Sinh học - Quá trình sinh lý của vi sinh vật

QUÁ TRÌNHSINH LÝ CỦA VI SINH VẬTChương IVI. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNGI. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG Nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật Nitơ: nitơ hữu cơ, nitơ vô cơ Carbon: chất hữu cơ, CO2 Các chất khác: chất khóang, chất sinh trưởng.I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG Oxy : yếm khí, hiếu khí, tùy tiện Năng lượng : ánh sáng, ATP Nhiệt độ : nóng, ấm, lạnh pH : acid, trung tính, bazI. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng Khuếch tán bị độngMaøng ngoaøiMaøng trongI. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng Khuyếch tán xúc tiến Maøng ngoaøiMaøng trongI. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng Chuyển vận nhómMaøng ngoaøiMaøng trongSSSSSSEnzym-2Enzym-2Enzym-2Enzym-2SHPr- HPrPPSEnzym-1+ PEPI. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng Chuyển vận chủ độngMaøng ngoaøiMaøng trongATPADP+PiI. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡngThẩm thấu bị độngChuyển vận nhómKhuyếch tán xúc tiếnChuyển vận chủ độngMaøng ngoaøiMaøng trongMaøng ngoaøiMaøng trongSSSSSSEnzym-2Enzym-2Enzym-2Enzym-2SHPr- HPrPPSEnzym-1+ PEPMaøng ngoaøiMaøng trongMaøng ngoaøiMaøng trongATPADP+PiI. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG Sơ đồ trao đổi chất của vi sinh vật TEÁ BAØO VISINH VAÄTCAÙC SAÛN PHAÅM CUÛA QUAÙ TRÌNH TRAO ÑOÅI NAÊNG LÖÔÏNGCAÙC SAÛN PHAÅMDÒ HOÙASÖÏ TAÊNGSINH KHOÁICHAÁT DÖÏ TRÖÕCAÙC CHAÁTDINH DÖÔÕNGSöï trao ñoåinaêng löôïngSöï dò hoùaTaùitoånghôïpTrao ñoåixaây döïngSöï dinhdöôõngII. QUÁ TRÌNH HÔ HẤP Hô hấp yếm khí Hô hấp hiếu khí Vi sinh vật Yếm khí Yếm khí tùy tiện Hiếu khí Vi hiếu khíClostridiumBacillusIII. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố vật lý Nhiệt độ Sự sinh trưởngIII. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố vật lý Nhiệt độNhóm vi sinh vậtThường gặptomintoopttomaxVi sinh vật ưa lạnh(psychrophyle)Vi sinh vật sống ở các biển phía bắc, đất bắc cực0oC5 –10oC20 –30oCVi sinh vật ưa ấm( mesophyle)Đại đa số các loại vi khuẩn, nấm ở mọi nơi3oC20 –35oC45 –50oCVi sinh vật ưa nóng(thermophyle)Thường gặp trong các suối nước nóng0oC50 –60oC80oCIII. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố vật lý Nhiệt độoCoFTác động đến vi sinh vật121250Nhiệt hơi nước tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật và bào tử trong vòng 15 – 20 phút116240Nhiệt hơi nước tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật và bào tử trong vòng 30 – 40 phút110230Nhiệt hơi nước tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật và bào tử trong vòng 60 – 80 phút100212Nhiệt độ sôi của nước có khả năng tiêu diệt tế bào dinh dưỡng nhưng không tiêu diệt được bào tử82 – 93179 – 200Tế bào đang phát triển của vi khuẩn, nấm men, nấm mốc bị tiêu diệt hoàn toàn62 – 82151 – 180Các vi sinh vật ưa nhiệt vẫn phát triển được60 – 77140 – 171Pasteur hóa, tiêu diệt phần lớn vi sinh vật gây bệnh trong sữa, nước quả, trừ bào tử của chúng16 – 3861 – 100Các loài nấm men, nấm sợi, vi khuẩn phát triển mạnh10 – 1650 – 61Các loài ưa lạnh phát triển mạnh032Các loài vi sinh vật ngừng phát triển– 180Vi khuẩn ở trạng thái chết– 251– 420Rất nhiều loài vi sinh vật không bị chết trong hydrogen lỏngIII. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố vật lý Tia bức xạLọai bức xạBước sóngTác dụngTia tử ngọai136 – 3200Ao - Vi sinh vật chết hoặc đột biếnTia bức xạ ion hóa (X, R)136 – 1000Ao- Vi sinh vật chết hoặc đột biếnTia diệt khuẩn2000 – 2950Ao- Diệt khuẩn phòng bảo quảnAnh sáng ban ngày4000 – 8000AoLà năng lượng của VSV có màuTiêu diệt 1 phần VSV không màuIII. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố vật lý Áp suất thẩm thấu Ưa mặn: Halococcus morrhueae, Staphylococcus,.. Không ưa mặn: Enterobacteria, Pseudomonas,..III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố vật lý Độ ẩmSTTNhóm vi sinh vậtAw min1Phần lớn vi khuẩn G-0,972Phần lớn vi khuẩn G+0,903Phần lớn nấm men0,884Phần lớn nấm sợi0,805Vikhuẩn ưa mặn0,756Một số nấm sợi khác0,60III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố hóa học pHIII. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố hóa học pHpH12345678910Vi sinh vật thực phẩmNấm mốcNấm menVi khuẩn lacticStaphyloccocus aureusAcetobacer sp.E. ColiClostridium botulinumBacillus cereusVibrio sp.III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố hóa học Chất độc và chất diệt khuẩn Ester, alcol, dd NaOH yếu. Muối kim loại nặng, Zn, acid, formalin HNO3, Cl2, KMnO4, Glycerin, đường, muối (tăng nồng độ)III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT Yếu tố sinh học Hiện tượng cộng sinh :  khi hai sinh vật cùng chung sống hòa bình,  sinh vật này hữu ích cho sinh vật kia lại. Hiện tượng đối kháng (hoại sinh) :  khi hai sinh vật tiêu diệt lẫn nhau. Hiện tượng ký sinh:  sinh vật này sống dựa vào sinh vật kia, hút chất dinh dưỡng của sinh vật kia để nuôi sống mình III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Sức nóng khô+ Tủ sấy: 1600 trong 2h,  1800C trong 30 phút+ Đốt qua lửa Sức nóng ướt+ Đun sôi trong nước+ Phương pháp Pasteur+ Phương pháp Tyndal+ Hơi nước bảo hòa III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Sức nóng ướtIII. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Sức nóng khôIII. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Phương pháp lọc+ Sử dụng màng lọc+ Thời gian lọc : max. 30 phút Tia diệt khuẩn+ Tia tử ngọai+ Tia Rơnghen+ Tia GammaIII. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Phương pháp lọcIII. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Chất hóa học+ dd Br 1%, HgCl2 0,1%, cồn, AgNO3 0,05%,..: đ/v hạt+ Phenol: sát trùng dụng cụ bị nhiễm bẩn.  Hoạt tính tăng khi có mặt muối.  Không tác dụng lên bào tử.+ Ancohol: etanol: sát trùng ngoài da.  Không tác dụng với bào tử.  Tác dụng tăng theo trọng lượng phân tử.+ Iod: diệt tất cả các loài vi khuẩn và bào tử.  Sát trùng da, tẩy uế nước và không khí.+ Bạc: diệt khuẩn mạnh III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Chất hóa họcTTLoaïiVí duïNoàng ñoä (%)Vi khuaånBaøo töû vi khuaånNaám baäc caoVirut1Alcol Etylic70+-++Izopropylic70 - 90+-+-2AldehydeFormaldehyde1 - 8++++III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNGSttHóa chấtMaxVSV bị tác độngThực phẩm1Acid benzoic, các benzoat0,1%Nấm men, nấm mốcMargarine, đồ chua, nước quả2Acid sorbic, các sorbat0,2%Nấm mốcPhomai, siro, bánh ngọt, trứng3Acid propionic, các propionat0,32%Nấm mốcBánh mì, bánh ngọt, một số loại phomai4Parabens0,1%Nấm men, mốcNước quả, đồ chua, bánh5SO2, sulfit200–300ppmCác loại VSVMật rỉ, trái cây sấy, môi trường6Etylen, propylen oxid700ppmNấm men, nấm mốcCác loại hạt7Nisin1%Vi khuẩn lactic, ClostridiumThịt8Natri nitrit120ppmClostridium, nấm mốcThịt9Format ethyl15–200 ppmNấm men, mốcTrái cây sấy, hạtIV. DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ DI TRUYỀNNHÂN ĐÔI GEN ADNARNttPolypeptideSao mãGiải mãTranscriptionTranslationIV. DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ DI TRUYỀNĐỘT BIẾN Đọan gen gốcĐột biến điểmĐột biến đọanV. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂNColony forming unitscolonyV. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂNSinh trưởng trong môi trường nuôi cấy tĩnhTimelaglogCân bằng độngTử vongSinh khối VSVV. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂNSinh trưởng képTimelaglogCân bằng độngTử vonglaglogSinh khối VSVV. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂNSinh trưởng liên tụcTimeSinh khối VSVV. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂNSinh trưởng liên tục: Hệ thống ChemostatV. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂNSinh trưởng liên tục: Hệ thống Bioreactor