Bài 17: Vi sinh vật và các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật

a. Khái niệm

Vi sinh vật bao gồm các sinh vật có kích thước nhỏ bé và thường chỉ quan sát được bằng kính hiển vi. Vi sinh vật có đại diện trong các giới: Khởi sinh, Nguyên sinh và Nấm.

b. Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật

Bảng 17.2. Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật

– Dựa vào nguồn năng lượng và carbon sử dụng, vi sinh vật được chia thành 4 kiểu dinh dưỡng khác nhau: quang tự dưỡng, quang dị dưỡng, hóa tự dưỡng và hoá dị dưỡng

c. Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật

Một số phương pháp phổ biến nghiên cứu vì sinh vật: phân lập, quan sát hình thái, nghiên cứu đặc điểm hoá sinh.

Bài 18: Sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật

a. Sinh trưởng của vi sinh vật

– Sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật là sự tăng lên về số lượng tế bào của quần thể vi sinh vật thông qua quá trình sinh sản.

Bảng 18.1. Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn

Sinh trưởng của quần thể vi khuẩn nuôi trong hệ kín được chia thành 4 pha: tiềm phát (lag), luỹ thừa (log), cần bằng và suy vong.

b. Sinh sản của vi sinh vật

– Vi sinh vật nhân sơ sinh sản vô tính bằng hình thức phân đôi, nảy chồi và bằng bào tử vô tính.

Hình 18.4. Sơ đồ quá trình phân đội của vi khuẩn

– Vi sinh vật nhân thực sinh sản vô tính bằng phân đôi, nảy chồi, bào tử vô tính; sinh sản hữu tính bằng bào tử hữu tính.

Hình 18.9. Sinh sản hữu tính của một số vi sinh vật

c. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật

– Các yếu tố có ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật bao gồm: các yếu tố hoá học (nguồn dinh dưỡng, các chất hoá học khác), các yếu tố vật lí (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng,..) và các yếu tố sinh học.

– Thuốc kháng sinh là chế phẩm có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế đặc hiệu sự sinh trưởng của một hoặc một vài nhóm vi sinh vật.

– Thuốc kháng sinh có vai trò quan trọng trong điều trị các bệnh nhiễm trùng nhưng khi sử dụng

Bài 19: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng

a. Quá trình tổng hợp ở vi sinh vật

– Các quá trình tổng hợp:

+ Quang tổng hợp ở vi sinh vật và ứng dụng

+ Tổng hợp amino acid, protein và ứng dụng

+ Tổng hợp polysaccharide, polyhydroxyalkanoate và ứng dụng

+ Tổng hợp lipid và ứng dụng

+ Tổng hợp kháng sinh và ứng dụng

– Vi sinh vật sinh tổng hợp các đại phân tử, ví dụ như protein, polysaccharide và lipid làm nguyên liệu xây dựng tế bào và dự trữ năng lượng cho tế bào. Con người có thể ứng dụng quá trình này để sản xuất protein, polymer sinh học hoặc dầu diesel sinh học.

b. Quá trình phân giải

– Các quá trình phân giải:

+ Phân giải protein và ứng dụng

+ Phân giải polysaccharide và ứng dụng

+ Lợi ích và tác hại của quá trình phân giải nhờ vi sinh vật

– Vi sinh vật có khả năng tổng hợp enzyme phân giải các đại phân tử như protein, polysaccharide. Con người ứng dụng các quá trình này để làm nước tương, nước mắm, lên men rượu, lên men lactic, xử lý rác thải,…

– Vi sinh vật phân giải hợp chất hữu cơ và chuyển hoá các chất vô cơ giúp khép kín vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.

Bài 20: Thành tựu của công nghệ vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật

a. Công nghệ vi sinh vật và một số ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn

– Công nghệ vi sinh vật là ngành khoa học nghiên cứu và ứng dụng các vi sinh vật trong công nghiệp đề sản xuất các sản phẩm phục vụ đời sống con người.

– Cơ sở khoa học của việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn là dựa trên khả năng phân giải, tổng hợp các chất; khả năng sinh trưởng nhanh; khả năng sống trong các điều kiện cực khắc nghiệt của một số vi sinh vật.

– Vi sinh vật được ứng dụng chủ yếu trong chăm sóc sức khoẻ cộng đồng, nông nghiệp, công nghiệp, bảo vệ môi trường và trong bảo quản, chế biến thực phẩm.

b. Một số thành tựu

Một số thành tựu của ngành công nghệ vi sinh vật: (1) Vi sinh vật được sử dụng như các nhà máy”. sản xuất protein, kháng sinh, nhiên liệu sinh học,…; (2) Vi sinh vật sống trong các điều kiện cực đoan là nguồn cung cấp các chất có hoạt tính sinh học đặc biệt, phục vụ cho các ứng dụng trong công nghiệp, nông nghiệp và nghiên cứu công nghệ sinh học trong điều kiện cực đoan.

c. Ngành nghề liên quan đến công nghệ vi sinh vật và triển vọng của công nghệ vi sinh vật

– Công nghệ vi sinh vật trong tương lai là ngành công nghệ giao thoa của nhiều ngành khác nhau: công nghệ gene, công nghệ tin sinh, tự động hoá, trí tuệ nhân tạo,…

– Các vị trí việc làm chủ yếu liên quan đến các ngành nghề về công nghệ vi sinh vật gồm: nghiên cứu viên, kĩ thuật viên, kĩ sư, chuyên viên hoặc chuyên gia hoạch định chính sách.