1. Tổng quan về vi sinh vật

1.1. Khái niệm vi sinh vật học

Vi sinh vật là thuật ngữ chỉ tất cả các sinh vật có kích thước vô cùng nhỏ bé, thường được đo bằng đơn vị micromet, do đó chúng ta không thể quan sát bằng mắt thường mà phải sử dụng các thiết bị chuyên dụng như kính hiển vi. Chúng là những sinh vật nhân sơ đơn bào hoặc đa bào bao gồm Vi khuẩn (và Archaea), nấm, tảo và động vật nguyên sinh. Do đó, thuật ngữ vi sinh không tương đương với bất kỳ đơn vị phân loại nào trong phân loại khoa học.

Vi sinh vật là dạng sống phong phú nhất trên Trái đất. Chúng có mặt trong các loại môi trường (nước, không khí, đất), có trong mọi vật thể sống (kí sinh). Vi sinh vật bao gồm virus, vi khuẩn, nấm, tảo và động vật nguyên sinh.

1.2. Đặc điểm của vi sinh vật

kích thước rất nhỏ

Vi sinh vật có kích thước rất nhỏ, được đo bằng micromet. Chúng rất nhỏ nên chúng ta không thể nhìn thấy bằng mắt thường, vì vậy chúng ta phải sử dụng kính hiển vi để quan sát chúng, thiết bị có thể phóng đại hình ảnh lên hàng nghìn lần.

Kích thước của vi sinh vật rất khác nhau tùy thuộc vào bản chất, từng loại, từng cấu trúc tế bào,…

Vi sinh vật tuy có kích thước rất nhỏ nhưng lại có vai trò vô cùng quan trọng trong mọi hệ sinh thái, đóng vai trò là mắt xích không thể thiếu trong chuỗi thức ăn, chuỗi chuyển hóa năng lượng.

Trao đổi chất rất nhanh

Lớn lên, phát triển

Sự sinh trưởng và phát triển vô cùng mạnh mẽ của các nhóm vi sinh vật có ích là điều kiện vô cùng tuyệt vời để phục vụ lợi ích trong nhiều lĩnh vực như y học, dinh dưỡng.

Tuy nhiên, nếu là nhóm vi sinh vật gây hại thì ít nhiều sẽ gây cho chúng ta những rắc rối trong cuộc sống. Ví dụ, vi khuẩn E.Coli sống trong ruột người hoặc động vật, cứ sau 20 phút chúng sẽ hoàn thành một vòng đời và thực hiện quá trình sinh sản. Vì vậy, nếu người nhiễm bệnh bị tiêu chảy, đau bụng có thể kéo dài nhiều ngày vì chúng sinh sản quá nhanh và tiết ra nội độc tố.

Khả năng thích nghi cao và dễ phát sinh đột biến mới

Như đã giới thiệu ở phần trước, vi sinh vật là loài có tốc độ sinh sản cực nhanh nên dễ xuất hiện đột biến để tạo ra các cá thể đột biến, dòng mới có khả năng thích nghi tốt với môi trường. trường đã thay đổi.

Tính nhạy cảm với các đột biến mới ở vi sinh vật là một vấn đề nhiều mặt. Về mặt hữu ích, chúng ta có thể tạo ra các đột biến định hướng để tạo ra các dòng, giống có năng suất cao hoặc có thể phục vụ lợi ích hàng ngày của con người. Tuy nhiên với nhóm vi sinh vật gây hại thì điều này cũng gây cho chúng ta không ít khó khăn. Ví dụ, sau một thời gian dài sử dụng thuốc kháng sinh để điều trị nhiễm trùng, các chủng vi khuẩn sẽ xuất hiện có khả năng kháng loại kháng mà chúng ta dùng để diệt trừ.

Phân bố rộng, nhiều loài

Vi sinh vật là những sinh vật có kích thước nhỏ, trọng lượng rất nhẹ nên dễ phát tán nhờ gió, nước và các sinh vật khác. Để chúng dễ dàng di chuyển đến nơi khác, đặc biệt là các vi sinh vật có khả năng sinh sản và lây lan bằng bào tử. Thậm chí, các bào tử này có khả năng sống tiềm sinh trong điều kiện khắc nghiệt và khi gặp môi trường thuận lợi trở lại, chúng sẽ phát triển và sinh sôi trở lại. Nhờ những điều này mà vi sinh vật có mặt khắp mọi nơi trên Trái đất. Từ trong đất, không khí, nước, trong cơ thể các sinh vật khác như động vật, thực vật. Đặc biệt nhờ khả năng thích nghi mạnh mẽ, chúng còn có thể sống ở những nơi rất khắc nghiệt như miệng núi lửa, nơi có nhiệt độ cực cao hoặc nhiệt độ cực thấp dưới các tảng băng ở Nam Cực, nơi có áp suất lớn như dưới đáy đại dương….

Mỗi khu vực mà vi sinh vật sống đã được nghiên cứu rất cẩn thận để có thể áp dụng cho bất kỳ khu vực nào phù hợp. Ví dụ, hệ vi sinh vật đã được tìm hiểu, nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực trồng trọt. Các sinh vật sống ở đây đóng góp cực kỳ quan trọng vào sự sẵn có của các chất dinh dưỡng trong đất, một yếu tố quan trọng trong nông nghiệp và làm vườn. Hay các loại vi khuẩn sống trong cơ thể con người, đặc biệt là trong hệ tiêu hóa được nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực y học và dinh dưỡng. Hiện nay, lợi khuẩn hay còn gọi là lợi khuẩn đường ruột được coi là một chỉ số quan trọng để đánh giá sức khỏe, nó cũng góp phần chẩn đoán hoặc điều trị một số bệnh như bệnh tiêu hóa hay thậm chí là ung thư gan, ung thư tá tràng, v.v.

1.3. Các nhóm vi sinh vật phổ biến

Các nhóm vi sinh vật cực kỳ phân bố ngoài tự nhiên. Hiện tại, có hơn 100.000 loài và trong tương lai, nó có thể còn phổ biến hơn do tính chất dễ đột biến. Trong đó có khoảng 69 nghìn loại nấm; 30 nghìn loài động vật nguyên sinh; 1,5 nghìn loại vi khuẩn; 1,2 nghìn loại vi tảo; 1,2 vạn virut còi xương.

Số lượng và sự phân bố của các nhóm vi sinh vật trong tự nhiên là vô cùng lớn. Nhìn chung, chúng ta có thể nhóm chúng thành các nhóm vi sinh vật như:

vi-rút:

– Vi khuẩn

– xạ khuẩn

– Nấm

– Vi tảo

– động vật nguyên sinh

2. Vai trò của vi sinh vật trong thực tế cuộc sống quanh ta

2.1. Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên

– Nấm và một số vi khuẩn có vai trò quan trọng trong quá trình phân giải chất hữu cơ từ động vật, thực vật thành chất vô cơ nên được gọi là sinh vật phân giải. Nấm hoạt động trong đất, trong khi vi khuẩn hoạt động trong cả đất và nước.

+ Vi sinh vật có khả năng phân hủy các hợp chất khó tan chứa các nguyên tố như phốt pho, kali và lưu huỳnh và tạo thành các chu trình tự nhiên.

=> Nhờ có vi sinh vật mà các chất hữu cơ có thể bị vô tổ chức và trả lại cho khí quyển, đất hoặc nước. Điều này cũng giúp quá trình sự sống không bị dừng lại, ví dụ: khí cacbonic giúp cây quang hợp, các muối nitơ, phốt pho và lưu huỳnh được các sinh vật sống hấp thụ để giúp tổng hợp lại thành các chất. Hữu cơ. Đồng thời, sinh vật này còn giúp làm sạch các thủy vực bị ô nhiễm ở mức độ vừa phải, phân hủy các xác sinh vật chết cũng như các chất hữu cơ trong đất, giúp chu trình và tái tạo các nguồn N, C, P… từ xác chết. . sinh vật. Điều này vô hình chung đã làm giảm đáng kể lượng xác động thực vật trong đất có thể gây ô nhiễm lớn.

2.2. Vai trò của vi sinh vật trong nông nghiệp

– Giúp cải thiện cấu trúc đất: Vi sinh vật có chức năng phân giải xenluloza và protein, do đó cải thiện cấu trúc đất bằng cách hình thành liên kết với các hạt keo đất.

– Sự chuyển hóa các chất dinh dưỡng thành phân bón cung cấp cho cây trồng thông qua quá trình phân giải các chất hữu cơ thành các chất vô cơ mà cây trồng hấp thụ được, chuyển hóa các chất vô cơ khó tan thành dạng vô cơ dễ tiêu.

Các vi sinh vật sống trong vùng rễ sử dụng chất bài tiết của thực vật làm chất dinh dưỡng và cung cấp cho cây các chất dinh dưỡng cần thiết thông qua quá trình phân hủy của chúng. Đồng thời, khi cộng sinh với rễ cây, chúng còn tiết ra nhiều chất hóa học là chất kích thích sinh trưởng, vitamin có lợi cho cây trồng.

– Phân giải các chất hữu cơ trong đất bao gồm xenlulô, lignin… tạo thành các chất khoáng và mùn để bồi bổ cho đất.

Hoạt động của các vi sinh vật, đặc biệt là nhóm hiếu khí đã tạo ra một thành phần của mùn là axit humic, khi kết hợp với các axit humic khác sẽ kích thích bộ rễ phát triển, hút chất dinh dưỡng tốt hơn, cây sinh trưởng và phát triển tốt. phát triển khỏe mạnh hơn. . Đồng thời, axit humic còn làm tăng sức đề kháng của cây trồng trước các điều kiện bất lợi như sâu bệnh, khô hạn, úng, nóng, lạnh và phèn.

– Chuyển hóa các chất khó tan có trong phân lân thành các chất dễ tan hơn giúp cây trồng dễ hấp thụ.

– Giải phóng các khoáng chất như sắt, kali và lưu huỳnh bị giữ lại trong đất ở dạng mà cây trồng có thể dễ dàng hấp thụ hơn.

– Tham gia vào quá trình tạo mùn trong đất.

2.3. Vai trò của vi sinh vật trong công nghiệp

– Khả năng phân hủy rác thải, rác thải công nghiệp và rác thải đô thị đã góp phần vô cùng quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, hướng tới nền công nghiệp xanh và bền vững.

– Quá trình phân hủy và trao đổi chất của vi sinh vật cũng đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các chất hóa học đóng vai trò là nhiên liệu như ethanol, và đây cũng là nguồn năng lượng mà chúng ta hy vọng có thể khai thác trong thời gian tới.

Nó là thành phần không thể thiếu trong các ngành công nghiệp lên men như sản xuất sữa chua, phô mai hay sản xuất lượng lớn enzym, vitamin, kháng sinh, v.v. Vì trong quá trình sống, các vi sinh vật này có khả năng tổng hợp các chất thứ cấp và có thể tiết ra bên ngoài.

2.4. Vai trò của vi sinh vật trong chăn nuôi

Nhờ khả năng phân hủy nhiều hợp chất hóa học, vi sinh vật còn được ứng dụng trong chăn nuôi làm chế phẩm khử mùi hôi từ chất thải chăn nuôi.

– Vi sinh vật có vai trò phân hủy các chất hữu cơ có trong phân và nước thải vật nuôi. Và đồng thời chúng cũng hấp thụ và sử dụng các loại khí độc hại như NO2, Amoniac, H2S, COD, BOD5,… giúp bảo vệ môi trường.

Nhiều mô hình cũng đã tận dụng các đặc tính tốt của vi sinh vật như khí sinh học, bảo vệ môi trường và thu lợi từ nguồn chất thải.

2.5. Vai trò của vi sinh vật trong thẩm mỹ

Như chúng ta đã biết, da thường chứa toàn bộ hệ vi sinh vật sống trên đó. Vì vậy, các loại mỹ phẩm chứa lợi khuẩn đã được nghiên cứu và phát triển thành các sản phẩm men vi sinh, xịt men vi sinh giúp tăng sức đề kháng cho da, mang lại một làn da khỏe mạnh và mịn màng.

Vi sinh vật là những sinh vật có kích thước cực nhỏ nhưng lại ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến cuộc sống của chúng ta. Để các em hiểu rõ hơn về vai trò của vi sinh vật, VUIHOC đã biên soạn bài viết này nhằm giúp các em ôn tập kiến ​​thức này một cách tốt nhất. Nếu muốn tìm hiểu thêm những kiến ​​thức hay và thú vị về Sinh học 10 cũng như Sinh học THPT, hãy truy cập Vuihoc.vn hoặc đăng ký khóa học với thầy cô VUIHOC ngay nhé!