Xem Nhiều 9/2022 ❤️️ Vi Sinh Vật Môi Trường ❣️ Top Trend | Theindochinaproject.com

Xem Nhiều 9/2022 ❤️ Vi Sinh Vật Môi Trường ❣️ Top Trend

Xem 11,088

Cập nhật thông tin chi tiết về Vi Sinh Vật Môi Trường mới nhất ngày 30/09/2022 trên website Theindochinaproject.com. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Cho đến thời điểm hiện tại, bài viết này đã đạt được 11,088 lượt xem.

Quá Trình Nitrat Hóa Là Gì?các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Nitrat Hóa

Chặn Đứng Nạn Cát Bay, Cát Nhảy

Hiện Tượng Cát Bay, Cát Chảy Lấn Đồng Ruộng Xảy Ra Nghiêm Trọng Ở Vùng Ven Biển Miền Trung Nước Ta Là Do Nhân Tố Nào Sau Đây Gây Ra?

Ô Nhiễm Nguồn Nước Ngọt Biển Và Đại Dương Và Biện Pháp Phòng Chống

Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Nguồn Nước Ngọt Biển Và Đại Dương Hiện Na

Giới thiệu chung về VSV và các ứng dụng chính của công nghệ VSV

1. Lịch sử phát triển của VSV học:

Từ xa xưa con người đã biết áp dụng một số quy luật tất yếu của thien nhiên vào trong cuộc sống, như: ủ men nấu rượu, xen canh giữa cây hoà hảo với cây họ đậu. Đến thế kỉ 17 Leeuwenhoek đã phát hiện ra thế giới vsv. Tiếp đó là Pasteur và Knok mới thực sự là có những cống hiến to lớn trong việc phát triển của VSV học. Đến ngày nay nhờ có kính hiển vi điện tử mới thấy rõ được cấu trúc của viruts.

2. Khái niệm

Vi sinh vật là những cơ thể vô cùng nhỏ bé, mà mắt thường không thể nhìn thấy được chỉ có thể quan sát được bằng kính hiển vi.

VSV phân bố rất rộng trong tự nhiên: trong đất, nước, không khí, trong các cơ thể sinh vật khác và trong cả các loại lương thực, thực phẩm, các hàng hoá khác.

3. Phân nhóm vi sinh vật

Vi sinh vật bao gồm nhiều nhóm khác nhau: virus, vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men,

Nấm mốc, niêm vi khuẩn, vi khuẩn lam, tảo…

3.1. Virus

Là loại sinh vật cực kì bé nhỏ, có khả năng ngây bệnh cho động vật, thực vật kể cả con người.

Virus quai bị

Virus cúm

3.2. Vi khuẩn

Là những sinh vật đơn bào hạ đẳng, không có màng nhân, đây là những VSV có thành phần số lượng và vai trò lớn nhất trong tất cả các nhóm VSV

Aspergiluus

3.3. Nấm mốc

Có cấu tạo gồm khuẩn ty và bào tử

3.4. Tảo

Là những thực vật bậc thấp, quang tự duỡng,sống chủ yếu ở trong nước và những nơi có độ ẩm của nước, có ánh sáng

Tảo lam

Tảo đỏ

4. Ứng dụng chính của công nghệ VSV

4.1. Trong lĩnh vực y tế

+ Sản xuất vaccine: nhất là vaccine thế hệ mới ví dụ như: Vaccine ribosome cấu tạo từ ribosome của từng loại vi khuẩn gây bệnh (thương hàn, dịch tả…). Vaccine chế tạo từ glycoprotein của vỏ virus gây bệnh như virus cúm…

+ Sản xuất Isulin,Interferom, kích tố sinh trưởng nhờ vi khuẩn chúng tôi

+ Chất kháng sinh được chế từ vi sinh vật đã được con người đầu tư sản xuất từ lâu. Đến nay tìm thấy hơn 2500 loại thuốc kháng sinh khác nhau.

+ Trong lĩnh vực nông nghiệp

– Cải tạo giống cây trồng.

– Sản xuất chất kích thích tăng trưởng Aucin.

– Sản xuất chế phẩm sinh học dùng trong thuốc bảo vệ thực vật.

– Sản xuất chế phẩm phân bón.

– Một số loại vi khuẩn có khả năng cố định Nitơ trong đất.

Vi khuẩn cố định nitơ trong đất

+ VSV trong vấn đề năng lượng và bảo vệ môi trường

– Sản xuất cồn làm năng lượng.

– Tạo khí sinh học bioga.

– Công nghệ vi sinh đã tham gia tích cực trong vấn đề sử lý phế thải nông nghiệp, rác thải sinh hoạt, nước thải làm sạch môi trường.

1. Khái niệm VSV

2. Các Nhóm VSV

2.1. Vi khuẩn

2.1.1. Khái niệm: Là những VSV đơn bào không có màng nhân, chúng có cấu trúc và hoạt động đơn giản hơn nhiều so với các tế bào có màng nhân khác. kích thươc của vk tính băng đơn vị micrômet

Hình ảnh Vi Khuẩn

2.1.2. Hình thái kích thước củaVK:

– VK có các hình dạng như: Cầu khuẩn, trực khuẩn, cầu trực khuẩn, xoắn khuẩn, phẩy khuẩn.

– Kích thước của VK: mỗi loại Vk có một kích thước đặc trưng nhưng kích thước của VK rất nhỏ bé được tinh bằng đơn vị micrômet.

Hình 1.7. Hình thái một số loài vi khuẩn

1. đơn cầu 2. Song cầu 3. Liên cầu khuẩn 4. Tụ cầu

5. Bát cầu 6. Trực khuẩn 7. Cầu trực khuẩn 8. Xoắn khuẩn

Cấu tạo của vi khuẩn

Một số hình ảnh về vi khuẩn

Nốt sần ở cây họ đậu

2.2. Xạ Khuẩn

2.2.1. Khái niệm:

XK là một nhóm VK có cấu tạo dạng sợi như nấm, nhưng có kích thước và cấu tạo TB gần giống VK, chúng phân bố rộng rãi trong tự nhiên.

Hình ảnh Xạ Khuẩn

2.2.2. Hình thái của XK:

– Xạ Khuẩn có hình thái đặc điểm vừa giống VK lại vừa giống nấm, XK được coi là dạng trung gian giữa nấm và Vi Khuẩn.

– Xạ Khuẩn có các hình dạng như: Chân chim, hình rễ cây, hình xoắn chùm, hình xoán ốc, đốt xoắn.

– Xạ khuẩn có kích thước bé tương tự như Vi khuẩn.

Hình thái các loại khuẩn ty xạ khuẩn

Một số hình ảnh về Xạ Khuẩn

Bào tử Xạ Khuẩn

2.3. Nấm Mốc

Nấm Mốc

2.3.2. Hình thái của Nấm Mốc:

– Nấm Mốc có cấu tạo hình sợi phân nhánh, những sợi này sinh trưởng ở đỉnh, chúng phát triển rất nhanh, tạo thành một đám chằng chịt.

Nấm Mốc Nhày

– Từng sợi Nấm được gọi là khuẩn ty (3- 10 micromet).

– Cả đám sợi thì được gọi là khuẩn ty thể hay Hệ Sợi.

– Hiện nay người ta ước tính có hơn 100.000 loại nấm mốc khác nhau đang htồn tại xung quanh chúng ta.

Khuẩn Ty Thể

Nấm mốc – Mucor

Nấm mốc bậc cao – Aspergillus

2.4. Nấm Men

2.4.1. Khái Niệm: Là VSV điển hình cho nhóm nhân thật ( có màng nhân ). Đơn bào, kích thước lớn, S2 bằng phương pháp nảy chồi.

Nấm Men

2.4.2. Hình thái Nấm Men:

Mấn Men có kích thước lớn gấp 10 lần so với VK vào khoảng:

3-5 x 5-10 micromet.

Hình thái thay đổi tuỳ thuộc vào từng loài như hình trứng, quả, tròn, chai, thoi, bầu dục, hình tam giác.

Hình ảnh Nấm Men

Hình ảnh Nấm Men

Hình dạng Nâm Men

Vỏ Nhày Nấm Men

Nấm men phân bố rộng trong tự nhiên nen có vai trò trong chuyển hóa vật chất.

– Nấm men Rhodotorula còn là nguồn thu nhận nhiều loại enzym khác nhau và được ứng dụng trong việc xử lý các nguồn nước thải giàu các chất hữu cơ và các hợp chất phenol .

Mặt khác nấm men

– Gây bệnh cho người và gia súc

– Làm hư hỏng lương, thực thực phẩm

Nấm men

Nấm mốc

Sợi nấm

Chồi

2.5. Tảo

2.5.1. Khái niệm

Tảo là những thực vật bậc thấp, quang tự dưỡng sống chủ yếu ở trong nước và những nơi có độ ẩm của nước.

2.5.2. Phân loại tảo (Bảng phân loại của liên xô cũ 1978)

Tảo lam (Cyanophyta)

Tảo lục (Chlorophyta)

Tảo vàng (xanthophyta)

Tảo nâu (Phaeophyta)

Tảo đỏ (Rhodophyta)

Tảo mắt (Euglenophyta)

Tảo ánh vàng (Chrysophyta)

Tảo giáp (Pyrrophyta )

Tảo vòng (Charophyta)

2.5.3. Vai trò của tảo

Tảo phân bố rộng trong tự nhiên, đa số phân bố chủ yếu ở nước ngọt và tạo thành năng suất sơ cấp của thủy vực.

Tảo tham ra quá trình hình thành đất, đồng thời tham ra vào việc khép kín vòng tuần hoàn các chất trong tự nhiên.

Một số loại tảo có khả năng đồng hóa nitơ phân tử làm giàu dinh dưỡng cho đất và cho cây trồng

Tảo là nguồn thức ăn tôt nhất cho các loại thủy sản

Quá trình chuyển hoá Xenlulo và Hemixenlulo

Quá trình chuyển hoá của xenlulo thường qua các giai đoạn khác nhau với sự tham gia của các men C1, C2, và β-glucozidaza

Vi sinh vật phân giải xenlulo

Các loài vi sinh vật có khả năng chuyển hoá xenlulo nhờ vào khả năng tiết ra các loại emzym làm biến đổi cấu trúc thành phần của xenlulo biến xenlulo thành các chất đơn giản hơn để vi sinh vật sử dụng làm thức ăn hoặc làm chất dinh dưỡng cho cây trồng sử dụng.

Vi sinh vật hảo khí

Sorangium

Cytophaga

Vi sinh vật yếm khí

Bacillus

Nấm mốc

Các nhân tố ảnh hưởng

Độ ẩm: môi trường độ ẩm nhỏ hơn 50 – 60% độ giữ nước của đất thì nấm mốc phát triển mạnh nhất.Còn những vi sinh vật đơn bào thì thì thích nơi có độ ẩm cao, nước đầy đủ. Ở độ ẩm 20%, vẫn thấy một số xạ khuẩn có khả năng phân giải Xenlulo.

Oxy hoá khử(rH): rH ≥ 19 có vi khuẩn hảo khí hoạt động. Các loại nấm mốc có khả năng hoạt động ở rH rất rộng (rH= 10 – 30 vôn)

Độ pH: xenlulo bị VSV phân giải ở khoảng pH từ 4,6 – 7

Nhiệt độ: Đa số VSV hoạt động phân huỷ Xenlulo tốt ở to từ 250C – 450C (nhóm clostridium) ở 300C – 450C thì đại đa số là loại ưa ấm.

Nitơ: Nếu Nitơ ít (C/N cao) thì có sự tranh chấp giữa VSV và cây trồng, còn ngược lại (C/N thấp) thì không có sự tranh chấp giữa VSV và cây trồng

Cacbon: Mỗi loại VSV cần một nguồn cacbon khác nhau ngoài Xenlulo

Biện pháp canh tác: Có ảnh hưởng tới quá trình chuyển hoá Xenlulo.

3. Quá trình chuyển hoáHemixenlulo

Chất Hemixenlulo

Là một nhóm các polyzpơ không hoà tan trong nước, nhưng hoà tan trong dung dịch kiềm. Hemixenlulo bị thuỷ phân bởi axit dễ dàng hơn Xenlulo.

Các chất thuộc nhóm Hemixenlulo thường gặp là: Xilan, mannan, galactan, glucan.

H

H

H

H

OH

O

OH

H

H

O

OH

OH

H

H

O

O

Công thức cấu tạo hoá học

Xạ khuẩn Streptomyces

Vi khuẩn háo khí Bacillus

Nấm mốc Penicillium

VK yếm khí Clostridium

Các nhân tố ảnh hưởng

Các yếu tố ảnh hưởng như trong quá trình chuyển hoá xenlulo. Vì một số lớn vi sinh vật phân giải Xenlulo cũng đồng thời là sinh vật phân giải Hemixenlulo.

Quá trình chuyển hoá Pectin và

tinh bột

Hợp chất pectin là những hợp chất cao phân tử có bản chất là gluxit.

Bình thường pectin tồn tại dưới dạng tiền pectin (propectin). Trong môi trường axit loãng hoặc men Protopectinaza sẽ chuyển hoá thành pectin.

Pectin ở dạng không hoà tan hay Protopectin có trong thực vật là thành phần của gian bào và liên kết các tế bào thực vật với nhau

Liên kết trong phân tử pectin

Phân tử pectin

2. Cơ chế phân giải pectin.

Pectin được chia làm 3 loại:

– Pectin không hoà tan

– Pectin hoà tan

– Axit pectinic và axit pectic

Pectin có bản chất là gluxit vì thế khi phân giải sẽ tạo ra các monosaccarit và các axit hữu cơ.

Men có hoạt tính phân giải Pectin là Pectaza hay (Pectin metinesteraza) do hoạt tính của enzyme này là phá các liên kết este trong phân tử pectin.

Vị trí cắt của các enzyme phân giải pectin

Vi sinh vật có khả năng phân giải pectin là các loại nấm và vi khuẩn hình que, hình cầu hoặc xạ khuẩn gồm:

+ Một số vi sinh vật yếm khí như: Clostridium pectinororum, Clostridium felsineum, .

Clostridium pectinororum

Clostridium felsineum

Nấm Botrytis cinerea

Alternaria

+ Một số Vi sinh vật hảo khí: Murco Stolonife, nấm Fusarium, Pennicillium, .

nấm Fusarium

Pennicillium

Protopectinaza

II. Sự chuyển hoá tinh bột:

1. Tinh bột

Là chất dự trữ chủ yếu của thực vật. Tinh bột là hợp chất cao phân tử cấu tạo từ 2 thành phần là amilopectin và alilose. Liên kết với nhau bằng liên kết ?-1,4 và ?-1,6 glicozit.

Các enzyme có khả năng phân giải tinh bột gồm:

?-amilaza: phân giải nhiều liên kết ?-1,4 cùng lúc

?- amilaza: phân giải các liên kết ?-1,4 trên các mạch nhánh của phân tử.

Amilaza 1-6 glucozidaza: Chỉ phá huỷ liên kết ?-1,6 hay mạch nhánh của phân tử tinh bột.

Glucoamilaza: có khả năng cắt cả 2 liên kết của tinh bột.

Hạt Tinh bột trong thực vật

Cấu trúc của Tinh bột

Vi sinh vật phân giải tinh bột chia theo loại enzyme mà chúng tiết ra:

?- amilaza: Aspergillus candidus, A. niger, Bacillus maceran, .

?- amilaza: A. awamori, A.oryzae, candida sitophila, .

Glucoamilaza: A. niger, Rhizopus niveus, R.tonkinensis, .

Khi phân tử xellulose phân giải triệt để sẽ cho ra sản phẩm duy nhất là ?- D Glucose là đơn phân của nó.

Nếu phân giải không hoàn toàn thì sản phẩm có thể là các đoạn Oligome gồm 3-4 phân tử glucose hay mantose, sản phẩm cũng có thể là các ?- Dextrin.

Aspergillus candidus

Bacillus maceran

Rhizopus pullulans

A. awamori

A.oryzae

Rhizopus javanicus

Rhizopus niveus

Saccharomyces cerevisiae

Aspergillus Niger

III. Sự hình thành pectin và xellulose

Cả pentin và tinh bột đều có bản chất là gluxit, vì vậy chúng sẽ được hình thành trong quá trình chuyển hoá gluxit.

Pectin là sản phẩm trùng hợp của các phân tử đường D.Galactose. Liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 Glicozit.

Tinh bột là hợp chất trùng hợp của ?- Dglucose các đơn phân liên kết bằng liên kết 1-4 hoặc 1-6 glicozit tạo ra chuỗi có phân nhánh.

Trong cơ thể thực vật khi quá trình quang hợp xảy ra mãnh liệt sẽ tạo ra nhiều glucose, cây không sử dụng hết sẽ tích luỹ trong các tế bào thịt lá, các bộ phận của cây như củ, quả, hạt,. dưới dạng tinh bột.

Pectin tồn tại trong các kẽ gian bào của các tế bào thực vật, một mặt làm chất dự trữ cho cơ thể thực vật, một mặt làm nhiệm vụ liên kết các tế bào.

Cả 2 hợp chất này đều có ý nghĩa quan trọng với đời sống thực vật.

Sơ bộ các quá trình

lên men

Nội dung

Quá trình lên men Etylic

Quá trình lên men Lactic

Quá trình lên men Butyric và Propionic.

Quá trình lên men Metan

1. Quá trình lên men Etylic

1.1 Định nghĩa: Dưới tác dụng của một

số loại vi sinh vật trong điều kiện yếm

khí, các hợp chất hữu cơ bị chuyển hóa

thành đường Gluco, sau đó tiếp tục

chuyển hóa thành Etylic và CO2, đồng

thời giải phóng năng lượng.

1.2 Vi sinh vật

Saccaromyces cerevisiae, Sac. Vinii, Sac. uvarm, Sac. bergensis, Sac. schizo…

Vi khuẩn lên men rượu Sarcira ventriculi

1.3 Điều kiện

– pH = 4- 6 cho Etylic

– pH = 8 Etylic và axit axetic hoặc axit hữu cơ.

– Nhiệt độ giới hạn từ 3- 45oC

+ Nhỏ hơn 10oC lên men lạnh.

+ Lớn hơn 10oC lên men nóng.

1.4 Ứng dụng

Là cơ sở cho việc chế tạo các loại

rượu, bia, cồn và glixerin. Ứng

dụng trong việc làm nở bột mì và

chế tạo một số nước giải khát.

Bia

Rượu

Nước giải khát

2. Quá trình lên men Lactic

2.1 Định nghĩa: Là quá trình chuyển

hóa đường Gluco dưới tác

dụng của VSV trong điều kiện yếm

khí thành Axit hữu cơ khác giải

phóng năng lượng.

2.2 Vi khuẩn

Vi khuẩn lên men chua ở sữa bò Streptococcus lactis

Các vi khuẩn Lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaccae.

Vi khuẩn lactic(Streptococcus Bacteria)

Streptococcus

2.3 Điều kiện môi trường.

Thường ở nhiệt độ cao thì phát triển tốt, TB từ 20- 45 độ C. pH = 4- 8.

Có 2 kiểu lên men Lactic

Lên men đồng hình

Lên men Lactac dị hình

2.4 Ứng dụng

Chế biến các loại thức ăn, làm sữa chua, muối dưa, muối cà, ủ chua thức ăn cho gia súc

Sản xuất axit Lactic và các loại Lactat trong công nghiệp ( vi khuẩn L. Debruckii và L. Coagulans)

Muối cà

Muối dưa

Sữa

3. Quá trình lên men Butyric và Propionic.

Clostridium có khả năng cố định nitrogen không khí.

Vi khuẩn C.acetobutylicum lên men glucozơ sinh trưởng axit butyric

3.3 Điều kiện

Có khả năng sinh Axit đối với Glucoxo… với nhiệt độ thích hợp 30- 370C

Được tiến hành lên men Butyric cần có mặt của CaCO3, Axit Butilic sinh ra và được hình thành muối canxi

3.4 Ứng dụng

Ứng dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo nước giải khát, chất thơm, công nghiệp thuộc da… Trong nghành sản xuất thuốc nổ, chất dẻo, tinh luyện dầu hỏa, xử lý phim ảnh, tinh luyện dầu hỏa, chiết xuất dầu thực vật

Chất thơm từ tinh dầu

Bánh kẹo

4. Quá trình lên men Metan.

4.2 Vi sinh vật.

– Methanobacterium omelianskii.

– Methanococcus mazei

Methanococcus

4.3 Điều kiện tự nhiên

Giai đoạn đầu phân giải các hợp chất hữu cơ phức tạp thành axit béo CO2 + Q

Giai đoạn hai chuyển hóa hợp chất hữu cơ đơn giản thành CO2, CH4, Q…

4.4 Ứng dụng

Trong quá trình sử lý rác thải

Tài liệu tham khảo

Giáo trình sinh học đại cương TS.Nguyễn Xuân Thành.

Vi Sinh Vật Học Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty.

vòng tuần hoàn nitơ trong tự nhiên

1. Sơ lược

Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không thể thiếu đối với động vật, thực vật và cả vi sinh vật.

Trong tự nhiên nitơ tồn tại ở 2 dạng

+ Dạng tự do: khí N2 (chiếm 80%) tồn tại trong khí quyển.

+ Dạng hợp chất: Vô cơ: NH4+, NO3-

Hữu cơ: các aa, Pr..

Các dạng nitơ trên chuyển hoá lẫn nhau nhờ hoạt động của sinh vật tạo nên vòng tuần hoàn nitơ trong tự nhiên.

Vòng tuần hoàn nitơ trong tự nhiên là quá trình biến đổi của nitơ từ dạng tự do – phân tử nitơ (bền vững, cây khó hấp thụ) sang dạng hợp chất (cây trồng dễ hấp thụ hơn) dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất và các vi sinh vật.

2.

Quá trình cố định nitơ phân tử: dưới tác dụng của các vi sinh vật, nitơ không khí được chuyển vào các hợp chất hữu cơ chứa nitơ.

QT cố định Nitơ phân tử tự do

QT cố định Nitơ phân tử cộng sinh

Vi khuẩn cố định Nitơ phân tử tự do

Vi khuẩn Clostridium

Vi khuẩn nốt sần (Rhizobium)

Vi khuẩn cố định Nitơ phân tử cộng sinh

Vi khuẩn Baccillus

Quá trình nitrat hoá: các vi sinh vật lại chuyển hoá tiếp từ NH3 thành NO3-.

QT nitrit hoá

QT nitrat hoá

Nhóm VSV tự dưỡng Alcaligenes

Quá trình phản nitrat hoá: các vi sinh vật lại chuyển hoá từ NO3- thành N2 để bù trả nitơ cho không khí.

Vi khuẩn Pseudomonas fluorescens

Vi khuẩn Pseudomonas acruginosa

Vi khuẩn Pseudomonas acruginosa

Tất cả các quá trình trên luôn luôn xảy ra dưới tác dụng của các loài vi sinh vật và tạo được thế cân bằng nitơ. Nhờ đó đã khép kín được vòng tuần hoàn nitơ trong tự nhiên.

3. ý nghĩa

Tham gia vào các quá trình trao đổi chất và năng lượng

quy định đến toàn bộ các quá trình sinh lý của cây trồng

có vai trò đặc biệt quan trọng với sự sinh trưởng và phát triển của cây

quyết định năng suất và chất lượng

Môn học : Sinh Học Đất

Chủ đề : Quá trình amôn hóa, quá trình nitrat hóa, quá trình phản nitrat hóa.

1. Quá trình amôn hóa.

* Định nghĩa : Là quá trình phân hủy và chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có chứa N dưới tác dụng của các loài vi sinh vật thành NH4+ (NH3) cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.

Quá trình amôn hóa :

Các hợp chất hữu cơ NH3 hoặc NH4+

VSV

1.1 Quá trinh amôn hóa ure.

a. Khái niệm : Ure là một loại hợp chất hữu cơ đơn giản chứa 46,6 % N, được sản xuất trong các nhà máy phân bón bằng cách tổng hợp.

NH3 + CO2 CO(NH2)2

2000C, 200at

Lượng hữu cơ được vùi vào đất rất lớn, hàm lượng dinh dưỡng các chất này nằm trong đất khá nhiều nhưng cây trồng không thể hấp thụ được trực tiếp từ các chất hữu cơ đó, mà phải thông qua quá trình phân hủy và chuyển hóa của các loài vi sinh vật để tạo thành các chất dinh dưỡng nuôi dưỡng cây trồng.

b. Cơ chế của quá trình amôn hóa ure

CO(NH2)2 + 2H2O vsv (NH4)2CO3

(NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O

Vi khuẩn ure có khả năng phân giải axit uric và xianami canxi. Axit uric là một loại hợp chất nito hữu cơ chứa trong nước tiểu được phân giải như sau :

NH – CO

CO C – NH

NH – C – NH O +4H2O (NH2)2CO + HCOOC_CHOH_COOH

ureaza

c. Các loại vi sinh vật phân giải ure

Paxtơ là người đầu tiên đã phát hiện ra vi khuẩn phân giải ure (1862). Hiện nay đã phát hiện ra rất nhiều chủng vi khuẩn: Planosarcina ureae, Micrococus ureae, Sarcina hansenii, Bacillus pasteurii….

Nhiều loại nấm mốc và xạ khuẩn cũng có khả năng phân giải ure.

Vi khuẩn ure thường thuộc loại hảo khí hoặc kỵ khí không bắt buộc, chúng phát triển tốt ở

pH = 6,5 – 8,5.

Planosarcina urea Micrococcus urea

Bacillus pasteurii

Chromobacterium proteus vulgaris

1.2. Quá trình amôn hóa protein :

a. Khái niệm chung :

Protein là thành phần cơ bản của chất nguyên sinh, hàng năm protein được đưa vào đất với số lượng rất lớn ( cùng với xác hữu cơ, phân chuồng, phân xanh, phân rác. Trong protein chứa khoảng 15 – 17% N.

b. Cơ chế của quá trình :

Dưới tác dụng của proteaza, các protein được phân giải thành các hợp chất đơn giản hơn ( polypeptit, olygopeptit).

R_CH(NH2) _ COOH R = CO _ COOH + NH2

R_CH(NH2)_ COOH R = COOH _ COOH + NH3

R_CH(NH2)_ COOH + ½ O2 R_CO_COOH + NH3

R_CH(NH2)_COOH + O2 R_COOH + CO2 + NH2

R_CH(NH2) _ COOH + H2O R_CH2OH + CO2 + NH2

R_CH(NH2)_COOH + H2O R_CO_COOH + NH2 + 2H

R_CH(NH2)_ COOH + H2O R_COOH + NH4 + 4H

R_CH(NH2)_COOH + 2H R_CH2 _ COOH

R_CH(NH2)_ COOH +2H R_CH2 + CO2 + NH3

c. Vi sinh vật :

_ Vi khuẩn gồm : Bacillus mycoides, Ptoteus vulgoris……..

_ Xạ khuẩn : Strertomyces griseus, S.rimesus…

_ Nấm : Aspergillus oryzae, A.flavus, A.terriocoda,….

Vi khuẩn

pseudomonas fluorescens

arthrobacter

serratia

Xạ khuẩn

nocardia

streptomyces

mycobacteries

Nấm

penicillin

Aspergillus

1.3 Quá trình amôn hóa kitin :

a. Khái niệm chung

Kitin hợp chất cao phân tử bền vững. Cấu trúc của kitin gắn với cấu trúc của xenlulo, nhưng trong phân tử các gốc gluco, người ta thấy gốc hydroxin ở nguyên tử C thứ hai được thay thế bằng những gốc amin đã được axetin hóa.

b. Cơ chế phân giải kitin :

axetyl

Kitin Kitobio + Kitotrio + N

Glucozemin

kitinaza

Men ngoại bào

c. Những vi sinh vật phân giải kitin :

_ Vi khuẩn gồm : Achromobacter, Flovobacterium, Bacillus, Cytophaga…….

_ Nấm gồm : Aspergillus, Mortierlla.

_ Xạ khuẩn : Streptomyces, gricescus

1.4. Quá trình phân giải chất mùn :

a. Khái niệm về mùn :

Mùn là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá độ phì của đất. Là chất vô định hình, màu tối, khi bị vi sinh vật phân giải nó cho các chất hữu cơ như lipip, sáp, gluxit, protein…….

b. Thành phần mùn :

Hydratcacbon 1,3%

Hemixenlulo 3%

Xenlulo 0,4%

Lignhin 4,2%

Axit funvic 22%

Axit humic 29,6%

Humin 36,5%

c. Cơ chế phân giải mùn :

Hữu cơ + O2 NH3 + CO2 + Q

VSV

d. Các loài sinh vật đất phân giải mùn :

Phân giải chất mùn có rất nhiều các loài sinh vật đất tham gia, kể cả hảo khí và yếm khí, vi khuẩn, xạ khuẩn nấm mốc, nguyên sinh động vật (các con côn trùng), dộng vật đất (giun, dế, mối, kiến…..)

1.5. Ứng dụng :

Vận dụng vào các quá trình chế biến và bảo quản nông sản phẩm, đặc biệt là nông sản quý như : trứng, sữa, thịt hộp, cá hộp….Ngoài ra ta còn vận dụng vào thức ăn cho người và gia súc.

_ Trong sảm xuất là quá trình rất thường gặp trong quá trình sử dụng và chế biến phân hữu cơ cũng như một số phân vô cơ có trong N.

2. Quá trình Nitrat hóa

a. Khái niệm chung :

_ Quá trình chuyển hóa từ NH4 (NH4+) dưới tác dụng của các loài vi sinh vật thành NO3- được gọi là quá trình nitrat hóa.

b. Cơ chế chuyển hóa và các loài vi sinh vật tham gia vào quá trình :

Giữa thế kỷ XIX, Paste đã chứng minh được cơ chế của quá trình nitrat hóa là do vi khuẩn chuyển hóa.

Năm 1891, nhà bác học Nga – Vinograrxki khẳng định quá trình nitrat hóa sảy ra qua hai giai doạn : giai đoạn nitrit hóa và giai đoạn ntrat hóa.

* Quá trình Nitrit hóa :

_ Là quá trình chuyển hóa từ

NH4 NO2-

NH4 + 3/2O2 NO2- + H2O + 2H+ + Q

_Tham gia vào giai đoạn này có 4 giống chủ yếu :

Ntrosomonas; NItrosolobus; Nitrocystis; Nitrosospira

VSV

VSV

* Quá trình Nitrat hóa :

NO2- NO3-

NO2- + ½ O2 NO3- + Q

_ Tham gia vào quá trình có 3 vi sinh vật :

Nitrobaceter, NItrospira, Nitrococcus.

VSV

VSV

* Tác hại :

_ Có hại cho nông nghiệp vì : cây trồng đồng hóa NH4+ không kém NO3- ; NO3- dễ bị rửa trôi làm chua đất, là nguồn N của vi khuẩn phản nitrat hóa làm cho đất mất N, NO2+- , NO3- độc đối với cây.

alcaligenes

corynebacterium

* Các biện pháp để hạn chế quá trình Nitrat hóa :

_ Ở Mỹ, Nhật Bản, Đức đã dùng thuốc N secer – (2-clor-6piridin)

_ Ở Liên Xô đã dùng thuốc AM (2amino-4clo-6metyl piridin)

3. Quá trình phản nitrat hóa :

a. Khái niệm chung : Quá trình chuyển hóa từ NO3- thành N2, để bù trả lại N cho không khí được gọi là quá trình phản nitrat hóa, hay quá trình phản nitrit hóa.

Ước tính chỉ có khả năng hấp thụ khoảng 50% lương phân đạm bón vào đất, còn 50% số còn lại bị mát đi theo 3 con đường: Thấm sâu, Rửa trôi, Phản Nitrat hóa.

b. Cơ chế của quá trình phản nitrat hoá :

Dưới tác dụng của cấc loài vi sinh vật :

HNO 3 HNO2 HNO NO2 N2 + H

NH4Cl + HNO2 HCl + H2O + N2

R _ NH2 + HNO2 R _ OH + H2O + N2

R _ CH(NH2)COOH + HNO2 R _ CHOHCOOH + H2O +N2

R _ CO _ NH2 + HNO2 R _ COOH + H2O + N2

2H

Men khử

2H

2H

2H

c. Các loài vi sinh vật tham gia vào quá trình phản nitrat hóa :

_ Những vi khuẩn phản nitrat hóa điển hình như : Pseudomonas, denitrificans, Ps. Acruginosa, Ps. Stutzeri,

Ps. Fluorescens, micrococcus……..

micrococcus

d. Các biện pháp hạn chế quá trình phản nitrat hóa :

Ta phải đưa ra biện pháp canh tác hợp lý để hạn chế quá trình phản nitrat hóa. Ngoài biện phá phòng trừ như đã nêu, người ta thường làm cỏ, sục bùn, tiêu úng cho các vùng bị úng lụt, tưới nước cho các vùng bị hạn, bón phân đạm vào lúc trời ít nắng cho lúa.

Quá trình cố định Nitơ phân tử

Trong công nghiệp hoá học, để phá vỡ mối liên kết ba của phân tử nitơ, tạo ra phân nitơ hoá học thì cần phải trả qua một quá trình kỹ thuật rất tốn kém như ở nhiệt độ cao (1500C), áp suất lớn (200 atm) và phải dùng các loại xúc tác đắt tiền. Trong khi đó thì các loại vi sinh vật đồng hoá Nitơ một cách dễ dàng và thường xuyên xảy ra. Người ta gọi việc làm này là quá trình cố định nitơ phân tử

Trong tự nhiên có ba con đường cố định nitơ

Quá trình hoá học

Quá trình cố định nitơ phân tử tự do

Quá trình cố định nitơ phân tử cộng sinh

2.Quá trình cố định nhờ vi khuẩn sống tự do

2.1Azotobacter

Vi khuẩn Azotobacter có tế bào từ hình cầu đến hình que. Tế bào phân cắt nảy nở theo lối giản đơn. Di động được nhờ tiêm mao mọc khắp quanh cơ thể

Phần lớn các chủng Azotobacter phân lập đựơc từ thiên nhiên có khả năng cố định được trên 10mg N2 khi tiêu thụ hết 1g các hợp chất cacbon

Khả năng cố định N2 của Azotobacter phụ thuộc vào từng chủng của vi khuẩn, thành phần môi trường nuôi cấy, pH và nhiệt độ nuôi cấy, sự tồn tại của các hợp chất nitơ, tính chất của nguồn thức ăn cacbon, sự có mặt của các nguyên tố vi lượng và các chất hoạt động sinh học

Beijerinskii : Bắt đầu phát triển được khi có từ 0,2 mg nồng độ PO43- trong 100ml môi trường

Beijerinskii phát triển được ở môi trường pH trung tính hoặc kiềm yếu, pH thích hợp nhất đối với Beijerinskii là 4,5 – 6,0

Beijerinskii có thể phát triển trong phạm vi nhiệt độ là 16 – 37 oC.Nhiệt độ thích hợp 25 – 30 oC. và độ ẩm là từ 70 – 80%

Ngoài ý khĩa kinh tế là khả năng cố định nitơ phân tử Beijerinskii Còn có thể tổng hợp ra một số chất hoạt động sinh học có tác dụng kích thích tăng trưởng của cây trồng

Quá trình đồng hoá nitơ của không khi dưới tác dụng của hệ cộng sinh tạo thành các hợp chất chứa nitơ được gọi là quá trình cố định nitơ cộng sinh .Mối quan hệ đặc biệt giữa cây họ đậu và vi khuẩn nốt sần, hay địa y là mối quan hệ giữa nấm và tảo

Bản thân thực vật không thể sử dụng ni-tơ trong không khí, nhưng chúng có thể nhờ vào vi khuẩn để tạo nên các cổng xử lý ni-tơ trong nốt sần trên rễ.

Quan hệ cộng sinh giữa vi khuẩn cố định đạm Rhizobium với rễ của các cây họ đậu là “quá trình chung sống bên nhau để cùng có lợi”, qua đó vi khuẩn Rhizobium sẽ lấy được các nguồn hydrad cacbon (đường, tinh bột) cho hoạt động sống, ngược lại cây chủ sẽ được vi khuẩn cung cấp các nguồn đạm vô cơ phân tử ammonia cho sự sinh trưởng. Quan hệ cộng sinh này có vai trò hết sức quan trọng trong sự ổn định chu trình dinh dưỡng nitơ, bổ xung nguồn đạm cho đất và dinh dưỡng cây trồng, ổn định năng suất mùa vụ, phát triển bền vững sinh thái

Vi khuẩn nốt sần (VKNS) thường xâm nhập vào rễ cây họ đậu thông qua lông hút hoặc qua vết thương ở rễ. Mỗi loại câyhọ đậu thườngtiết ra xung quanh rễ những chẫt có tác dụng kích thích chủng vi khuẩn nốt sần chuyên tính và ức chế chủng vi khuẩn nốt sần không chuyên tính để thực hiện quá trình xâm nhiễm

Đến lớp nhu mô, VKNS kích thích các tế bào rễ cây phát triển và phân chia vi khuẩn thoát ra khỏi dây xâm nhập và đ vào tế bào chất. ở đó chúng sinh sản nhanh và tạo thành dạng giả khuẩn

Cường độ cố định nitơ của từng loại cây trồng khác nhau thì khác nhau, vì vậy chúng cho khối lượng nốt sần khác nhau

N ≡ N

2H

NH=NH

2H

NH2 – NH2

2H

NH3

Nitrogenaza: Được xác minh là gồm 2 phần khác nhau

Electron : của các hợp chất khử đi vào trung tâm có chứa Fe của thành phần II và tiếp tục chuyển cho thành phần chứa enzym

Eletron đã hoạt hoá đi theo mạch nguyên tử Fe đến Mo, ở bên trong hạt I Mo sẽ bị khử, nhờ đó nó có khả năng phản ứng nhanh chóng với N2

Phân tử N2 đi qua khe có kích thước khoảng từ 4 – 5 A0, tức là tương đương với chiều dai của phân tử N2

Kết quả : Sẽ làm đứt hai dây nối cực phân tử N2 . Năng lượng tiêu phí là 7,8 x 10 5 J/mol. Dây nối thứ ba sẽ bị cắt đứt sau khi tiếp xúc với hydro đã được hoạt hoá nhờ các men dyhidrogenaza và hệ thống hydrogenaza

Sau đó NH3 hoặc sản phẩm khử được sinh ra sẽ liên kết với các ketoaxit để tạo thành axitamin. Trong hoạt động cố đinh N2 của thể cộng sinh giữa VKNS và cây họ đậu có sự tham ra của cả nốt sần lẫn cây họ đậu. Leghemoglobin đóng vai trò chuỗi chuyền electron giữa cây họ đậu và VKNS

Tóm lại, nhờ có hoạt tính cố đinh nitrogenaza, N2 chuyển thành NH3

Nitrogenaza được cấu tạo bởi 2 phần

Fe – protein có khối lượng phân tử 6 . 10 4

Mo – Fe – protein có khối lượng phân tử 2,2 . 105

Trong Mo – Fe – protein có chứa 2 nguyên tử Mo, có 32 nguyên tử Fe và 25 – 30 nguyên tử S không bền với axit. Quá trình vận chuyển điện tử trong quá trình tái tạo của nitrogenaza có thể trình bày bằng sơ đồ sau :

Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng đến quá trình cố định nitơ

Cường độ cố định nitơ phân tử phụ thuộc vào nhiều yếu tố ngoại cảnh

Khí hậu , thời tiết cụ thể là nhiệt độ, ánh sáng , độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng trong môi trường

Điện thế oxy hoá khử trong đất

Tuỳ từng loại vi khuẩn cố định nitơ khác nhau mà thích ứng với môi trường pH của đất khác nhau

Số lượng vi khuẩn cố định nitơ phân tử chuyên tính trong đất

Điều kiện canh tác

Có các lực khử mạnh: Fed-H2, NAD-H2,

FAD-H2;

Được cung cấp năng lượng ATP;

Có sự tham gia của enzym Nitrogenaza;

Thực hiện trong điều kiện gần như kị khí.

ứng dụng chế phẩm sinh học

Có ý nghĩa to lớn trong sản xuất nông nghiệp, sản xuất phân đạm sinh học dễ dàng, rẻ, thuận lợi, lại không gây hại đến môi trường

Sử sụng phân đạm cho cây trồng được lâu hơn, bền hơn , không gây độc hại đến nông phẩm

Bộ môn: Sinh học đất

“VSV tham gia vào quá trình chuyển hóa lưu huỳnh”

Khái Niệm Và Ví Dụ Chi Tiết Nhất Về Phép Hoán Dụ

Hoán Dụ Là Gì, Lấy Ví Dụ Ngữ Văn 6 (Có Giải Bài Tập)

Hoán Dụ Là Gì? Các Kiểu Hoán Dụ? Sự Khác Nhau Giữa Ẩn Dụ Và Hoán Dụ

Phương Pháp Phân Biệt Hai Biện Pháp Tu Từ: Ẩn Dụ Và Hoán Dụ

Phân Biệt Ẩn Dụ Và Hoán Dụ

Bạn đang xem bài viết Vi Sinh Vật Môi Trường trên website Theindochinaproject.com. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!

Yêu thích 2453 / Xu hướng 2543 / Tổng 2633 thumb
🌟 Home
🌟 Top