Bài Mở Đầu
Vi sinh vật là gì?
Đặc điểm chung của vi sinh vật

1. Kích thước nhỏ bé
Vi sinh vật thường được đo bằng micromet (µm), virut thường được đo bằng nanomet
(nm).1 µm = 10-3 mm; 1 nm = 10-6 mm, 1A (angstrom) = 10-7 mm. diện tích bề mặt
của một tập đoàn vi sinh vật hết sức lớn. VD 1 cm3 cầu khuẩn có diện tích bề mặt là
6m2.

2. Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh
vi khuẩn lactic (Lactobacillus) trong 1 giờ có thể phân giải một lượng đường lactozơ nặng
hơn1000 - 10000 lần khối lượng của chúng. Hệ số - QO2( số µl O2 mà mỗi mg chất khô của
cơ thể sinh vật tiêu hao trong 1 giờ ) ở mô lá, rễ là 0,5 - 4, ở tổ chức gan và thận là 10 - 20,
còn ở nấm men rượu (Sacharomyces cerevisiae) là 110, ở vi khuẩn thuộc chi
Pseudomonas là 1200, ở vi khuẩn thuộc chi Azotobacter là 2000.


Đặc điểm chung của vi sinh vật
3. Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh
Vi sinh vật có tốc độ sinh trưởng cực kỳ lớn. Vi khuẩn Escherichia coli trong các điều kiện thích
hợp cứ khoảng12 - 20 phút lại phân cắt một lần. Nếu lấy thời gian thế hệ (generation time) là
20 phút thì mỗi giờ phân cắt 3 lần, 24 giờ phân cắt 72 lần, từ một tế bào ban đầu sẽ sinh ra
nặng 4711 tấn!). 4.722.366.500.000.000.000.000 tế bào (nặng 4711 tấn!). Thời gian thế hệ
của nấm men S.cerevisiae là 120 phút.Khi nuôi cấy để thu sinh khối (biomass) giàu protein
phục vụ chăn nuôi người ta nhận thấy tốc độ sinh tổng hợp (biosynthesis) của nấm men cao
hơn của bò tới 100.000 lần. Thời gian thế hệ của tảo Chlorella là 7 giờ, của vi khuẩn lam
Nostoc là 23 giờ.
4. Năng lực thích ứng mạnh và dễ phát sinh biến dị

Phần lớn vsv có thể giữ nguyên sức sống ở nhiệt độ của nitơ lỏng (-1960C), thậm chí ở nhiệt độ

của hydro lỏng (- 2530C). Một số vsvt có thể sinh trưởng ở nhiệt độ2500C, thậm chí 3000C,
độ muối 32% VK Thiobacillus thioxidans có thể sinh trưởng ở pH = 0,5, Thiobacillus
denitrificans ở pH = 10,7.Ở nơi sâu nhất trong đại dương, bể ngâm xác vẫn có vsv sống. Vsv
rất dễ phát sinh biến dị Tần số thường là 10-5 - 10-10,thường gặp là đột biến gen, dẫn đến
thay đổi về hình thái, cấu tạo, tính kháng nguyên..( khi mới tìm thấy khả năng sinh kháng
sinh của Penicillium chrysogenum chỉ đạt tới 20 đvpenixilin 1ml dịch lên men. Ngày nay
100.000. Năm 1946 tỷ lệ các chủng Staphylococcusaureus kháng thuốc phân lập được ở
bệnh viện là khoảng 14%, năm1996 lên đến trên 97%.


Đặc điểm chung của vi sinh vật
 5. Phân bố rộng, chủng loại nhiều
Vi sinh vật phân bố ở khắp mọi nơi trên trái đất. Chúng có mặt trên cơ thể
người, động vật, thực vật, trong đất, trong nước, trong không khí, trên
mọi đồ dùng, vật liệu, từ biển khơi đến núi cao, từ nước ngọt, nước ngầm
cho đến nước biển ...
Trong đường ruột của người thường có không dưới 100 - 400 loài
sinh
vật khác nhau, chúng chiếm tới 1/3 khối lượng khô của phân. Chiếm số
lượng cao nhất trong đường ruột của người là vi khuẩn Bacteroides
fragilis, chúng đạt tới số lượng 1010 - 1011/g phân (gấp 100 - 1000 lần số
lượng vi khuẩn Escherichia coli).
Ở độ sâu 10.000 m của Đông Thái Bình Dương, nơi hoàn toàn tối tăm, lạnh
lẽo và có áp suất rất cao người ta vẫn phát hiện thấy có khoảng 1 triệu 10 tỉ vi
khuẩn/ml (chủ yếu là vi khuẩn lưu huỳnh).


-

Vai trò của vsv với con người

và môi trường tự nhiên
Vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ thành các chất vô cơ trong
chu trình chuyển hoá vật chất của hệ sinh thái. Góp phần làm sạch môi trường

-

Góp phần tạo chất mùn cho đất. Trong 1g đất ở tầng canh tác thường

có từ 1-22tỉ VK, 0,5- 14 tr XK, 3-50tr vi nấm, 10-30 nghìn vi tảo
- Một số VSV là những tác nhân gây nhiều bệnh cho cây trồng, vật nuôi cũng
như con người.
- Một số vi khuẩn và vi nấm phá

huỷ lương thực thực phẩm, vật liệu
xây dựng, kiến trúc, công nghiệp, mỹ thuật.

- Vi sinh vật mang

lại lợi ích cho con người trong nhiều
lĩnh vực kinh tế: công nghệp chế biến thực phẩm, dược phẩm, công nghệ
sinh học và môi trường, nông nghiệp, năng lượng, khai khoáng


Sơ lược lịch sử phát triển
- Cách đây 6000 năm, dân Ai Cập đã biết nấu rượu
-Trung Quốc sx rượu cách đây 4000 năm (Thời vh Long Sơn)
-3500 năm trước con người đã biết muối dưa
-Người đầu tiên phát hiện ra VSV là Leeuwenhoek năm 1674, năm 1680 là thành viên
Học hội Hoàng gia Anh. có 4 tập sách “ Những bí mật của giới tự nhiên nhìn qua
kính hiển vi”

-Đầu TK19, kính HV quang học,1934 KHVĐT ra đời
- Từ thập kỷ 60 TK 19, nghiên cứu sinh lý VSV. L.Pasteur(1822-1895)
- Robert Koch(1843-1910), tìm ra VK lao, tả , PP phân lập, nhuộm màu VSV
- D.I.Ivanovskii (1864-1920) tìm ra vius
- I.I.Metnhicov đặt nền móng cho khoa miễn dịch học với thuyết “thực bào”
- J.Lister (1827-1912), người Anh đề xuất các hóa chất diệt trùng
- A.Fleming(1881-1955) phát hiện chất kháng sinh peniciline (1928)
- EduardBuchner (1860-1917) chứng minh vaỉ trò của enzym lên men rượu
- Vinogradskii, phát hiện vk sắt, vk lưu huỳnh, vk nitrat hóa…Beijerincki…


Chương 1. Đại cương về vi sinh
vật học môi trường
1. Sự phân bố của vsv trong môi trường
1.1. Môi trường đất & sự phân bố của vsv trong môi trường đất
1.1.1. Môi trường đất
-







-Quá tinh hinh thanh Môi trường đất là cả một thế giới - một hệ sinh thái phức tạp được hình thành
qua nhiều quá trình sinh học, vật lý và hoá học
- Sự tích luỹ các chất hữu cơ đầu tiên trên bề mặt đá mẹ là nhờ các vi sinh vật tự dưỡng Đó
là các vi sinh vật sống bằng chất vô cơ, phân huỷ các chất vô cơ, tổng hợp nên các chất
hữu cơ cuả cơ thể mình… Các loại sinh vật cứ tác động lẫn nhau như thế trong những điều
kiện môi trường nhất định như độ ẩm, nhiệt độ, chất dinh dưỡng, năng lượng mặt trời ... tạo

thành một hệ sinh thái đất vô cùng phong phú mà không có nó thì không thể có sự sống,
không thể có đất trồng trọt - nguồn nuôi sống con người.
HST đất là một thể thống nhất bao gồm các nhóm sinh vật sống trong đất, có quan hệ tương
hỗ lẫn nhau dưới tác động của môi trường sống, có sự trao đổi vật chất và năng lượng.
Trong hệ sinh thái đất, vi sinh vật đóng vai trò quan trọng , chúng chiếm đại đa số về thành
phần cũng như số lượng so với các sinh vật khác.
Đất là môi trường thích hợp nhất đối với VSV, trong đất nói chung và trong đất trồng trọt nói
riêng có một khối lượng lớn chất hữu cơ & vô cơ là nguồn thức ăn cho các nhóm VSV bởi
vậy nó là nơi cư trú rộng rãi nhất của vi sinh vật, cả về thành phần cũng như số lượng so
với các môi trường khác.


Môi trường đất







Các chất dinh dưỡng không những tập trung nhiều ở tầng đất mà
còn phân tán xuống các tầng đất sâu. Bởi vậy ở các tầng đất khác
nhau, sự phân bố vi sinh vật khác nhau phụ thuộc vào hàm lượng
các chất dinh dưỡng.
Mức độ thoáng khí của đất cũng là một điều kiện ảnh hưởng đến sự
phân bố của vi sinh vật. Các nhóm háo khí phát triển ở nhiều nơi có
nồng độ ôxy cao. Những nơi yếm khí, hàm lượng oxy thấp thường
phân bố nhiều loại vi sinh vật kị khí.
Độ ẩm và nhiệt độ trong đất cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của
vi sinh vật đất. Đất vùng nhiệt đới thường có độ ẩm 70 - 80% và

nhiệt độ 200C - 300C. Đó là nhiệt độ và độ ẩm thích hợp với đa số
vi sinh vật. Bởi vậy trong mỗi gram đất thường có hàng chục triệu
đến hàng tỷ tế bào vi sinh vật bao gồm nhiều nhóm, khác nhau về
vị trí phân loại cũng như hoạt tính sinh lý, sinh hoá. Đó là cả một
thế giới phong phú chứa trong một nắm đất nhỏ bé mà bình thường
ta không thể hình dung ra được. Chúng ta có thể tưởng tượng: một
nắm đất là một vương quốc bao gồm các sắc tộc khác nhau
sống chen chúc, tấp nập và hoạt động sôi nổi.


1.1.2. Sự phân bố của VSV trong đất và
mối quan hệ giữa các nhóm vi sinh vật


1.1.2.1. Sự phân bố của vi sinh vật trong đất



VSV là những cơ thể nhỏ bé dễ dàng phát tán nhờ gió, nước và các sinh vật khác. Bởi vậy nó
có thể di chuyển một cách dễ dàng đến mọi nơi, nhất là những VSV có bào tử. Sự phân bố của
VSV đất còn gọi là khu hệ VSV đất.
Chúng bao gồm các nhóm có đặc tính hình thái, sinh lý và sinh hoá rất khác nhau như
vikhuẩn, Virus, Tảo, Nguyên sinh động
Số lượng và thành phần VSV trong đất thay đổi khá nhiều. Trên bề mặt đất rất ít Số lượng và
thành phần vi sinh vật nhiều hơn khi chiều sâu đất 10 - 20 cm so với bề mặt, các quá trình
chuyển hoá quan trọng trong đất chủ yếu xảy ra trong tầng đất này. Số lượng và thành phần
vi sinh vật sẽ giảm đi khi độ sâu của đất hơn 30 cm và sâu 4 - 5m hầu như rất ít (trừ trường
hợp đất có mạch nước ngầm).
Số lượng và thành phần vi sinh vật trong đất còn thay đổi tuỳ chất đất, ở nơi đất nhiều chất
hữu cơ, giàu chất mùn có độ ẩm thích hợp vi sinh vật phát triển mạnh, thí dụ ở đầm lầy, đồng

nước trũng, ao hồ, khúc sông chết, cống rãnh, ... Còn ở những nơi đất có đá, đất có cát số
lượng và thành phần vi sinh vật ít hơn. Lợi dụng sự có mặt của vi sinh vật trong đất mà người
ta phân lập, tuyển chọn, đồng thời duy trì những chuyển hoá có lợi phục vụ cho cuộc sống.







Sự phân bố của vi sinh vật trong đất










Trung bình trong đất VK chiếm khoảng 90%,XK 8%, vi nấm 1%, còn lại 1% là tảo, nguyên
sinhđộng vật. Tỷ lệ này thay đổi tuỳ theo các loại đất, khu vực địa lý, tầng đất, thời vụ, chế độ
canh tác v,v... Ở những đất có đầy đủ chất dinh dưỡng, độ thoáng khí tốt, nhiệt độ, độ ẩm và pH
thích hợp thì VSV phát triển nhiều về số lượng và thành phần. Sự phát triển của VSV lại chính là
nhân tố làm cho đất thêm phì nhiêu, màu mỡ.
Khi đánh giá độ phì nhiêu của đất phải tính đến thành phần và số lượng vi sinh vật.
Sự phân bố của VSV trong đất:
1. Phân bố theo chiều sâu:VSV tập trung nhiều nhất ở tầng canh tác, càng xuống sâu càng ít.
Với đất bạc màu, do hiện tượng rửa trôi, tầng 0 - 20 cm ít chất hữu cơ hơn tầng 20 - 40cm. Bởi

vậy ở tầng này số lượng vi sinh vật nhiều hơn tầng trên. Sau đó giảm dần ở các tầng dưới.
Thành phần VSV cũng thay đổi theo tầng đất: VK háo khí, vi nấm, XK thường tập trung ở tầng
mặt. Càng xuống sâu, VK kị khí như phát triển mạnh(20 - 40cm). Ở khí hậu nhiệt đới nóng ẩm
do có quá trình rửa trôi, xói mòn nên tầng 0 - 20cm dễ biến động, tầng 20 - 40cm ổn định hơn.
2. Phân bố theo các loại đất Các loại đất khác nhau có điều kiện dinh dưỡng, độ ẩm, độ thoáng
khí, pH khác nhau. Bởi vậy sự phân bố của VSV cũng khác nhau. Ở đất lúa nước, tình trạng
ngập nước lâu ngày, tỷ lệ giữa VK hiếu khí/ yếm khí luôn nhỏ hơn 1. Ở đất trồng màu, không khí
lưu thông tốt, quá trình ôxy hoá chiếm ưu thế, các VSV háo khí phát triển mạnh. Tỷ lệ giữa VK
háo khí và yếm khí thường lớn hơn 1, có trường hợp đạt tới 4 - 5. Ở đất phù sa sông Hồng, số
lượng VSV tổng số rất cao. Ngược lại, vùng đất bạc màu Hà Bắc có số lượng vi sinh vật ít nhất.


Sự phân bố của vi sinh vật trong đất







3. Phân bố theo cây trồng
Đối với tất cả các loại cây trồng, vùng rễ cây là vùng vi sinh vật phát triển mạnh nhất. Sở dĩ
như thế vì rễ cây cung cấp một lượng lớn chất hữu cơ khi nó chết đi. Khi còn sống, bản thân rễ
cây cũng thường xuyên tiết ra các chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡngcho vi sinh vật. Rễ cây
còn làm cho đất thoáng khí, giữ được độ ẩm. Tất cả những nhân tố đó làm cho số lượng vi sinh
vật ở vùng rễ phát triển mạnh hơn vùng ngoài rễ.
Tuy nhiên, mỗi loại cây trồng trong quá trình sống của nó thường tiết qua bộ rễ những chất
khác nhau. Bộ rễ khi chết đi cũng có thành phần các chất khác nhau. Thành phần và số lượng
các chất hữu cơ tiết ra từ bộ rễ quyết định thành phần và số lượng vi sinh vật sống trong vùng
rễ đó. Ví dụ như vùng rễ cây họ Đậu thường phân bố nhóm vi khuẩn cố định nitơ cộng sinh

còn ở vùng rễ Lúa là nơi cư trú của các nhóm cố định nitơ tự do hoặc nội sinh ... Số lượng và
thành phần vi sinh vật cũng thay đổi theo các giai đoạn phát triển của cây trồng. Ở đất vùng
phù sa sông Hồng, số lượng vi sinh vật đạt cực đại ở giai đoạn lúa hồi nhanh, đẻ nhánh, giai
đoạn này là cây lúa sinh trưởng mạnh. Bởi vậy thành phần và số lượng chất hữu cơ tiết qua bộ
rễ cũng lớn - đó là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật vùng rễ. Số lượng vi sinh vật đạt cực tiểu
ở thời kỳ lúa chín. Thành phần vi sinh vật cũng biến động theo các giai đoạn phát triển của cây
phù hợp với hàm lượng các chất tiế qua bộ rễ. Tại sao lại sử dụng cây keo thay cây bạch
đàn???


1.1.2.2. Mối quan hệ giữa các nhóm VSV trong đất










Có 4 loại quan hệ: ký sinh, cộng sinh, hỗ sinh và kháng sinh
1. Quan hệ ký sinh:là hiện tượng VSV này sống ký sinh trên VSV khác, hoàn toàn
ăn bám và gây hại cho vật chủ. Ví dụ như các loại virus sống ký sinh trong tế bào
vi khuẩn hoặc một vài loài vi khuẩn sống ký sinh trên vi nấm
2. Quan hệ cộng sinh:là quan hệ hai bên cùng có lợi, bên này không thể thiếu bên
kia trong quá trình sống. Ở VSV người ta ít quan sát thấy quan hệ cộng sinh. Có
một số giả thiết cho rằng: Ty thể - cơ quan hô hấp của tế bào vi nấm chính là một
vi khuẩn cộng sinh với vi nấm 3. Quan hệ hỗ sinh:
3.Quan hệ hỗ sinh là quan hệ hai bên cùng có lợi nhưng không nhất thiết phải có

nhau, thường thấy trong sự sống của VSV vùng rễ. VD như mối quan hệ giữa
nấm mốc phân huỷ tinh bột thành đường và nhóm VK phân giải loại đường đó.
Mối quan hệ giữa nhóm vk phân giải photpho và nhóm vk phân giải protein, trong
đó nhóm thứ nhất cung cấp P cho nhóm thứ hai và nhóm thứ hai cung cấp N cho
nhóm thứ nhất
4. Quan hệ kháng sinh: là mối quan hệ đối kháng lẫn nhau giữa hai nhóm vi sinh
vật. Loại này thường tiêu diệt loại kia hoặc hạn chế quá trình sống của nó. .


1.1.3. Mối quan hệ giữa đất, VSV và thực vật









1.1.3.1. Quan hệ giữa đất và vi sinh vật đất
Đất có kết cấu từ những hạt nhỏ liên kết với nhau thành cấu trúc đoàn lạp của đất. Vậy yếu
tố nào đã liên kết các hạt đất với nhau
Hoạt động của VSV, nhất là nhóm háo khí đã hình thành nên axit humic. Các muối của axit
humic tác dụng với ion Canxi tạo thành một chất dẻo gắn kết những hạt đất với nhau.
Nấm mốc và XK phát triển một hệ khuẩn ti khá lớn Khi chúng chết đi sẽ bị vk phân giải tạo
thành các chất dẻo kết dính các hạt đất với nhau.
VK chết đi và tự phân huỷ cũng tạo thành các chất kết dính.
Lớp dịch nhày bao quanh các vi khuẩn có vỏ nhày cũng có khả năng kết dính các hạt đất với
nhau.
1. Tác động của sự cày xới, đảo trộn đất đến vsv đất

Cày xới, đảo trộn có tác dụng điều hoà chất dinh dưỡng, làm đất thoáng khí tạo điều kiện
cho vsv phát triển mạnh. Các phương pháp cày xới khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến số
lượng và thành phần vsv. Khi xới lớp đất canh tác nhưng không lật mặt, số lượng vsv cũng
như cường độ hoạt động có tăng lên nhưng không nhiều bằng xới đất có lật mặt hoặc cày
sâu. Tuy nhiên không phải đất nào cũng theo quy luật đó, đối với đất úng ngập, quy luật trên
thể hiện rõ hơn trong khi đó ở đất cát nhẹ khô hạn thì việc xới xáo không hợp lý lại làm giảm
lượng vsv


Quan hệ giữa đất và vi sinh vật đất












2. Tác động của phân bón đến vi sinh vật đất
Khi bón các loại phân hữu cơ và vô cơ vào đất, phân tác dụng nhanh hay chậm đến cây trồng là
nhờ hoạt động của vsv. Chúng phân giải chất hữu cơ thành dạng vô cơ cho cây trồng hấp thụ, biến
dạng vô cơ khó tan thành dễ tan ...
Các loại phân bón cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vsv trong đất. Phân hữu cơ
như phân chuồng, phân xanh, bùn ao ... đặc biệt làm tăng số lượng vsv. Tuy vậy, các loại phân hữu
cơ khác nhau tác động đến sự phát triển của vsv đất ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào tỷ lệ
C/N của phân bón.

Phân vô cơ cũng có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của vsv đất vì nó có các nguyên
tố N, P, K, Ca,.. vi lượng rất cần thiết.
Bón vôi có tác dụng cải thiện tính chất lý hoá của đất, làm tăng cường hoạt động của vsv, nhất là
đối với đất chua, mặn, bạc màu.
3. Tác động của chế độ nước đối với vi sinh vật:
Đại đa số các loại vi khuẩn có ích đều phát triển mạnh mẽ ở độ ẩm 60 - 80%. Độ ẩm quá thấp hoặc
quá cao đều ức chế vsv. Chỉ có nấm mốc và xạ khuẩn là có thể phát triển được ở điều kiện khô.
4. Tác động đến chế độ canh tác khác tới vi sinh vật như chế độ luân canh, xen canh. Các loại
thuốc hoá học trừ sâu, diệt cỏ gây tác động có hại tới vsv


1.1.3.2. Mối quan hệ giữa vsv và thực vật








Mỗi loại cây đều có một khu hệ vsv vùng rễ đặc trưng ??Những chất tiết của rễ có
ảnh hưởng quan trọng đến vsv vùng rễ. Lớp đất nằm sát rễ có số lượng vsv lớn.
Càng xa rễ, vsv càng giảm đi.
Thành phần vsv vũng rễ còn phụ thuộc vào thời kỳ phát triển của cây. Vd vsv phân
giải xenluloza có rất ít khi cây còn non nhưng khi cây già thì rất nhiều.
VSV trong vùng rễ có quan hệ mật thiết với cây, chúng sử dụng những chất tiết
của cây làm chất dinh dưỡng, đồng thời cung cấp chất dinh dưỡng, tiết ra các
vitamin và chất sinh trưởng có lợi đối với cây trồng.
Có rất nhiều vsv gây bệnh cho cây, có loại ức chế sinh trưởng của cây, có loại tàn
phá mùa màng nghiêm trọng.

Vi sinh vật gây bệnh có khả năng tồn tại trong đất hoặc trên tàn dư thực vật từ vụ
này qua vụ khác. Để tránh bệnh cho cây người ta dùng nhiều biện pháp hoá học,
biện pháp sinh học, biện pháp tổng hợp bảo vệ cây trồng ... Một biện pháp hiện đại
là truyền gen chống chịu cho cây.


1.2. MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ SỰ PHÂN BỐ CỦA
VSV TRONG NƯỚC









1.2.1. Môi trường nước
- Nước ngầm có hàm lượng muối khoáng khác nhau tuỳ từng vùng. Nước ngầm rất nghèo
chất dinh dưỡng do đã được lọc qua các tầng đất.
- Nước bề mặt bao gồm suối, sông, hồ, biển. Tuỳ theo vùng địa lý, tùy thuộc các nguồn nước
được tiếp nhận mà nước có thể rất khác nhau về tính chất lý hoá học. Tất cả những yếu tố
khác nhau đó đều ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố của vi sinh vật trong các môi trường
nước.
1.2.2. Sự phân bố của vi sinh vật trong các môi trường nước
Các yếu tố MT quan trọng quyết định sự phân bố của vi sinh vật là hàm lượng muối, chất
hữu cơ, pH, nhiệt độ và ánh sáng& nguồn nhiễm vsv.
VSV trong nước được đưa từ nhiều nguồn khác nhau như đất, nước mưa chảy tràn, nước
ngầm hoặc nguồn nước thải…




Ở MT nước ngọt, đặc biệt là những nơi luôn có sự nhiễm khuẩn từ đất, hầu hết các nhóm
vsv có trong đất đều có mặt trong nước, nhưng với tỷ lệ khác biệt. Nước ngầm và nước suối
thường nghèo vi sinh vật nhất


Sự phân bố của vi sinh vật trong môi
trường nước










Ở ao, hồ và song số lượng và thành phần vsv phong phú hơn nhiều. Hầu hết các nhóm vsv
trong đất đều có mặt ở đây. Ở những nơi bị nhiễm nước thải sinh hoạt còn có mặt các vk
đường ruột và các vsv gây bệnh khác.
Ở những thuỷ vực có nguồn nước thải công nghiệp đổ vào thì thành phần vsv tuỳ thuộc vào
tính chất của nước thải. Những nguồn có chứa nhiều axit thường làm tiêu diệt các nhóm vsv
ưa trung tính có trong thuỷ vực.
sự phân bố của vsv ở hồ và sông rất khác nhau. Ở các hồ nghèo dưỡng, tỷ lệ vk có khả năng
hình thành bào tử thường cao hơn so với nhóm không có bào tử. Ở các tầng hồ khác nhau
sự phân bố của vsv cũng khác nhau..
Ở MT nước mặn sự phân bố của vsv khác hẳn so với nước ngọt. Tất cả đều thuộc nhóm ưa
mặn ít có ở MT nước ngọt. Đặc biệt có nhóm ưa mặn cực đoan phát triển được ở nơi độ muối

cao. Chúng có mặt ở cả các ruộng muối và các thực phẩm ướp muối. Đại diện của nhóm này
là Halobacterium có thể sống được ở dung dịnh muối bão hoà.
Các vsv sống trong môi trường nước mặn nói chung có khả năng sử dụng chất dinh dưỡng
có nồng độ rất thấp. Chúng phát triển chậm hơn nhiều so với vsv đất. Chúng thường bám
vào các hạt phù sa để sống. VSV ở biển thường thuộc nhóm ưa lạnh, có thể sống được ở
nhiệt độ từ 0 đến 40C, có khả năng chịu được áp lực lớn nhất là ở những vùng biển sâu.


2. CÁC NHÓM VSV CHÍNH



-

Vi sinh vật vô cùng phong phú cả về thành phần và số lượng. Chúng bao
gồm các nhóm khác nhau có đặc tính khác nhau về hình dạng, kích
thước, cấu tạo và đặc biệt khác nhau về đặc tính sinh lý, sinh hoá.
Dựa vào đặc điểm cấu tạo tế bào, người ta chia ra làm 3 nhóm lớn:
Nhóm chưa có cấu tạo tế bào bao gồm các loại virus.

-

Nhóm có cấu tạo tế bào nhưng chưa có cấu trúc nhân rõ ràng (cấu trúc
nhân nguyên thuỷ) gọi là nhóm Procaryotes, bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn
và tảo lam.

-

Nhóm có cấu tạo tế bào, có cấu trúc nhân phức tạp gọi là Eukaryotes bao
gồm nấm men, nấm sợi (gọi chung là vi nấm) một số động vật nguyên

sinh và tảo đơn bào.


2.1 Virus
2.1.1 Đặc điểm chung
 Virus là nhóm vi sinh vật chưa có cấu tạo tế bào.
 có kích thước vô cùng nhỏ bé, có thể chui qua màng
lọc vi khuẩn..
 Virus không có khả năng sống độc lập mà phải sống
ký sinh trong các tế bào khác.
 Khi ở ngoài môi trường nó là 1 đại phân tử hóa học
không sống & có hoạt tính truyền nhiễm.
 Mỗi loại virus chỉ có 1 loại axit nucleic AND hoặc
ARN


2.1.2 Hình thái & cấu trúc của
virus








2.1.2.1. Hình thái và kích thước
Virus có kích thước rất nhỏ bé, từ 20 x 30 đến 150 x 300 nanomet (1 nm =
10-6 mm)
Có 3 loại hình thái chung nhất của virus. Đó là hình cầu, hình que và có

cấu trúc phức tạp
Hình que điển hình là virus đốm thuốc lá (virus VTL), chúng có hình que
dài với cấu trúc đối xứng xoắn. Các đơn vị cấu trúc xếp theo hình xoắn
quanh 1 trục, mỗi đơn vị gọi là capxome.
Loại hình cầu điển hình là một số virus động vật. Các đơn vị cấu trúc xếp
teo kiểu đối xứng 4 mặt, 8 mặt hoặc 20 mặt.
Loại có cấu trúc phức tạp phổ biến hơn cả là các virus ký sinh trên vi
khuẩn gọi là thực khiẩn thể hoặc Phage. Loại hình dạng này phần đầu có
cấu trúc đối xứng khối phần đuôi là có cấu trúc đối xứng xoắn.


Hình thái của virus



2.1.2.2 cấu trúc của virus



Cấu tạo cơ bản: Tất cả các virus đều có cấu tạo gồm
hai thành phần cơ bản:
Lõi là acid nucleic (tức genom). Genom của virus có
thể là ADN hoặc ARN, chuỗi đơn hoặc chuỗi kép,
trong khi genom của tế bào luôn là ADN chuỗi kép,
và trong tế bào luôn chứa hai loại acid nucleic, ADN
và ARN.


2.1.2.2 cấu trúc của virus



Vỏ capsid:
Là vỏ protein được cấu tạo bởi các đơn vị capsome. Capsome lại được cấu
tạo từ 5 hoặc 6 đơn vị cấu trúc gọi là protome. Protome có thể là monome
(chỉ có một phân tử protein) hoặc polyme (có nhiều phân tử protein)
- Capsid có khả năng chịu nhiệt, pH và các yếu tố ngoại cảnh nên có chức
năng bảo vệ lõi acid nucleic
- Trên mặt capsid chứa các thụ thể đặc hiệu, hay là các gai glicoprotein,
giúp cho virus bám vào các thụ thể trên bề mặt tế bào. Đây cũng chính là
các kháng nguyên (KN) kích thích cơ thể tạo đáp ứng miễn dịch
(ĐƯMD).
- Vỏ capsid có kích thước và cách sắp xếp khác nhau khiến cho virus có
hình dạng khác nhau. Có thể chia ra ba loại cấu trúc: đối xứng xoắn, đối
xứng hình khối và cấu trúc phức tạp


2.1.2.2 cấu trúc của virus
Vỏ ngoài:
Một số virus có vỏ ngoài (envelope) bao bọc vỏ capsid. Vỏ ngoài có nguồn gốc từ
màng sinh chất của tế bào được virus cuốn theo khi nảy chồi. Vỏ ngoài có cấu
tạo gồm 2 lớp lipid và protein.
- Lipid gồm phospholipid và glycolipid, hầu hết bắt nguồn từ màng sinh chất (trừ
virus pox từ màng Golgi) với chức năng chính là ổn định cấu trúc của virus.
- Protein vỏ ngoài thường là glycoprotein cũng có nguồn gốc từ màng sinh chất,
tuy nhiên trên mặt vỏ ngoài cũng có các glycoprotein do virus mã hóa được gắn
trước vào các vị trí chuyên biệt trên màng sinh chất của tế bào, rồi về sau trở
thành cấu trúc bề mặt của virus. Ví dụ các gai gp 120 của HIV hay hemaglutinin
của virus cúm, chúng tương tác với receptor của tế bào để mở đầu sự xâm nhập
của virus vào tế bào.
Dưới tác động của một số yếu tố như dung môi hoà tan lipid, enzym, vỏ ngoài có

thể bị biến tính và khi đó virus không còn khả năng gây nhiễm nữa.





Protein của virus

Protein virus được tổng hợp nhờ mARN của virus trên riboxom của tế bào. Tuỳ theo thời
điểm tổng hợp mà được chia thành protein sớm và protein muộn. Protein sớm do gen
sớm mã hoá, thường là enzym (enzym phiên mã ngược, proteaza ) còn protein muộn do
gen muộn mã hoá, thường là protein cấu trúc tạo nên vỏ capsid và vỏ ngoài & Protein nền
là protein nằm phía trong, giữa vỏ capsid và vỏ ngoài, giữ mối liên kết giữa hai vỏ này

1 : Nucleocapsid
2: Protein nền
3: Vỏ ngoài
4: Cầu disulfur
5: Đuôi trong gắn protein nền
6: Kênh vận chuyển
7: Glycoprotein (gai phụ)
8: Protein vận chuyển màng
9: Glycoprotein vỏ ngoài


2.1.3 Quá trình hoạt động của virus trong tế bào chủ

Có 2 quá trình là hoạt động của virus độc & virus không độc.
Virus độc phá vỡ tế bào làm tế bào chết và tiếp tục xâm nhập rồi phá vỡ các tế bào
lân cận. Virus không độc là tạo thành trạng thái tiềm tan trong tế bào chủ, Ở

những điều kiện môi trường nhất định, trạng thái tiềm tan có thể biến thành
trạng thái tan phá vỡ tế bào.
 1.2.1.3.1. Quá trình hoạt động của virus độc:
 chia làm 4 giai đoạn:
 - Giai đoạn hấp phụ của hạt virus tự do trên tế bào chủ. Mỗi loại virus có khả
năng hấp thụ lên một hoặc vài loại tế bào nhất định. Điều này giải thích được tại
sao mỗi loại virus chỉ gây bệnh cho một vài loại nhất định.
 - Giai đoạn xâm nhập của virus vào tế bào chủ :xảy ra theo nhiều cơ chế khác
nhau phụ thuộc vào từng loại virus và tế bào chủ.
 Ở thực khuẩn thể T4 phân tử ADN được bơm vào bên trong tế bào chủ. Ở một số
virus động vật, toàn bộ hạt virion lọt vào trong tế bào, sau đó các men bên trong
tế bào mới tiến hành phân huỷ vỏ Capxit giải phóng ADN.