Vi sinh vật là gì? 1. Vi sinh vật là gì? Vi sinh vật là những cơ thể sống có kích thước rất nhỏ bé, đường kính tế bào chỉ khoảng 0, 2 đến 2 micromet (đối với vi sinh vật nhân sơ) và 10 đến 100 micromet (đối với vi sinh vật nhân thực). Phần lớn chúng là đơn bào, không thể thấy được bằng mắt thường mà phải quan sát dưới kính hiển vi. Vi sinh vật gồm nhiều nhóm khác nhau, tuy vậy chúng đều có đặc điểm chung là hấp thụ, chuyển hóa chất dinh dưỡng nhanh, sinh trưởng nhanh, phân bố rộng. 2. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật Là môi trường cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật. Có ba loại môi trường cơ bản: * Môi trường tự nhiên: Là môi trường chứa các chất tự nhiên không xác định được số lượng, thành phần như: Cao thịt bò, pepton, cao nấm men (pepton là dịch thủ phân một phần của thịt bò, cazein, bột đậu tương.. dùng làm nguồn cacbon, năng lượng và nito. Cao thịt bò chứa các axit amin, peptit, nucleotit, axit hữu cơ, vitamin và một số chất khoáng. Cao nấm men l;à nguồn phong phú các vitamin nhóm B cũng như nguồn nito và cacbon). *Môi trường tổng hợp: Là môi trường trong đó các chất đều đã biết thành phần hóa học và số lượng. Nhiều vi khuẩn hóa dị dưỡng có thể sinh trưởng trong môi trường chứa glucozo là nguồn cacbon và muối amon là nguồn nito. * Môi trường bán tổng hợp là môi trường trong đó có một số chất tự nhiên không xác định được thành phần và số lượng như pepton, cao thịt, cao nấm men và các chất hóa học đã biết thành phần và số lượng. Các môi trường nuôi cấy vi sinh vật đều ở dạng lỏng nên được gọi là môi trường lỏng (hoặc môi trường dịch thể) Để nuôi cấy vi sinh vật trên bề mặt môi trường đặc, người ta thêm vào môi trường lỏng 1, 5 đến 2% thạch (agar). Thạch là một loại polisaccarit phức tạp chiết rút từ tảo đỏ ở biển và có một số ưu điểm phù hợp với việc nuôi cấy vi sinh vật. Nó không bị các vi sinh vật phân giải, nóng chảy ở nhiệt độ 100 độ C, đông lại khi để nguội đến 40-42 độ C. 3. Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật Dinh dưỡng ở vi sinh vật khá đa dạng. Để phân biệt các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật, người ta dựa vào hai thông số: Nguồn năng lượng và nguồn cacbon chủ yếu. Người ta chia làm 4 kiểu dinh dưỡng: * Quang tự dưỡng: Tảo, vi khuẩn lam, vi khuẩn lưu huỳnh màu tía, màu lục * Quang dị dưỡng: Vi khuẩn tía, vi khuẩn lục không chứa lưu huỳnh * Hóa tự dưỡng: Vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh, vi khuẩn hidro.. * Hóa dị dưỡng: Vi sinh vật lên men, hoại sinh.. 4. Hô hấp và lên men Tất cả các phản ứng hóa học diễn ra trong tế bào vi sinh vật, xúc tác bởi các enzim được gọi chung là chuyển hóa vật chất. Quá trình này bao gồm: - Sinh tổng hợp các đại phân tử từ các chất dinh dưỡng đơn giản hơn lấy từ môi trường bên ngoài. - Các phản ứng cần cho việc tạo thành các chất giàu năng lượng (cao năng) dùng cho các phản ứng sinh tổng hợp. Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật khác nhau không chỉ ở nguồn năng lượng mà cả ở chất nhận electron. Vi sinh vật hóa dị dưỡng (thu nhận năng lượng từ thức ăn) chuyển hóa chất dinh dưỡng qua hai quá trình là hô hấp và lên men. * Hô hấp: - Hô hấp hiếu khí: Nấm và tảo hô hấp hiếu khí diễn ra ở màng trong gấp khúc (các mào) của ti thể còn ở vi khuẩn (vi sinh vật nhân sơ) hô hấp hiếu khí diễn ra ở màng sinh chất. - Hô hấp kị khí: Giống hô hấp hiếu khí, diễn ra ở màng sinh chất của nhiều vi khuẩn hiếu khí không bắt buộc hoặc kị khí bắt buộc nhưng ở đây chất nhận electron cuối cùng là một chất vô cơ trong điều kiện kị khí. * Lên men: Là sự phân giải cacbonhidrat xúc tác bởi enzim trong điều kiện kị khí, không có sự tham gia của một chất nhận electron từ bên ngoài. Chất cho electron và chất nhận electron là các phân tử hữu cơ. Đặc biệt, các vi khuẩn hóa tự dưỡng, còn gọi là hóa dưỡng vô cơ, sử dụng chất cho electron ban đầu là vô cơ và chất nhận electron cuối cùng là oxi hoặc gốc sunfat và nitrat.
