏ và pt
thành 1 hệ khuẩn tỵ mới.
Ss sinh dưỡng bằng hạch nấm là tổ chức giúp cho nấm sống qua n~ đk ngoại cảnh bất
lợi
Ss sinh dưỡng bằng bào tử dày là n~ TB hơi tròn có màng dày bao bọc chứa nhiều
chất dinh dưỡng dự trữ và chịu được đk bất lơi khi gặp đk thuận lợi chúng nảy mầm
pt thành hệ khuẩn tỵ mới.
+Ss vô tính:
Ss bằng bào tử kín được sinh ra túi hoặc nang kín
Ss bằng bào tử đính hình thành bên ngoài cơ quan sinh bào tử.
+Ss hữu tính:3 hình thức
Đẳng giao:
Dị giao
Tiếp hợp
Câu 2.
1. vi nấm Aspergiluss
Đặc điểm nhận dạng:
- Sợi tơ nấm phân vách, phân nhánh.
- Bào đài dài, đầu bào đài phình to thành
bầu.
- Phủ đầy 1 hay 2 hàng tiểu bào đài.
- Từ tiểu bào đài sinh ra các bào tử xếp
thành chuỗi dài.

2. Nấm penicillium
Đặc điểm nhận dạng:
-Sợi tơ nấm phân vách, phân nhánh.
- Bào đài phân nhánh, tiểu bào đài xếp như
hình bàn tay hay chồi.
- Từ tiểu bào đài sinh ra bào tử tròn xếp
thành chuỗi.


3. Nấm đối kháng Trichoderma


Đặc điểm nhận dạng
- Sợi tơ nấm phân vách, phân nhánh.
- Bào đài không phân nhánh, tiểu bào đài mọc ra từ bào đài hay từ nhánh nấm.
- Từ tiểu bào đài mọc ra các bào tử đứng thành chùm.
4. Fusarium


Hình thế quan sát dưới kính hiển vi
- Sợi tơ nấm phân vách.
- Bào đài ngắn, dài, phân nhánh hoặc không phân nhánh.
- Bào tử có nhiều vách ngăn, hình trái chuối hay hình lưỡi liềm.
- Các bào tử đôi khi đứng thành chùm ở đầu bào đài.
- Đôi khi bào tử tròn hay hình bầu dục ở đầu bào đài.
5. Mucor sp


Hình thể quan sát dưới kính hiển vi
- Sợi tơ nấm lớn, không phân vách, phân nhánh.

- Bào đài phình to thành túi, bên trong có 1 lõi.
- Chứa nhiều bào tử lớn vách dày, nâu đen.
6. Rhizopus sp


Hình thể quan sát dưới kính hiển vi
Giống Mucor nhưng dưới chân phong bào đài có cấu trúc giống như chùm rễ.
Câu 3: Trình bày cơ sở vi sinh vật học của các quá trình chuyển hóa vật chất:
dinh dưỡng củaVSV, sự sinh trưởng và phát triển của VSV, các yếu tố ảnh
hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của VSV, thông số sinh trưởng, trao đổi
chất , trao đổi năng lượng.
Dinh dưỡng của VSV: cơ sở sinh vật học của qua trình chuyển hóa vật chất.

NHU cầu về vật chất dinh dưỡng ở VSV
+ Nước:
Là thành phần quan trọng của tế bào, chiếm khoảng 80-90% trọng lượng tế bào của
sinh vật. nước là môi trường để các phản ứng sinh hóa xảy ra, khi thiếu nước các hoạt
động bị ngường trệ, VSV chết hoặc chuyển sang trạng thái tiền sinh. Mỗi sinh vật tích
hợp với một độ ẩm MT nhất định.
+ nguồn dinh dưỡng cacbon:
VSV có khả năng sử dụng các nguồn dinh dưỡng cacbon hết sức khác nhau. Nguồn
cacbon dễ hấp thụ với đa số VSV: các loại đường, tinh bột, glyxerin và một số axit
hữu cơ như axit lactic, axit xitric,…thường được sử dụng làm MT nuôi cấy VSV. Tuy


nhiên nồng độ chất dinh dưỡng cacbon cao có thể gây ức chế khả năng sinh trưởng
của VSV. Nồng độ đường 30-70% có thể ức chế nhiều loại VSV
+ Nguồn dinh dưỡng nitơ
VSV có khả năng hấp thụ nhiều nguồn dinh dưỡng nito khác nhau tùy thuộc vào đặc
điểm dinh dưỡng

Nito vô cơ như NH3,NH4+, NO3- là nguồn dinh dưỡng đối với sinh vật tự dưỡng amin.
Có khả năng đồng hóa các nguồn nito ở dạng hợp chất vô cơ trên, từ đố tổng hợp nên
các axit amin của cơ thể
Nito hữu co như protein, polypepit, axit amin là nguồn dinh dưỡng đối
với các
VSV dị dưỡng amin. Chúng không có khả năng tổng hợp nito ở dạng hợp chất vô cơ
của tế bào từ các hợp chất nito vô cơ
Nito phân tử (N2) chiếm phần lớn tromh không khí là nguồn dinh dưỡng của các VSV
cố định nito.
+ Nguồn dinh dững khoáng:
Vô cùng quan trọng đối với VSV. Là một phần cơ bản trong nguyên sinh chất tế bào
cấu tạo nên VSV, có hàm lượng và thành phần thay đổi theo tùy loài và tùy giai đoạn
sinh trưởng và phát triển
Photpho: nguồn dd vô cùng quan trọng đối với VSV, chiếm 50% tổng số khoáng
chất, có trong axit photphoprotein, photpholipit, ATP, ADP,..
Lưu huỳnh: nguồn đ khoáng quan trọng đối với VSV, có trong một số axit amin như
Xitxitin, metiomin
Sắt: cần thiết cho VSV, nó có trong thành phàn của một số enzym quan trọng
Các nguyên tố khoáng khác cũng đóng vai trò quan trọng : Zn, Mg,Ca, Mn, K, Na,…
+ Các chất sinh trưởng
Một hàm lượng nhỏ chất sinh trưởng trong môi trường có tác dụng thúc đẩy quá
trình sinh trưởng của VSV, thiếu n VSV không thể sinh trưởng và pt tốt đc dù có đầy
đủ các chất dinh dưỡng khác.

Các kiểu dinh dưỡng:
Dự vào nguồn chất dinh dưỡng:
Nguồn dinh dưỡng cacbon
+ Tự dưỡng cacbon
Có khả năng đồng hóa CO2 hoặc muối cacbonat để tạo nên các hợp chất cacbon hữu
cơ của cơ thể

+ Dị dưỡng cacbon
Không có khả năng tự đồng hóa các hợp chất cacbon. Nguồn cacbon dinh dưỡng bắt
buộc của chúng là các hợp chất cacbon hữu cơ, thường là loại đường đơn
Nguồn dinh dưỡng nito
+ Tự dưỡng amin
Có khả năng tự tổng hợp axit amin của cơ thể từ các nguồn nito vô cơ hoặc hữu cơ,
muối amon của các axit hữu cơ thích hợp muối amon của axit vo cơ. Vì muối amon
vô cơ, sau khi VSV hấp thụ NH4+, phần amoni còn lại SO42-, Cl- sẽ kết hợp ion H+ có
trong môi trường tạo thành các axit làm cho pH trong MT giảm xuống
+ Dị dưỡng amin:
Không có khả năng tự tổng hợp axit amin cho cơ thể mà phải hấp thụ các axit amin
có sẵn trong MT


-

-

Dựa vào nguồn năng lượng
+ Quang dưỡng: khả năng sử dụng trực tiếp năng lượng ánh sang mặt trời của VSV:
Dinh dưỡng quang năng vô cơ: VSV có khả năng dùng các chất vô cơ ngoài bào để
làm nguồn cung cấp electron cho quá trình tạo năng lượng của tế bào
Dinh dưỡng quang năng hữu cơ: có khả năng dùng các chất hữu cơ làm nguồn cung
cấp electron cho quá trình hình thành ATP của tế bào. Chúng có các sắc tố quang hợp,
nhờ có sắc tố quang hợp chúng có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời chuyển hóa
thành năng lượng hóa học và tisvh lũy dạng phân tử ATP
+ Hóa dưỡng: có khả năng sử dụng năng lượng trong các hợp chất hóa học có trong
MT để tạo nguồn năng lượng cho bản thân
Dinh dưỡng hóa năng vô cơ: có khả năng sử dụng năng lượng sinh ra trong quá trình
vô cơ hóa nào đó để đồng hóa CO2 trong không khí để tạo thành các hợp chất hữu cơ

của tế bào. Trong trường hợp này chất cho electron là chất vô cơ, chất nhận electron
là chất oxy hoặc chất vô cơ khác
Dinh dưỡng hóa năng hữu cơ: Sử dụng năng lượng sinh ra trong MT làm cơ chấy
oxy hóa sinh năng lượng. chất cho electron là chất hữu cơ, chất nhận electron ở VSV
hảo khí là oxy, ở VSV là chất hữu cơ hoặc vô cơ.Trường hợp chất nhận electron là
chất vô cơ, người ta thường gọi là quá trình lên men. Trường hợp chất nhận electron
là chất vô coe người ta mới chỉ phát hiện ở 2 loại vi khuẩn: vk phản nito hóa có chất
nhận NO3-, vk phản sunfat hóa có chất nhận là SO42-. 2 dạng này gọi là hô hấp nito và
hô hấp sunfat.
Cơ chế vận chuyển tế thức ăn vào tế bào VSV
Khuyếch tán thụ độ: các chất đi qua màng theo cơ chế này dựa trên sự trênh lệch
nồng độ hoặc sự khuếch tán điện thế giữa 2 phía của màng.Không cần đến năng
lượng của tế bào. Chỉ có một số chất có thể đi quang màng theo cơ chế này: O2,
cacbo, axit béo, và một số chất tan trong lipit.
Vận chuyển nhờ pecmeaza: các chất qua màng phải được liên kết với phân tử vận
chuyển là pecmeaza có bản chất là protein
+ Vận chuyển thụ động: không tiêu tốn năng lượng tế bào
+ Vận chuyển chủ động: tiêu tốn năng lượng tế báo

các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của VSV
CHẤT HOÁ HỌC
1. Chất dinh dưỡng
- Các chất hữu cơ như cacbonhiđrat, prôtêin, lipit … là các chất dinh dưỡng.
- Các nguyên tố vi lượng như Zn, Mn, Mo, … có tác dụng điều hoà áp suất thẩm thấu
và hoạt hoá các enzyme.
- Các chất hữu cơ như axít amin, vitamin, … với hàm lượng rất ít nhưng rất cần thiết
cho vi sinh vật song chúng không có khả năng tự tổng hợp được gọi là nhân tố sinh
trưởng
- vi sinh vật không tự tổng hợp được nhân tố dinh dưỡng gọi là vi sinh vật khuyết
dưỡng, vi sinh vật tự tổng hợp được gọi là vi sinh vật nguyên dưỡng.

2. Chất ức chế sự sinh trưởng
- Sinh trưởng của vi sinh vật có thể bị ức chế bởi nhiều loại hoá chất tự nhiên cũng
như nhân tạo, con người đã lợi dụng các hoá chất này để bảo quản thực phẩm cũng
như các vật phẩm khác và để phòng trừ các vi sinh vật gây bệnh.


- Một số chất diệt khuẩn thường gặp như các halogen: flo, clo, brom, iod; các chất
oxy hoá: perocid, ozon, formalin…
CÁC YẾU TỐ VẬT LÍ
1. Nhiệt độ
- Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ các phản ứng sinh hoá bên trong tế bào do đó cũng
ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của VSV.
- Căn cứ vào khả năng chịu nhiệt chia thành 4 nhóm VSV: ưa lạnh (< 15 oC), ưa ấm
(20 - 40oC), ưa nhiệt (55 - 65oC), ưa siêu nhiệt (85 - 110oC).
2. Độ ẩm
- Nước cần thiết cho sinh trửơng và chuyển hoá vật chất của VSV. Nước là dung môi
hòa tan các enzyme, các chất dinh dưỡng và tham gia trong nhiều phản ứng chuyển
hoá vật chất quan trọng.
3. Độ pH
- Độ pH ảnh hưởng đến tính thấm của màng, hoạt động chuyển hoá vật chất, hoạt
tính enzyme, sự hình thành ATP.
- Dựa vào pH thích hợp chia vi sinh vật thành 3 nhóm: nhóm ưa axít (pH = 4 - 6),
nhóm ưa trung tính (pH = 6 - 8), nhóm ưa kiềm (pH > 9).
4. Ánh sáng
- Ánh sáng có tác dụng chuyển hoá vật chất trong tế bào và ảnh hưởng đến các hoạt
động sinh trưởng của VSV.
- Các bức xạ ánh sáng có thể tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật như: tia tử ngoại, tia
gamma, tia X.
5. Áp suất thẩm thấu
- Sự chênh lệch nồng độ của một chất giữa 2 bên màng sinh chất gây nên áp suất

thẩm thấu. Vì vậy khi đưa vi sinh vật vào trong môi trường có nồng độ cao thì vi sinh
vật sẽ bị mất nước dẫn đến hiện tượng co nguyên sinh làm chúng không phân chia
được.

Trao đổi chất và trao đổi năng lượng
-

Trao đổi chất là quá trình hấp thu thức ăn từ môi trường vào cơ thể, chế biến nó thành
các chất của cơ thể và thải các sản phẩm cuối cùng ra môi trường.
Quá trình hấp thu các chất dinh dưỡng gọi là quá trình dinh dưỡng. Quá trình chế
biến các chất dinh dưỡng thành các chất của cơ thể gọi là quá trình đồng hoá. Quá
trình phân huỷ các thành phần của cơ thể gọi là quá trình dị hoá. Quá trình oxy hoá
các chất dinh dưỡng để tạo ra năng lượng được gọi là quá trình trao đổi năng lượng

-

Trao đổi chất và trao đổi năng lượng liên quan chặt chẽ với nhau. Cơ thể vi sinh vật
muốn tạo ra năng lượng để hoạt động sống phải dựa vào nguồn dinh dưỡng được hấp
thu do quá trình trao đổi chất. Quá trình trao đổi chất thực hiện được là nhờ vào năng
lượng của tế bào.

-

Hai quá trình này có những đặc trưng riêng biệt tuỳ theo đặc điểm sống của từng
nhóm vi sinh vật.
+ Nhóm sinh dưỡng quang năng có khả năng sử dụng trực tiếp năng lượng của ánh
sáng mặt trời để đồng hoá CO2 tạo thành chất hữu cơ của cơ thể.


+ Nhóm dinh dưỡng hoá năng vô cơ sử dụng năng lượng sinh ra trong quá trình oxy

hoá một chất vô cơ nào đó để đồng hoá CO2trong không khí.
+ Nhóm dinh dưỡng hoá năng hữu cơ sử dụng chất hữu cơ làm chất ôxy hoá sinh
năng lượng.
Trong nhóm này, nhóm háo khí có quá trình ôxy hoá năng lượng kèm theo việc liên
kết với ôxy của không khí.

+ Nhóm kị khí có quá trình ôxy hoá sinh năng lượng không kèm theo việc liên kết
với ôxy của không khí (chất nhận điện tử không phải là oxy mà là một chất hữu cơ
hoặc một chất vô cơ).
Trường hợp chất nhận điện tử là chất hữu cơ.



*

*
•
-

Câu 4: Phân tích khả năng chuyển hóa các hợp chất cacbon, nito, photpho, và
lưu huỳnh trong môi trường tự nhiên nhờ vi sinh vật (sơ đồ vòng tuần hoàn,
thành phần VSV, các quá trình biến đổi chính, cơ chế tác động, hệ enzyme, ý
nghĩa, ứng dụng,..)
Bài làm:
Chuyển hóa hợp chất Cacbon:
Cacbon trong tự nhiên nằm ở rất nhiều dạng hợp chất khác nhau, từ các hợp chất vô
cơ đến các hợp chất hữu cơ. Các dạng này không bất biến mà luôn luôn chuyển hoá
từ dạng này sang dạng khác, khép kín thành một chu trình chuyển hoá hoặc vòng tuần
hoàn cacbon trong tự nhiên. Vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong một số
khâu chuyển hoá của vòng tuần hoàn này.

Sơ đồ:
Thành phần VSV:
Nhóm VSV phân
Cơ chế:

hủy xenluloza:


Xenluloza là một cơ chất không hoà tan, khó phân giải. Bởi vậy vi sinh vật phân huỷ
xenluloza phải có một hệ enzym gọi là hệ enzym xenlulaza bao gồm 4 enzym khác
nhau. Enzym C1 có tác dụng cắt đứt liên kết hydro, biến dạng xenluloza tự nhiên có
cấu hình không gian thành dạng xenluloza vô định hình, enzym này gọi là
xenlobiohydrolaza.
Enzym thứ hai là Endoglucanaza có khả năng cắt đứt các liên kết β - 1,4 bên trong
phân tử tạo thành những chuỗi dài. Enzym thứ 3 là Exo - gluconaza tiến hành phân
giải các chuỗi trên thành disaccarit gọi là xenlobioza. Cả hai loại enzym Endo và Exo
- gluconaza được gọi là Cx. Enzym thứ 4 là β - glucosidaza tiến hành thủy phân
xenlobioza thành glucoza.
-

VSV phân hủy xenluloza:
+ Vi nấm:
Có khả năng phân hủy mạnh nhất do có khả năng tiết ra 1 lượng lớn enzim đầy đủ
thành phần nhất là các loài thuộc chi Tricoderma sống hoạt sinh trong đất và đều có
khả năng phân huỷ xenluloza. Chúng tiến hành phân huỷ các tàn dư của thực vật để
lại trong đất, góp phần chuyển hoá một lượng chất hữu cơ khổng lồ. Ngoài ra còn có
nhiều giống khác có khả năng phân giải xenluloza như Aspergillus, Fusarium.
Mucor ...
+ Vi khuẩn:
Có khả năng phân hủy xenluloza, nhưng kém hơn vi nấm do lượng enzim tiết

ra nhỏ hơn và thành phần các loại enzim ko đầy đủ.
Nhóm vi khuẩn hiếu khí bao gồm Pseudomonas, Xenllulomonas, Achromobacter.
Nhóm vi khuẩn kị khí bao gồm Clostridium và đặc biệt là nhóm vi khuẩn sống trong
dạ cỏ của động vật nhai lại.
+ Ngoài vi nấm và vi khuẩn, xạ khuẩn và niêm vi khuẩn cũng có khả năng phân huỷ
xenluloza. Người ta thường sử dụng xạ khuẩn đặc biệt là chi Streptomyces trong việc
phân huỷ rác thải sinh hoạt. Những xạ khuẩn này thường thuộc nhóm ưa nóng, sinh
trưởng, phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 45 - 500C rất thích hợp với quá trình ủ rác thải.
• Nhóm VSV phân hủy tinh bột
- Cơ chế:
Vi sinh vật phân giải tinh bột có khả năng tiết ra môi trường hệ enzym amilaza bao
gồm 4 enzym:
* α - amilaza có khả năng tác động vào bất kỳ mối liên kết 1,4 glucozit nào trong
phân tử tinh bột. Bởi thế α - amilaza còn được gọi là endoamilaza. Dưới tác động của
α- amilaza phân tử tinh bột được cắt thành nhiều đoạn ngắn gọi là sự dịch hoá tinh
bột. Sản phẩm của sự dịch hoá thường là các đường 3 cacbon gọi là Mantotrioza.
* β - amilaza chỉ có khả năng cắt đứt mối liên kết 1,4 glucozit ở cuối phân tử tinh bột
bởi thế còn gọi là exoamilaza. Sản phẩm của β - amilaza thường là đường disaccarit
matoza.
* Amilo 1,6 glucosidaza có khả năng cắt đứt mối liên kết 1,6 glucosit tại những chỗ
phân nhánh của amilopectin.


-

•
-

-

•

* Glucoamilaza phân giải tinh bột thành glucoza và các oligosaccarit. Enzym này có
khả năng phân cắt cả hai loại liên kết 1,4 và 1,6 glucozit.
Dưới tác động của 4 loại enzym trên, phân tử tinh bột được phân giải thành đường
glucoza.
Nhóm VSV:
+ Có nhiều loại VSV có khả năng phân hủy tinh bột, 1 số loài có khả năng tiết ra đầy
đủ các loại enzim amilaza như 1 số loài vi nấm (Aspergillus, Fusarius,
Rhizopus), vi khuẩn (Bacillus, Cytophaga, Pseudomonas), xạ khuẩn…
+ Đa số các vi sinh vật không có khả năng tiết đầy đủ hệ enzym amilaza phân huỷ
tinh bột. Chúng chỉ có thể tiết ra môi trường một hoặc một vài men trong hệ đó.
Ứng dụng: Trong sản xuất người ta thường sử dụng các nhóm vi sinh vật có khả
năng phân huỷ tinh bột. Ví dụ như các loại nấm mốc thường được dùng ở giai đoạn
đầu của quá trình làm rượu, tức là giai đoạn thuỷ phân tinh bột thành đường. Trong
chế biến rác thải hữu cơ người ta cũng sử dụng những chủng vi sinh vật có khả năng
phân huỷ tinh bột để phân huỷ tinh bột có trong thành phần rác hữu cơ.
Nhóm VSV phân hủy đường đơn:
Quá trình lên men rượu:
enzim pyruvat decacboxylaza
Glucoza
Pyruvat
axetaldehit
etylic
Tiamin pirophotphat
Nhiều loài vi sinh vật có khả năng lên men rượu, trong đó mạnh nhất là có ý nghĩa
kinh tế nhất là nấm men Saccharomyces cerevisiae. Người ta thường ứng dụng quá
trình lên men rượu để sản xuất rượu, bia nước giải khát lên men.
Quá trình lên men Lactic:
+ Lên men Lactic đồng hình:

Quá trình lên
men lactic đồng
hình được
thực hiện bởi nhóm
vi khuẩn
Lactobacterium và Streptococcus.
+ Lên men Lactic dị hình:
Glucoza bị phân giải theo con đường pentozophotphat. Sản phẩm của quá trình lên
men ngoài axit lactic còn có rượu etylic, axit axetic và glyxerin.
Quá trình lên men lactic được ứng dụng để chế tạo axit lactic, muối rau quả, chế biến
sữa chua v.v...
Sự phân giải đường nhờ các quá trình oxy hóa:





-

-




Các nhóm VSV hiếu khí có khả năng phân hủy triệt để đường Glucoza thành CO2 và
H2O qua chu trình Crebs. Sản phẩm là CO2 và H2O. Các sản phẩm của quá trình phân
hủy xenluloza và tinh bột lại tiếp tục được phân hủy .
Ứng dụng của các nhóm VSV trong thực tiễn và trong công nghệ xử lý MT:
+ Nhóm VSV tham gia trong quá trình chuyển hóa các hợp chất cacbon đã góp phần

khép kín vòng tuần hoàn vật chất, giữ mối cân bằng vật chất trong thiên nhiên.
+ Sự phân bố rộng rãi của các nhóm VSV chuyển hóa các HC cacbon còn góp phần
làm sạch môi trường.
+ Người ta sử dụng những nhóm VSV này trong việc xử lý rác thải có chứa hợp chất
cacbon hữu cơ như xenluloza, tinh bột,…
Chuyển hóa hợp chất Nito:
Sơ đồ:

Quá trình amon
hóa:
Trong thiên nhiên
tồn tại nhiều dạng
hợp chất nitơ hữu
cơ như protein,
axit amin, axit
nucleic, urê ...
Các hợp chất này
đi vào đất từ
nguồn xác động,
thực vật, các loại
phân chuồng,
phân xanh, rác
rưởi. Thực vật không thể đồng hoá được dạng nitơ hữu cơ phức tạp như trên, nó chỉ
có thể sử dụng được sau quá trình amôn hoá. Qua quá trình amôn hoá, các dạng nitơ
hữu cơ được chuyển hoá thành dạng NH4+ hoặc NH3.
+ Amon hóa ure: 2 giai đoạn
Giai đoạn 1: dưới tác dụng của enzym ureaza tiết ra bởi các vi sinh vật Urê sẽ bị thuỷ
phân tạo thành muối cacbonat amoni.
Giai đoạn 2: cacbonat amoni chuyển hoá thành NH3, CO2 và H2O

+ Amon hóa protein:


-

Quá trình Nitrat hóa:


-

+ Giai đoạn Nitrit hóa: oxy hoá NH4+ thành NO2Quá trình oxy hoá NH4+ tạo thành NO2- được tiến hành bởi nhóm vi khuẩn nitrit
hoá. Chúng thuộc nhóm vi sinh vật tự dưỡng hoá năng có khả năng oxy hoá NH4+
bằng oxy không khí và tạo ra năng lượng:
NH4+ + 3/2 O2 → NO2- + H2O + 2H + Năng lượng
Năng lượng này dùng để đồng hoá CO2 → Cacbon hữu cơ
Enzym xúc tác cho quá trình này là các enzym của quá trình hô hấp háo khí.
Nhóm vi khuẩn nitrit hoá bao gồm 4 chi khác nhau: Nitrozomonas, Nitrozocystis,
Nitrozolobus và Nitrosospira.
+ Giai đoạn Nitrat hóa: oxy hóa NO2- thành NO3Quá trình oxy hoá NO2- thành NO3- được thực hiện bởi nhóm vi khuẩn nitrat.
Chúng cũng là những vi sinh vật tự dưỡng hoá năng có khả năng oxy hoá NO2- tạo
thành năng lượng. Năng lượng này được dùng để đồng hoá CO2 tạo thành đường.
NO2- + 1/2 O2 → NO3- + Năng lượng
Nhóm vi khuẩn tiến hành oxy hoá NO2- thành NO3- bao gồm 3 chi khác nhau;
Niitrobacter, Nitrospira và Nitrococcus.
Quá trình phản Nitrat hóa:
Các hợp chất đạm dạng nitrat ở trong đất rất dễ bị khử biến thành nitơ phân tử.Quá
trình này gọi là quá trình phản nitrat hoá. Nó khác với quá trình oxy hoá nitrat tạo
thành NH4+ còn gọi là quá trình amôn hoá. Có thể phân biệt hai quá trình trên qua sơ
đồ sau:
Quá trình amôn hoá nitrat do một số vi khuẩn dị dưỡng tiến hành trong điềukiện hiếu

khí
có chức
năng
cung cấp
NH4+ cho
tế
bào vi
khuẩn để
tổng
hợp axit
amin.

Phản ứng khử NO3 → N2 chỉ xảy ra trong điều kiện kỵ khí. NO3- là chất nhận điện
tử cuối cùng trong chuỗi hô hấp kỵ khí, năng lượng tạo ra được dùng để tổng hợpnên
ATP.Nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phản nitrat hoá phân bố rộng rãi trong
đất.Thuộc nhóm tự dưỡng hoá năng có Thibacillus denitrificans, Hydrogenomonas


-

agilis... Thuộc nhóm dị dưỡng có Pseudomonas denitrificant, Micrococcus
denitrificanas ...sống trong điều kiện kỵ khí (ngập nước).
Quá trình cố định Nito phân tử:
Quá trình cố định nitơ sinh học là một quá trình khử N2 thành NH3 dưới tác dụng của
men nitrogenaza sinh ra bởi vi sinh vật.
Nitrogenaza
N2 + 6e + 12ATP + 12 H2O
2NH4+ + 12 ADP + 12P + 4 H+



VSV cố định Nito phân tử:
+ Vi khuẩn cố định nitơ cộng sinh với cây bộ đậu:
Vi khuẩn cố dịnh nitơ cộng sinh với cây bộ đậu còn gọi là vi khuẩn nốt sần. Chúng
hình thành những nốt sần ở rễ cây, đôi khi ở cả thân cây phần gần với đất và cư trú
trong đó. Tại nốt sần, vi khuẩn tiến hành quá trình cố định nitơ, sản phẩm cố định
được một phần sử dụng cho vi khuẩn và một phần sử dụng cho cây. Những sản phẩm
quang hợp của cây cũng một phần được cung cấp cho vi khuẩn. Chính vì thế mà quan
hệ giữa vi khuẩn và cây là quan hệ cộng sinh hai bên cùng có lợi.
+ Vi khuẩn cố định Nito sống tự do trong đất:
Ngoài vi khuẩn nốt sần là loại cố dịnh nitơ cộng sinh, trong đất còn có nhóm vi sinh
vật nitơ sống tự do, không cộng sinh với thực vật.
+ Azotobacter
+ Clostridium
Ngoài các nhóm vi khuẩn cố định nitơ nói trên ra, còn có một số loài tảo đơn bào
cũng có khả năng cố định nitơ. Ví dụ như tảo lam sống tự do và tảo lam sống cộng
sinh trong bèo hoa dâu. Các loài này cũng đóng góp không nhỏ vào quá trình cố định
nitơ không khí.


*

Chuyển hóa các HC photpho:
Sơ đồ:

*

Sự
phân
giải

lân
hữu
cơ do
VSV:
Các
hợp
chất
lân hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ xác động vật, thực vật, phân xanh, phân
chuồng ... Hợp chất lân hữu cơ quan trọng nhất được phân giải ra từ tế bào sinh vật là
Nucleoproteit. Nucleoproteit có trong thành phần nhân tế bào. Nhờ tác động của các


nhóm vi sinh vật hoại sinh trong đất, chất này tách ra khỏi thành phần tế bào và được
phân giải thành 2 phần: Protein và nuclein. Protein sẽ đi vào vòng chuyển hoá các
hợp chất nitơ, Nuclein sẽ đi vào vòng chuyển hoá các hợp chất photpho.
Sự

chuyển hoá các hợp chất photpho hữu cơ thành muối của H3PO4 được thực hiện bởi
nhóm vi sinh vật phân huỷ photpho hữu cơ. Những vi sinh vật này có khả năng tiết ra
enzym photphataza để xúc tác cho quá trình phân giải.
*


-

Sự phân giải lân vô cơ do VSV:
Sự sản sinh axit trong qúa trình sống của một số nhóm vi sinh vật đã làm cho nó có
khả năng chuyển các hợp chất photpho từ dạng khó tan sang dạng có thể hoà tan. Đa
số các vi sinh vật có khả năng phân giải lân vô cơ đều sinh CO2 trong quá trình sống,
CO2 sẽ phản ứng với H2O có trong môi trường tạo thành H2CO3. H2CO3 sẽ phản

ứng với photphat khó tan tạo thành photphat dễ tan theo phương trình sau:
Ca(PO4)2 + 4H2CO3 + H2O → Ca(H2PO4)2 + H2O + 2 Ca(HCO3)2
Các vi khuẩn nitrat hoá sống trong đất cũng có khả năng phân giải lân vô cơ do nó có
khả năng chuyển NH3 thành NO2- rồi NO3. NO3 sẽ phản ứng với photphat khó tan
tạo thành dạng dễ tan:
Ca3(PO4)2 + 4 HNO3 → Ca(H2PO4)2 + 2 Ca(NO3)2
Các vi khuẩn sulfat hoá cũng có khả năng phân giải photphat khó tan do sự tạo thành
H2SO4 trong quá trình sống.
Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + 2 CaSO4
Ngoài ra các nhóm vi sinh vật có khả năng tạo thành các axit hữu cơ trong quá trình
sống cũng có thể làm cho dạng photphat khó tan chuyển thành dạng dễ tan.
Vòng tuần hoàn lưu huỳnh trong tự nhiên
Trong đất nó thường ở dạng các hợp chất muối vô cơ như CaSO4, Na2SO4, FeS2,
Na2S ... một số ở dạng hữu cơ.
Trong cơ thể sinh vật, S nằm trong thành phần của các axit amin chứa lưu huỳnh như
metionin, xystein và trong nhiều loại enzym quan trọng. Thực vật hút các hợp chất S
vô cơ trong đất chủ yếu dưới dạng SO42- và chuyển sang dạng S hữu cơ của tế bào.
Động vật và người sử dụng thực vật làm thức ăn và cũng biến S của thực vật thành S
của động vật và người. Khi động thực vật chết đi để lại một lượng lưu huỳnh hữu cơ
trong đất. Nhờ sự phân giải của vi sinh vật, S hữu cơ sẽ được chuyển hoá thành H2S.


-

-

-

-

H2S và các hợp chất vô cơ khác có trong đất sẽ được oxy hoá bởi các nhóm vi khuẩn
tự dưỡng thành S và SO42-, một phần được tạo thành S hữu cơ của tế bào sinh vật.
SO42- lại được thực vật hấp thụ, cứ thế vòng chuyển hoá các hợp chất lưu huỳnh diễn
ra liên tục..

. Sự oxy hóa các hợp chất lưu huỳnh
*Sự oxh cac hợp chất S do vk tự dưỡng hóa năng
Một số loài vs tự dưỡng hóa năng có khả năng oxh các hợp chất S vô cơ như
thiosunfat, khí H2S, và S thành dạng SO42- theo pt sau:
2H2S + O2 → 2 H2O + 2S + Q
2S + 3O2 + 2H2O → 2H2SO4 + Q
5Na2S2O3 + H2O + 4O2 → 5Na2SO4 + 2S2 + H2SO4 + Q
H2SO4 sinh ra làm pH đất hạ xuống. năng lượng sinh ra được vsv sử dụng đồng hóa
CO2 tạo thành đường
Các loài vk có khả năng oxh các hợp chất S theo phương thức trên là Thiobacillus
thioparus và Thiobacillus thioxidans. Cả 2 loài này đều sống được ở pH thấp, thường
là pH = 3, đôi khi ở pH = 1
5S + 6KNO3 + 2CaCO3 → 3K2SO4 + 2CaSO4 + 2CO2 + 2N2 + Q
Vi khuẩn Begiatra minima có thể oxy hoá H2S hoặc S. Trong điều kiện có nhiều H2S
nó sẽ oxy hoá H2S tạo thành S tích lũy trong tế bào. Trong điều kiện thiếu H2S các
hạt S sẽ được oxy hoá đến khi S dự trữ hết thì vi khuẩn chết hoặc ở trạng thái tiềm
sinh.
* Sự oxy hoá các hợp chất S do vi khuẩn tự dưỡng quang năng
- Một số nhóm vi khuẩn tự dưỡng quang năng có khả năng oxy hoá H2S tạo thành
SO4 2-. H2S đóng vai trò chất cho điện tử trong quá trình quang hợp của vi khuẩn.
Các vi khuẩn thuộc họ Thiodaceae chlorobacteriae thường oxy hoá H2S tạo
C6H12O6, H2SO4 và S.
- Ở nhóm vi khuẩn trên, S được hình thành không tích luỹ trong cơ thể mà ở ngoài
môi trường.
*Sự khử các hợp chất S vô cơ do vi sinh vật

- Quá trình này còn gọi là quá trình sulfua hóa, thường được tiến hành trong điều
kiện kị khí, ở những tần nước sâu. Nhóm vsv tiến hành quá trình này gọi là vk phản
sulfua hóa
C6H12O6 + 3H2SO4 → 6CO2 + 6H2O + 3H2S + Q
Ở đây chất hữu cơ đóng vai trò cung cấp hydro trong quá trình khử SO42- H2SO4 sẽ bị
khử dần tới H2S theo sơ đồ sau:
H2SO4 → H2SO3 → H2SO2 → H2SO → H2S


Quá trình phản sulfat hoá dẫn đến việc tích luỹ H2S trong môi trường làm ô nhiễm
môi trường, ảnh hưởng đến đời sống của thực vật và động vật trong môi trường đó.
Ví dụ: . Lúa mọc trong điều kiện yếm khí có quá trình phản sulfat hoá mạnh sẽ bị đen
rễ và ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng và phát triển

a

b

-

-

-

-

Câu 5: Đặc điểm chung của Vi khuẩn đường ruột; Phân biệt các nhóm vi khuẩn
gây bệnh đường ruột: E.coli, Samonella, Shigella (đặc điểm sinh học: đặc điểm
hình thái cấu tạo, tính chất nuôi cấy, sức đề kháng, khả năng gây bệnh)
Đặc điểm chung của vi khuẩn đường ruột:

Nhóm vi khuẩn gây bệnh đường ruột hầu hết có dạng hình que nên còn gọi là trực
khuẩn đường ruột, thuộc họ Enterobacteriaceae, có một số đặc điểm chung như sau:
Không có khả năng hình thành bào tử
Nhuộm gram âm
Có khả năng khử nitrat thành nitrit
Sử dụng glucoza và một số đường khác theo cơ chế lên men
Thường sống ở ruột người và một số động vật, khi sống trong ruột chúng có thể ở
trạng thái gây bệnh hoặc không gây bệnh
Có nhiều chi khác nhau song quan trọng nhất là 3 chi: Escherichia, Salmonella và
shigella
Phân biệt các nhóm vi khuẩn gây bệnh đường ruột
*E.coli
- Hình thái cấu tạo:
E.coli hình que, hai đầu tròn, kích thước khác nhau, thường từ 2-3x0,5 μm, có khi
ghép đôi một, có khi kết thành từng đám hoặc một chuỗi ngắn, có khả năng di động,
không có khả năng hình thành bào tử, có khả năng hình thành giáp mạc khi gặp môi
trường dinh dưỡng tốt
Nhuộm gram âm
Đặc điểm chung:
+ thường sống trong đường ruột
+Chiếm 80% vi khuẩn hiếu khí
+ Có khả năng tổng hợp vitamin B, E, K
+Trong cơ thể không gây bệnh nhưng khi cơ thể suy yếu=> Gây bệnh
+ Được chọn làm vsv chỉ thị ô nhiễm
Tính chất nuôi cấy
+PH sống =5,5-8
+pH thích hợp nhất =7-7,2
+ Trong môi trường hiếu khí cũng như kị khí
+Sống trong nhiệt độ từ 5-400C, thích hợp 370C
+Từ dạng S(nhẵn bóng)→M(nhày)→R(nhăn nheo)

+Có khả năng lên men lactoza, có khả năng lên men đường Glucoza, galactoza… khi
lên men có sinh bọt khí
Sức đề kháng
Dễ bị tiêu diệt bởi các thuốc sát trùng thông thường, sức đề kháng yếu E.coli thường
bị tiêu diệt ở nhiệt độ 600C trong 30ph
Khả năng gây bệnh


-

-

-

-

-

+Bình thường sống trong ruột người không gây bệnh. Khi cơ thể suy yếu một số
chủng trở nên gây bệnh. E.coli không những chỉ gây bệnh đường ruột như ỉa chảy,
kiết lị mà còn có thể gây 1 số bệnh khác như viêm đường tiết niệu, viêm gan, viên
phế quản, viêm màng phổi
+E.coli thuộc loại nội độc tố, có khả năng chịu nhiệt. Đặc biệt có một số chủng đột
biến có khả năng sinh ngoại độc tố, có khả năng tác động lên tế bào thành kinh
+ muốn phòng bệnh cần giữ gìn vệ sinh ăn uống, đặc biệt cần các biện pháp xử lý
phân để tránh ô nhiễm ra môi trường
*Shigella
- Hình thái cấu tạo: hình que 2 đầu tròn. Kích thước 2-3 μm-0.5 μm. Không có khả
năng hình thành giáp mạc, không có tiêm mao và tiên mao→ không có khả năng di
động

Nhuộm gram âm
Đặc điểm chung:
+Thường sống trong đường ruột người và 1 số động vật
+số lượng ít hơn E.coli rất nhiều, thường bị ức chế bởi E.coli
+cân bằng sinh thái bị phá vỡ→Số lượng Shigella nhiều→ gây bệnh
Tích chất nuôi cấy
+ pH sống =6.5-8.8
+pH thích hợp 7-8
+Trong môi trường hiếu khí và kị khí
+Sống nhiệt độ 8-400C thích hợp 370C
+ Khả năng di truyền: môi trường không thuận lợi: S→R không còn khả năng gây
bệnh, dễ bị bạch cầu nuốt, ngược lại điều kiện môi trường thích hợp R→S
+có khả năng lên men đường glucoza nhưng không tạo bọt khí, đa số không có khả
năng lên men lactoza, mantoza
Sức đề kháng
Có sức đề kháng yếu, bị tiêu diệt dưới ánh sáng mặt trời trong vòng 30ph.Bị chết
ngay ở nồng độ Phenol 5%.Shigella dễ bị tiêu diệt do cạnh tranh với các vsv khác
trong mt tự nhiên.Ở quần áo người gây bệnh, vi khuẩn lỵ sống được khoảng 1 tuần,
trong sữa sống được khá lâu
Khả năng gây bệnh
Là nguyên nhân gây bệnh lỵ trực khuẩn ở người thường gây thành dịch vào mùa hè
do ăn uống mất vệ sinh
Độc tố là nội độc tố, chỉ có 1 số loài có khả năng sinh ngoại độc tố
Muốn phòng bệnh cần giữ vệ sinh môi trường và vệ sinh thực phẩm, cách li người
bệnh kịp thời.
*Salmonella
- Hình thái cấu tạo: Hình que ngắn, kích thước trung bình 1-3x0,5 μm, không có khả
năng hình thành bào tử và giáp mạc
Có nhiều tiêm mao→ có khả năng di động, nhuộm gram âm thường bắt thuốc nhuộm
ở 2 đầu

Đặc điểm chung:
+Thường sống trong ruột người và 1 số đv