Thành phần tế bào và dinh dưỡng của vi sinh vật

Nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật nhằm đáp ứng các đòi hỏi của tế bào do đó phụ thuộc vào thành phần hóa học của các tế bào của chúng. Trong tế bào vi sinh vật được phân thành hai nhóm lớn. Đó là nước và các muối khoáng, nhóm kia là nhóm các chất hữu cơ bao gồm acid nucleic, protein, hydratcarbon, lipid và các phân tử chất hữu cơ nhỏ.

Về tổng thể nước chiếm tỷ lệ cao nhất trong số tất cả các thành phần, và trong số các chất hữu cơ thì protein chiếm tỷ lệ cao nhất.

Xét về nguyên tố hóa học cấu tạo nên tế bào thì, tế bào vi sinh vật bao gồm các nguyên tố sinh học C,H,O,N và các nguyên tố khoáng đa lượng và nguyên tố vi lượng. Chỉ riêng nguyên tố C,H,O,N,P,S,K,N,Na đã chiếm tới 98% khối lượng sinh khối khô của cả tế bào. Điều này sẽ quyết định đến dinh dưỡng của vi sinh vật để sinh trưởng và phát triển.

1. Nước và muối khoáng

Nước chiếm đến 70-90% khối lượng tế bào vi sinh vật. Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong tế bào vi sinh vật đều diễn ra trong dung dịch nước. Ở vi khuẩn, hàm lượng nước thường là 70-80%, còn nấm sợi thường là 85-90%

Phần nước tham gia các vai trò :

• Nước tự do tham gia vào quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, đa phần nước trong tế bào tồn tại là nước tư do
• Nước kết hợp là phần nước liên kết với các phân tử chất hữu cơ cao phân tử trong tế bào, nước liên kết mất khả năng hòa tan và lưu động.
• Lấy mất nước hoặc sấy khô thực phẩm là phương pháp ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật, bảo quản thực phẩm, dược liệu,..được lâu hơn. Mặt khác ướp muối hoặc tẩm đường nhằm tạo ra sự khô cạn sinh lý không thích họp cho sự phát triển của vi sinh vật để bảo quản thực phẩm hay được sử dụng.
• Muối khoáng chiếm khoảng 2-5% khối lượng khô của tế bào. Trong tế bào chúng tồn tại dưới dạng ion như Mg2+, Ca2+,..hay dạng anion như HPO42-, SO4^2-, ..các ion trong tế bào luôn ở tỷ lệ nhất định.

2. Các chất hữu cơ

• Trong tế bào vi khuẩn các polymer-đại phân tử chiếm tới 96% chất khô, 3.5% là các chất đơn phân tử, còn lại là các ion vô cơ.
• Các polymer chủ yếu trong tế bào là các protein, acid nucleic, lipoid, hydratcarbon. Các chất vô cơ trong tế bào vi sinh vật được tạo nên chủ yếu bởi các nguyên tố C,H,O,N,O,S,..trong đó nguyên tố C.H.O,N chiếm tới 93% chất khô của tế bào. Protein có hàm lượng cao nhất. Các acid amin kết hợp lại với nhau trong liên kết peptid để tạo thành các protein.
• Như vậy các chất hữu cơ trong tế bào vi sinh vật gồm: protein, lipid, hydratcarbon, acid amin và tiền chất, đường và tiền chất, acid nucleic, AND,ARN,..