Môi trường và bảo hộ lao động

Vi sinh vật (Microorganisms) là tên chung dùng để chỉ tất cả các loại sinh vật nhỏ bé, mà muốn thấy rõ chúng, người ta phải dùng đến các phương tiện phóng đại (kính hiển vi).

Vi sinh vật có phân bố ở khắp mọi nơi, trong đất, trong nước, trong không khí, trong thực phẩm, . Bào tử của chúng tung bay trên những tầng cao của bầu khí quyển, chu du theo những đám mây. VSV có thể sống được trên nhiều loại vật chất khác nhau mà những sinh vật khác khó có thể tồn tại được như trên kính, da, giấy, các thiết bị bằng kim loại, .

Vi sinh vật học (Microbiology) là khoa học nghiên cứu về hoạt động sống của các vi sinh vật (từ tiếng Hy Lạp, mikros là nhỏ bé, bios là sự sống và logos là khoa học). Vi sinh vật học có thể chia thành các chuyên khoa nghiên cứu về vi khuẩn, vi rút (siêu khuẩn), nguyên sinh động vật, ký sinh trùng, nấm và tảo.

 

docx119 trang | Chia sẻ: andy_Khanh | Ngày: 05/10/2016 | Lượt xem: 99 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Môi trường và bảo hộ lao động, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn hãy click vào nút TẢi VỀ
ơ chất.
2.1.5. Cơ chế phản ứng của Enzyme
Hầu như tất cả các biến đổi hóa sinh trong tế bào và cơ thể sống đều được xúc tác bởi enzyme ở pH trung tính, nhiệt độ và áp suất bình thường trong khi đa số các chất xúc tác hóa học khác lại chỉ xúc tác ở nhiệt độ và áp suất cao. Điều này thực hiện được là do việc tạo được môi trường đặc hiệu (bởi trung tâm hoạt động của enzyme liên kết với cơ chất) có lợi nhất về mặt năng lượng để thực hiện phản ứng của enzyme. 	
Trong phản ứng có sự xúc tác của enzyme, nhờ sự tạo thành phức hợp trung gian enzyme - cơ chất mà cơ chất được hoạt hóa. Khi cơ chất kết hợp vào enzyme, do kết quả của sự cực hóa, sự chuyển dịch của các electron và sự biến dạng của các liên kết tham gia trực tiếp vào phản ứng dẫn tới làm thay đổi động năng cũng như thế năng, kết quả là làm cho phân tử cơ chất trở nên hoạt động hơn, nhờ đó tham gia phản ứng dễ dàng.
Năng lượng hoạt hóa khi có xúc tác enzyme không những nhỏ hơn rất nhiều so với trường hợp không có xúc tác mà cũng nhỏ hơn so với cả trường hợp có chất xúc tác thông thường. Ví dụ trong phản ứng phân hủy H2O2 thành H2O và O2 nếu không có chất xúc tác thì năng lượng hoạt hóa là 18 Kcal/mol, nếu có chất xúc tác là platin thì năng lượng hoạt hóa là 11,7 Kcal/mol, còn nếu có enzyme catalase xúc tác thì năng lượng hoạt hóa chỉ còn 5,5 Kcal/mol.
Nhiều dẫn liệu thực nghiệm đã cho thấy quá trình tạo thành phức hợp enzyme cơ chất và sự biến đổi phức hợp này thành sản phẩm, giải phóng enzyme tự do thường trải qua ba giai đoạn theo sơ đồ sau.
E + S ® ES ® P + E
	Trong đó:
	- E là enzyme
	- S là cơ chất (Substrate)
	- ES là phức hợp enzyme - cơ chất
	- P là sản phẩm (Product)
Giai đoạn thứ nhất: enzyme kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thành phức hợp enzyme - cơ chất (ES) không bền, phản ứng này xảy ra rất nhanh và đòi hỏi năng lượng hoạt hóa thấp;
Giai đoạn thứ hai: xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn tới sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hóa trị tham gia phản ứng.
Giai đoạn thứ ba: tạo thành sản phẩm, còn enzyme được giải phóng ra dưới dạng tự do.
Các loại liên kết chủ yếu được tạo thành giữa E và S trong phức hợp ES là: tương tác tĩnh điện, liên kết hydrogen, tương tác Van der Waals. Mỗi loại liên kết đòi hỏi những điều kiện khác nhau và chịu ảnh hưởng khác nhau khi có nước.
Nói tóm lại, những phản ứng enzyme là những phản ứng hóa học thuận nghịch, kèm theo sự giảm năng lượng. Không có phản ứng enzyme nào làm tăng năng lượng. Vì là phản ứng thuận nghịch nên các phản ứng Enzyme phụ thuộc vào nồng độ enzyme, nồng độ chất phản ứng ban đầu, nồng độ của sản phẩm cuối cùng.
Phản ứng enzyme có dạng tổng quát là:
Chất phản ứng + enzyme chất phản ứng – enzyme	 enzyme + sản phẩm cuối cùng
Cơ chất kết hợp enzyme tại vị trí trung tâm hoạt động để tạo thành phức hợp enzyme – protein ( ES ). Sản phẩm P tạo thành và enzyme E lại tiếp tục phản ứng với phân tử cơ chất khác
Enzyme được hoàn nguyên trở lại, còn chất phản ứng thì được chuyển hóa thành sản phẩm cuối cùng. Nếu không có sự hoàn nguyên thì vi sinh vật sẽ ra sức tạo enzyme mới. Enzyme thể hiện được tác dụng là do nó cùng các cơ chất (chất phản ứng) tạo thành một phức chất. Phức chất này hình thành nhờ liên kết ion và một số liên kết phụ (liên kết hydro, liên kết kị nước ) và tồn tại trong một thời gian rất ngắn, không bền vững. 
Theo thuyết khác, enzyme có tác dụng giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Do ảnh hưởng của enzyme, phân tử cơ chất biến dạng và phân cực. Các electron sắp xếp lại, dẫn đến sự thay đổi phân bố điện tích, cho nên năng lượng hoạt hóa của cơ chất bị giảm. Ví dụ: Quá trình thủy phân một hợp chất A – B. Hai phần của phân tử A và B nối với nhau bằng liên kết hình sóng. Trên bề mặt phân tử enzyme có hai vị trí gắn cơ chất (hai điểm lõm) cho hai phần A và B. Liên kết giữa A và B căng ra, yếu đi, electron bị chuyển chỗ và cuối cùng bị đứt ra. Hydro của nước gắn vào một phần (B), còn nhóm hydroxyl của nước gắn vào phần kia (A)
2.1.6. Những yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng của enzyme
2.1.6.1. Nồng độ enzyme
Sự phụ thuộc của vận tốc phản ứng vào enzyme
Nếu làm nhiều thí nghiệm với lượng enzyme sử dụng tăng dần, sau một thời gian t1, người ta nhận thấy rằng lượng cơ chất được biến đổi tăng lên khi lượng enzyme tăng lên (khi chúng còn đang ở trong phần đoạn thẳng của đường biểu diễn, nghĩa là vẫn còn ở vận tốc ban đầu). Nhưng ở thời điểm t2 ( ngoài phần đoạn thẳng) thì không còn sự tỷ lệ giữa vận tốc và nồng độ enzyme nữa.
Sự tương quan giữa vận tốc phản ứng và nồng độ enzyme có nhiều ứng dụng quan trọng, nó cho phép đánh giá nồng độ của một enzyme trong một dung dịch chiết xuất mà không cần phải làm tinh sạch enzyme.
2.1.6.2. Nồng độ cơ chất
Söï thay ñoåi vaän toác phaûn öùng enzyme theo noàng ñoä cô chaát
Nếu nồng độ enzyme được giữ cố định và nồng độ cơ chất thay đổi thì người ta nhận thấy rằng : đầu tiên vận tốc phản ứng gia tăng nhanh chóng, nhưng khi nồng độ cơ chất tiếp tục gia tăng thì đường biểu diễn uốn cong và với nồng độ cơ chất càng cao thì vận tốc không còn gia tăng nữa và đường biểu diễn tiệm cận với giá trị cực đại Vmax.
Hoạt tính của enzyme phụ thuộc vào nồng độ cơ chất và nồng độ enzyme trong một giới hạn nhất định. Nếu nồng độ cơ chất tăng và vượt quá điểm giới hạn thì tốc độ phản ứng cũng không tăng theo tỷ lệ thuận. Khi đó, nồng độ của enzyme là yếu tố giới hạn.
Trong hàng loạt chuỗi phản ứng enzyme nối tiếp nhau diễn ra bởi vi sinh vật thì tốc độ toàn phần của phản ứng sẽ bị giới hạn bởi tốc độ của phản ứng chậm nhất trong chuỗi đó.
2.1.6.3. Chất kiềm hãm
Chất kìm hãm là chất làm yếu hay chấm dứt tác dụng xúc tác của enzyme. Các chất kìm hãm có bản chất hóa học khác nhau, người ta chia các chất kìm hãm thành các loại sau:
Kìm hãm thuận nghịch: 
Là khi có mặt chất kìm hãm thì hoạt tính men sẽ yếu đi, nhưng khi tách bỏ chất kìm hãm thì hoạt tính men sẽ trở lại hoạt động như ban đầu
Kìm hãm cạnh tranh: xảy ra khi men thiếu tính đặc hiệu tuyệt đối, chất kìm hãm có cấu tạo gần giống cấu tạo của cơ chất. Do vậy nó cạnh tranh với cơ chất tác dụng cũng tại trung tâm họat động của men, nơi mà cơ chất cũng tác dụng.
Kìm hãm không cạnh tranh : trong trường hợp này, chất kìm hãm I gắn được cả vào men tự do và cả men trong phức hợp ES. Trong trường hợp này cấu tạo của I ít giống với S, do vậy không xảy ra sự cạnh tranh, I có thể gắn với E ở một trung tâm khác với S do vậy tạo ra đồng thới phức EI và cả phức IES nên làm chậm vận tốc phản ứng từ ES tạo ra sản phẩm P khi ái lực S với E và EI như nhau.
Kìm hãm bất thuận nghịch: 
Ngược lại với chất kìm hãm thuận nghịch, nghĩa là khi ta loại bỏ chất kìm hãm thì men không thể trở lại được hoạt tính ban đầu.
Kìm hãm dị không gian (Alosteric):
Ở một số men, ngoài trung tâm hoạt động, nơi liên kết trực tiếp với S và quyết định hoạt tính xúc tác của men, còn có các " tâm dị không gian ", là những phần của men mà khi kết hợp với một chất có phân tử nhỏ nào đó, sẽ làm cấu trúc bậc 3 của toàn bộ phân tử men thay đổi, dẫn đến trung tâm hoạt động men cũng bị biến đổi, kèm theo sự biến đổi hoạt tính của men.
Chất kìm hãm I có thể gắn vào E trùng với vị trí gắn của S, hoặc có thể I gắn vào "tâm dị không gian" trên E, cả hai trường hợp này đều có ảnh hưởng tới vận tốc phản ứng men hoặc ảnh hưởng ái lực liên kết giữa S và trung tâm hoạt động của men.
2.1.6.4. Chất hoạt hóa
Chất hoạt hóa là những chất có tác dụng làm cho men từ trạng thái không hoạt động trở nên hoạt động, hoặc từ hoạt động yếu trở nên hoạt động mạnh hơn. Chất hoạt hóa có bản chất rất khác nhau. Chúng có thể là các ion kim loại, một số chất hữu cơ nào đó, các dẫn xuất vitamin, các men proteaza tách bỏ "peptid kìm hãm" trong tiền men.... 
2.1.6.5. Nhiệt độ
Ảnh hưởng của nhiệt độ rất đa dạng. Nhiệt độ tăng có thể kích thích việc kết hợp của men với cơ chất, kích thích tốc độ phản ứng phức hợp cơ chất - men thành sản phẩm. Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến khả năng hoạt hóa của men vì men có bản chất là protein nên nó chỉ có thể hoạt động tốt trong khoảng nhiệt độ mà ở đó protein chưa bị phá vỡ cấu trúc hay chưa bị biến tính.
2.1.6.6. pH
Nồng độ ion hydro hay pH ảnh hưởng rất rõ đến phản ứng men. Đa số men chỉ thể hiện hoạt tính xúc tác trong giới hạn pH nhất định mà thôi. Giá trị tối ưu pH đối với các loại men khác nhau thì khác nhau. 
2.1.6.7. Muối và kim loại nặng
Những muối trung tính như NH4Cl, NaCl, Na2SO4thường làm cho protein kết tủa từ dung dịch, do thay đổi độ hòa tan của protein. Thường yêu cấu nồng độ muối cao (20-30%) cho phản ứng kết tủa này. Những kim loại nặng như đồng, kẽm, magie, sắt cũng làm kết tủa protein. Sử dụng những kim loại nặng để kìm hãm hoạt tính của enzym là việc rất quan trọng đối với vi sinh học vệ sinh.
2.1.6.8. Bản chất keo của enzym
Enzym là những chất cao phân tử ít tan mà thường là keo. Hoạt tính bề mặt của keo khá cao làm cho enzym có những tính chất riêng. Enzym trong vi sinh vật tồn tại trong dạng keo lơ lửng nên ngăn ngừa được hiện tượng khuếch tán từ trong tế bào ra môi trường. Vi khuẩn và nấm phải thủy phân nhiều hợp chất hữu cơ bên ngoài trước khi chuuyển những chất đó vào trong tế bào. Việc thủy phân các hợp chất ngoài tế bào được nhờ enzym nằm ở bề mặt tế bào. Khi tế bào già, bề mặt tế bào sẽ bị phân hủy và enzym mới phải được hình thành. Kết quả sẽ giải phóng các enzym thủy phân vào dung dịch mà người ta gọi là thải enzym vào dung dịch.
2.1.7. Công nghệ điều chế enzyme và ứng dụng
2.1.7.1. Công nghệ điều chế enzym từ vi sinh vật
Dựa vào đặc tính cơ bản của enzym, vi sinh vật được ứng dụng nhiều nhất trong công nghệ điều chế men. 
Trong công nghệ sản xuất men, trên thế giới đang tiến hành hai phương pháp: phương pháp nuôi cấy bề mặt và phương pháp nuôi cấy chìm.
Kết thúc quá trình nuôi cấy ta thu nhận chế phẩm men. Chế phẩm này được gọi là chế phẩm men thô (vì ngoài thành phần men ra chúng còn chứa khối vi sinh vật, thành phần môi trường và nước có trong môi trường).
Tùy theo mục đích sử dụng ta có thể dùng chế phẩm thô này ngay không cần qua quá trình tinh sạch. Trong những trường hợp cần thiết ta phải tiến hành làm sạch men. Khi men được tách hết nước, sinh khối vi sinh vật và thành phần môi trường và chúng ở dạng tinh thể, ta thu được chế phẩm men sạch. Chế phẩm này còn gọi là chế phẩm men tinh khiết.
2.1.7.2. Ứng dụng men
Sử dụng định hướng các men có trong tế bào sống của vi sinh vật:
Việc sử dụng men đồng nghĩa với việc sử dụng tế bào vi sinh vật trong quá trình sản xuất. Tế bào vi sinh vật không chỉ giữ men mà còn có khả năng tạo ra những men trong điều kiện tự nhiên. 
Ứng dụng men trong tế bào sống của vi sinh vật chỉ có ý nghĩa khi sản phẩm của sự tham gia phản ứng men là sản phẩm không tinh khiết. Đây là hỗn hợp các sản phẩm tạo thành trên cơ sở có sự tham gia của hàng loạt vì trong tế bào vi sinh vật sống tồn tại hàng loạt các men tham gia những phản ứng sinh hoá khác nhau, sản phẩm của phản ứng này là nguyên liệu hay cơ chất cho phản ứng kế tiếp. Như vậy trong quá trình tiến hành phản ứng sẽ tạo ra phức hợp các nhiều chất khác nhau, các chất này luôn ở trạng thái động và sẵn sàng tham gia tiếp tục những phản ứng sinh hóa trong và ngoài cơ thể. Do đó nếu ta quan tâm thu nhận một loại sản phẩm nào đó có độ sạch tuyệt đối thì không thể sử dụng men theo hướng này.
Thích hợp đối với qúa trình ủ (ủ phân hữu cơ, ủ thức ăn gia súc). Trong những qúa trình này sản phẩm cuối cùng thường là hỗn hợp nhiều chất trong đó có thể tồn tại một hay hai chất chiếm số lượng lớn, những chất này được tạo thành trên cơ sở số lượng, hay tính men tham gia tạo ra chúng có trong tế bào sống vượt trội hơn những tế bào khác. 
Có ý nghĩa trong công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men truyền thống, các quá trình ủ, đặc biệt trong xử lý nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt và nuớc thải bệnh viện.
Sử dụng men hoàn toàn không liên quan gì đến tế bào sống của vi sinh vật:
Men được tách ra khỏi tế bào được tinh chế hoặc không được tinh chế. Người ta không quan tâm đến tế bào vi sinh vật sống hay chết vì đã có một khối lượng sinh khối vi sinh vật chứa nhiều men và có hoạt tính cao công việc ứng dụng chỉ bao gồm việc tạo điều kiện thuận lợi cho men hoạt động chứ không phải tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.
Sinh khối vi sinh vật chứa men trong trường hợp này được gọi là chế phẩm men thô (trong đó bao gồm men, sinh khối vi sinh vật, nước và thành phần môi trường). Nhiều trường hợp, ngươi ta sử dụng chế phẩm men thô này để tiến hành các quá trình thuỷ phân (ví dụ như trong sản xuất rượu theo phương pháp Mycomant, hay trong sản xuất bia bằng nguyên liệu thay thế malt).
Nếu men được tách khỏi sinh khối, nước và thành phần môi trường, ta có men hoàn toàn sạch. Chế phẩm men này được gọi là chế phẩm men tinh khiết. Các men tinh khiết thường được dùng để sản xuất những sản phẩm sạch.
Chế phẩm men tinh khiết được sử dụng trong kỹ thuật vệ sinh bảo vệ môi trường. Những men thường được dùng là amilaza. proteinaza, pectinaza, xellulaza
Quá trình trao đổi chất của vi sinh vật
2.2.1. 	Định nghĩa
Trao đổi chất là 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. Trao đổi chất thường xuyên với môi trường xung quanh là cơ sở cuả sự sống và phát triển của vi sinh vật.
2.2.2	Nguyên lý của quá trình trao đổi chất
Trao đổi chất ở vi sinh vật trải qua hai quá trình: đồng hoá và dị hoá. Trong đó, quá trình đồng hoá thúc đẩy quá trình sinh trưởng và sinh sản của tế bào. Quá trình dị hoá phân giải các chất. Các quá trình dị hoá có thể xảy ra trong tế bào (do các men nội bào thực hiện), có thể xảy ra ngoài tế bào (do các men ngoại bào thực hiện). Quá trình dị hóa trong tế bào nhằm cung cấp năng lượng và nguyên liệu cho quá trình tổng hợp của tế bào. 
Mối quan hệ giữa phản ứng đồng hóa và phản ứng dị hóa được trình bày trong hình sau:
SẢN PHẨM
NHIỆT
CHUYỂN ĐỘNG
THẨM THẤU
ADP
ĐỒNG HÓA
CHẤT TIỀN PHẢN ỨNG
ATP
DỊ HÓA
Các vi sinh vật điều chỉnh sự trao đổi năng lượng dựa trên những gì mà môi trường bên ngoài tác động vào chúng. Thông thường các tế bào lựa chọn con đường trao đổi có lợi nhất, nếu đối với dị hoá tức là tìm con đường tạo nhiều năng lượng nhất trên 1 đơn vị chất trao đổi. Ví dụ, các vi khuẩn tuỳ nghi có khả năng cảm giác được lượng oxy có sẵn. Nếu lượng oxy khá cao thì các enzym hô hấp của quá trình oxy hóa photphoryl sẽ được tổng hợp. Nếu trong điều kiện hiếu khí, enzym kỵ khí lên men sẽ được tạo thành.
Sản phẩm cuả quá trình trao đổi chất bao gồm: Sản phẩm bậc một - sinh khối cuả vi sinh vật và sản phẩm bậc hai - sản phẩm đồng hoá và dị hoá không tham gia quá trình tạo sinh khối cuả tế bào và được thải ra ngoài môi trường.
Ngoài ra còn có các sản phẩm của sự chuyển hóa (transformation products). Đây là các chất trung gian không bền và tiếp tục được chuyển hoá trong chuỗi chuyển hóa của tế bào.
Sơ đồ các sản phẩm trao đổi chất cuả vi sinh vật
Năng lượng được tạo ra trong quá trình này thường giải phóng ra dưới dạng nhiệt năng. Chính nhiệt năng này làm nóng môi trường. Đối với quá trình trao đổi chất, nhiệt năng này có ý nghĩa rất lớn vì khi nhiệt độ tăng sẽ có xu hướng tăng hoạt tính enzym ở một giới hạn nhiệt độ tối ưu. Các enzym trong tế bào vi sinh vật thường hoạt động ở nhiệt độ ôn hoà như nhiệt độ vi sinh vật. Nhưng khi enzym thoát khỏi tế bào thường hoạt động ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của tế bào. Mặt khác chính năng lượng này làm ức chế hoặc tiêu diệt các vi sinh vật ưa ấm, do đó làm hạn chế sự cạnh tranh giữa các loài vi sinh vật trong cùnng một môi trường.
2.2.3	Nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật
Để tồn tại và phát triển, cũng như các sinh vật khác, vi sinh vật phải cần đến chất dinh dưỡng. Chất dinh dưỡng không những được dùng cho quá trình sinh tổng hợp tạo nên những thành phần cấu tạo của tế bào mà còn được dùng cho quá trình tạo ra năng lượng cho tế bào hoạt động.
Mỗi nhóm vi sinh vật khác nhau có nhu cầu về các chất dinh dưỡng rất khác nhau. Ví dụ nhóm vi khuẩn tự dưỡng quang năng có khả năng sử dụng trực tiếp năng lượng mặt trời thì đòi hỏi của nó đối với chất dinh dưỡng rất đơn giản. Trong khi đó nhóm vi khuẩn dị dưỡng, lại đòi hỏi nhiều loại chất dinh dưỡng khác nhau. 
Một số chất dinh dưỡng chính nằm trong nhu cầu của đa số loài vi sinh vật có thể kể đến như sau:
2.2.3.1. Nước
Nhu cầu của vi sinh vật đối với nước rất cao, vì nứơc chiếm 75-90% trọng lượng tế bào vi sinh vật. Tất cả các quá trình sinh hoá xảy ra trong tế bào đều cần có nước. Ở điều kiện khô hạn vi sinh vật chết hoặc ở trạng thái tiềm sinh.
2.2.3.2. Nguồn dinh dưỡng cacbon
Các nguồn cacbon dễ hấp thu đối với đa số các vi sinh vật là các loại đường, sau đó là tinh bột, glyxerin và một số axit hữu cơ như axit lactic, axit xitric Khi nuôi các vi sinh vật dị dưỡng người ta thường sử dụng môi trường chứa đường, tinh bột hoặc một số axit hữu cơ làm nguồn cacbon.
Các hợp chất hữu cơ khó phân giải như xellulo, dầu hoả chỉ thích hợp cho các nhóm vi sinh vật đặc hiệu đối với những cơ chất này. Các nguồn cacbon vô cơ như CO2 thì lại là nguồn dinh dưỡng cuả nhóm tự dưỡng cacbon.
Nhiều nhóm vi sinh vật còn có khả năng đồng hoá nguồn cacbon từ các chất đạm hữu cơ như protein, pepton, axit amin. Tuy nhiên nồng độ chất dinh dưỡng cacbon quá cao có thể ức chế khả năng sinh trưởng của vi sinh vật.
2.2.3.3. Nguồn dinh dưỡng nitơ
Dạng nitơ vô cơ như NH3, NH4+, NO3- là nguồn dinh dưỡng đối với các nhóm vi sinh vật tự dưỡng amin. Trong khi đó các muối nitrat lại là nguồn thức ăn thích hợp với nhiều xa khuẩn nấm mốc và tảo.
Dạng nitơ hữu cơ như protein, polypeptit, axit amin là nguồn dinh dưỡng đối với nhóm vi sinh vật dị dưỡng amin, chúng không có khả năng tự tổng hợp các axit amin của tế bào từ các hợp chất nitơ vô cơ.
Dạng nitơ phân tử (N2) chiếm phần lớn trong không khí là nguồn dinh dưỡng nitơ của nhóm vi sinh vật cố định nitơ.
2.2.3.4. Nguồn dinh dưỡng khoáng
Photpho (P) là nguồn dinh dưỡng khoáng quan trọng nhất đối với vi sinh vật vì trong thành phần tế bào nó chiếm tỉ lệ 50% tổng số các chất khoáng. Nó có trong nhiều thành phần quan trọng của tế bào như axit nucleic, photphoprotein, photpholipit, ADP, ATP
Lưu huỳnh (S) cũng là một nguồn dinh dưỡng khoáng quan trọng đối với vi sinh vật. Nó có trong thành phần của một số axit amin chứa S trong tế bào như xittin, metionin và một số vitamin. Vi sinh vật thường đồng hoá S từ những hợp chất S hữu cơ, thậm chí một vài vi sinh vật còn có khả năng đồng hoá những hợp chất có tính độc như H2S.
Sắt (Fe) nằm trong thành phần của một số men có chứa Fe nên cũng là chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật. Ngoài ra các nguồn khoáng khác như Mg, Ca, Mn, K, Na và các nguyên tố vi lượng như Bo, Mo,  cũng rất cần thiết đối với vi sinh vật, thiếu chúng vi sinh vật không thể phát triển bình thường. 
2.2.3.5. Các chất sinh trưởng
Chất sinh trưởng của vi sinh vật không chỉ bao gồm các loại vitamin như đối với người và động vật, nó còn bao gồm cả những chất hữu cơ cần thiết mà cơ thể vi sinh vật không thể tự động tổng hợp. Mỗi loài vi sinh vật đòi hỏi một loại chất sinh trưởng khác nhau. Cùng một loài vi sinh vật nếu sống trong những điều kiện khác nhau cũng đòi hỏi những chất sinh trưởng khác nhau.
2.2.4.	Cơ chế vận chuyển thức ăn vào tế bào của vi sinh vật
Trong qúa trình sống vi sinh vật thường hấp thụ các chất dinh dưỡng từ môi trường ngoài và thải các sản phẩm trao đổi chất vào môi trường. Màng tế bào chất chính là nơi điều chỉnh sự ra vào của các chất khác nhau. Có hai cơ chế chính trong việc vận chuyển các chất qua màng:
Khuyếch tán thụ động: Dựa trên sự chênh lệch nồng độ hoặc sự chênh lệch điện thế giữa hai phía. Sự khuếch tán này không cần năng lượng của tế bào. Chỉ có một số chất đi qua màng theo cơ chế này như: nước, O2, CO2, axit béo và một số chất tan trong lipit.
Vận chuyển nhờ Pecmeza: Các chất đi qua màng phải liên kết với enzim vận chuyển là Pecmeaza. Có 2 loại vận chuyển nhờ Pecmeaza
Vận chuyển thụ động:
Kiểu vận chuyển này không tiêu tốn năng lượng của tế bào. Các chất hòa tan liên kết thuận nghịch với phân tử Pecmeaza thành phức hợp "chất hoà tan - Pecmeaza", phức hợp này đi qua màng nhờ

File đính kèm:

  • docxvi_sinh_vat_chuong_1-4.docx