Vi sinh vật học đại cương - Chương IV: Quá trình sinh lý của vi sinh vật

Nội dung text: Vi sinh vật học đại cương - Chương IV: Quá trình sinh lý của vi sinh vật

1. Chương IV QUÁ TRÌNH SINH LÝ CỦA VI SINH VẬT
2. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
3. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG ✓ Nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật • Nitơ: nitơ hữu cơ, nitơ vơ cơ • Carbon: chất hữu cơ, CO2 • Các chất khác: chất khĩang, chất sinh trưởng.
4. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG ✓ Oxy : yếm khí, hiếu khí, tùy tiện ✓ Năng lượng : ánh sáng, ATP ✓ Nhiệt độ : nĩng, ấm, lạnh ✓ pH : acid, trung tính, baz
5. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng • Khuếch tán bị động Màng ngoài Màng trong
6. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng • Khuyếch tán xúc tiến Màng ngoài Màng trong
7. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng • Chuyển vận nhĩm Màng ngoài Màng trong Enzym-2 S P S HPr S S Enzym-2 Enzym-2 S Enzym-1 S + PEP S Enzym-2S P- HPr
8. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng • Chuyển vận chủ động Màng ngoài Màng trong ADP+P ATP i
9. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng Thẩm thấu bị động Chuyển vận nhĩm Màng ngoài Màng trong Màng ngoài Màng trong Enzym-2 S P S HPr S S Enzym-2 Enzym-2 S Enzym-1 + PEP S S Enzym-2 S P - HPr Khuyếch tán xúc tiến Chuyển vận chủ động Màng ngoài Màng trong Màng ngoài Màng trong ADP+P ATP i
10. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Sơ đồ trao đổi chất của vi sinh vật CHẤT DỰ TRỮ SỰ TĂNG CÁC CHẤT Trao đổi SINH KHỐI DINH DƯỠNG xây dựng Tái tổng hợp Sự dinh TẾ BÀO VI dưỡng SINH VẬT CÁC Sự dị hóa Sự trao đổi SẢN PHẨM năng lượng DỊ HÓA CÁC SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG
11. II. QUÁ TRÌNH HƠ HẤP - Hơ hấp yếm khí - Hơ hấp hiếu khí - Vi sinh vật Clostridium • Yếm khí • Yếm khí tùy tiện • Hiếu khí • Vi hiếu khí Bacillus
12. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý ✓ Nhiệt độ Sự sinh trưởng Sự sinh
13. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý ✓ Nhiệt độ o o o Nhĩm vi sinh vật Thường gặp t min t opt t max Vi sinh vật ưa lạnh Vi sinh vật sống ở các biển 0oC 5 –10oC 20 –30oC (psychrophyle) phía bắc, đất bắc cực Vi sinh vật ưa ấm Đại đa số các loại vi khuẩn, 3oC 20 –35oC 45 –50oC ( mesophyle) nấm ở mọi nơi Vi sinh vật ưa nĩng Thường gặp trong các suối 0oC 50 –60oC 80oC (thermophyle) nước nĩng
14. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý ✓ Nhiệt độ
15. oC oF Tác động đến vi sinh vật Nhiệt hơi nước tiêu diệt hồn tồn vi sinh vật và bào tử trong vịng 121 250 15 – 20 phút Nhiệt hơi nước tiêu diệt hồn tồn vi sinh vật và bào tử trong vịng 116 240 30 – 40 phút Nhiệt hơi nước tiêu diệt hồn tồn vi sinh vật và bào tử trong vịng 110 230 60 – 80 phút Nhiệt độ sơi của nước cĩ khả năng tiêu diệt tế bào dinh dưỡng 100 212 nhưng khơng tiêu diệt được bào tử Tế bào đang phát triển của vi khuẩn, nấm men, nấm mốc bị tiêu diệt 82 – 93 179 – 200 hồn tồn 62 – 82 151 – 180 Các vi sinh vật ưa nhiệt vẫn phát triển được Pasteur hĩa, tiêu diệt phần lớn vi sinh vật gây bệnh trong sữa, nước 60 – 77 140 – 171 quả, trừ bào tử của chúng 16 – 38 61 – 100 Các lồi nấm men, nấm sợi, vi khuẩn phát triển mạnh 10 – 16 50 – 61 Các lồi ưa lạnh phát triển mạnh 0 32 Các lồi vi sinh vật ngừng phát triển – 18 0 Vi khuẩn ở trạng thái chết – 251 – 420 Rất nhiều lồi vi sinh vật khơng bị chết trong hydrogen lỏng
16. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý ✓ Tia bức xạ Lọai bức xạ Bước sĩng Tác dụng Tia tử ngọai 136 – 3200Ao - Vi sinh vật chết hoặc đột biến Tia bức xạ ion hĩa (X, R) 136 – 1000Ao - Vi sinh vật chết hoặc đột biến Tia diệt khuẩn 2000 – 2950Ao - Diệt khuẩn phịng bảo quản Là năng lượng của VSV cĩ màu Anh sáng ban ngày 4000 – 8000Ao Tiêu diệt 1 phần VSV khơng màu
17. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý ✓ Áp suất thẩm thấu - Ưa mặn: Halococcus morrhueae, Staphylococcus, - Khơng ưa mặn: Enterobacteria, Pseudomonas,
18. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý ✓ Độ ẩm STT Nhĩm vi sinh vật Aw min 1 Phần lớn vi khuẩn G- 0,97 2 Phần lớn vi khuẩn G+ 0,90 3 Phần lớn nấm men 0,88 4 Phần lớn nấm sợi 0,80 5 Vikhuẩn ưa mặn 0,75 6 Một số nấm sợi khác 0,60
19. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố hĩa học ✓ pH
20. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố hĩa học ✓ pH pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vi sinh Nấm mốc vật thực Nấm men phẩm Vi khuẩn lactic Staphyloccocus aureus Acetobacer sp. E. Coli Clostridium botulinum Bacillus cereus Vibrio sp.
21. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố hĩa 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)
22. 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 hịa 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 nuơi sống mình
23. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Sức nĩng khơ + Tủ sấy: 1600 trong 2h, 1800C trong 30 phút + Đốt qua lửa - Sức nĩng ướt + Đun sơi trong nước + Phương pháp Pasteur + Phương pháp Tyndal + Hơi nước bảo hịa
24. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Sức nĩng ướt
25. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Sức nĩng khơ
26. III. 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 Gamma
27. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Phương pháp lọc
28. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Chất hĩa 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 cĩ mặt muối. Khơng tác dụng lên bào tử. + Ancohol: etanol: sát trùng ngồi da. Khơng tác dụng với bào tử. Tác dụng tăng theo trọng lượng phân tử. + Iod: diệt tất cả các lồi vi khuẩn và bào tử. Sát trùng da, tẩy uế nước và khơng khí. + Bạc: diệt khuẩn mạnh
29. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Chất hĩa học Nồng độ Vi Bào tử Nấm bậc TT Loại Ví dụ Virut (%) khuẩn vi khuẩn cao Etylic 70 + - + + 1 Alcol Izopropylic 70 - 90 + - + - 2 Aldehyde Formaldehyde 1 - 8 + + + +
30. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Stt Hĩa chất Max VSV bị tác động Thực phẩm Acid benzoic, các Nấm men, nấm 1 0,1% Margarine, đồ chua, nước quả benzoat mốc Acid sorbic, các 2 0,2% Nấm mốc Phomai, siro, bánh ngọt, trứng sorbat Acid propionic, Bánh mì, bánh ngọt, một số loại 3 0,32% Nấm mốc các propionat phomai 4 Parabens 0,1% Nấm men, mốc Nước quả, đồ chua, bánh 5 SO2, sulfit 200–300ppm Các loại VSV Mật rỉ, trái cây sấy, mơi trường Etylen, propylen Nấm men, nấm 6 700ppm Các loại hạt oxid mốc Vi khuẩn lactic, 7 Nisin 1% Thịt Clostridium Clostridium, nấm 8 Natri nitrit 120ppm Thịt mốc 9 Format ethyl 15–200 ppm Nấm men, mốc Trái cây sấy, hạt
31. IV. DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ DI TRUYỀN NHÂN ĐƠI GEN ADN Sao mã ARN Giải mã Polypeptide Transcription tt Translation
32. IV. DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ DI TRUYỀN ĐỘT BIẾN Đọan gen gốc A H L C G M Đột biến điểm A C L C G M Đột biến đọan A C H C G M
33. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Colony forming units colony
34. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Sinh khối Cân bằng động VSV Tử vong log lag Time Sinh trưởng trong mơi trường nuơi cấy tĩnh
35. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Cân bằng động Sinh khối VSV log Tử vong lag log lag Time Sinh trưởng kép
36. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Sinh khối VSV Time Sinh trưởng liên tục
37. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Sinh trưởng liên tục: Hệ thống Chemostat
38. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Sinh trưởng liên tục: Hệ thống Bioreactor