Giáo Trình Vi Sinh Vật Học

I. HÌNH THÁI, CẤU TẠO CỦA CÁC NHÓM VI SINH VẬT

1.1. Vi sinh vật cổ

Vi sinh vật cổ còn gọi là vi khuẩn cổ là nhóm vi khuẩn lâu đời nhất trong nhóm vi sinh vật nhân nguyên. Chúng có những sai khác rõ rệt về cấu tạo thành tế bào và đặc tính sinh hóa so với nhóm vi khuẩn thật. Vi sinh vật cổ sống trong các điều kiện môi trường rất đặc biệt mà các sinh vật bình thường không thể sống được, gồm 3 nhóm: Vi khuẩn sinh khí methan, vi khuẩn ưa mặn và vi khuẩn ưa nhiệt.

Vi khuẩn sinh khí methan: Vi khuẩn sinh methan là vi khuẩn kị khí bắt buộc, thường thấy trong nền đáy các thủy vực nước ngọt, nước lợ và nước mặn, trong đường ruột của động vật và trong các nguồn chất thải động vật. Vi khuẩn methan có khả năng sử dụng hiđro làm nguồn năng lượng và khícacbonic làm nguồn cacbon để thực hiện quá trình trao đổi chất. Sản phẩm của quá trình trao đổi chất là khí methan được tích tụ trong môi trường. Vi khuẩn sinh khí methan có nhiều tiềm năng được sử dụng để tạo năng lượng sinh học từ chất thải nông nghiệp.

Vi khuẩn ưa mặn: Vi khuẩn ưa mặn là những cơ thể có thể phát triển ở nơi có nồng độ muối từ 4-5M (khoảng 25%) và ở độ muối thấp hơn 3M thì chúng không phát triển được. Thành tế bào, ribosom và các enzyme của nhóm vi khuẩn này đều được cân bằng bởi ion Na+.

Vi khuẩn ưa nhiệt: Vi khuẩn ưa nhiệt là những cơ thể đòi hỏi nhiệt độ rất cao (từ 80-105°C) để phát triển. Các enzyme và các chất mang ở nhóm này đều được cân bằng ở nhiệt độ cao. Hầu hết vi khuẩn thuộc nhóm này còn đòi hỏi nguyên tố lưu huỳnh để phát triển. Cho nên nhóm vi khuẩn ưa nhiệt thường xuất hiện ở những nơi có nhiệt độ cao và giàu lưu huỳnh như miệng núi lửa, các thủy vực nước nóng hoặc ở đáy các đại dương. Loài Sulfolobus acidocaldarius là vi khuẩn ưa nhiệt đầu tiên do Thomas thuộc đại học Wisconsin USA phát hiện năm 1970 cùng với vi khuẩn ưa nhiệt Thermus aquaticus. Các phát hiện này đã mở ra các nghiên cứu về lĩnh vực sinh học phân tử. Enzyme Taq polymerase sử dụng trong các phản ứng khuếch đại ADN được lấy từ vi khuẩn ưa nhiệt Thermus aquaticus có nhiệt độ phát triển thích hợp là 70°C.