Vi sinh vật là gì? Phân loại, đặc điểm, vai trò của vi sinh vật?

1. Vi sinh vật là gì?

Vi sinh vật được xem là những sinh vật đơn bào và đa bào nhân sơ hoặc nhân thực chúng có các hình thái rất nhỏ, không quan sát được bằng mắt thường mà phải nhờ kính hiển vi. Chúng tồn tại trong tất cả môi trường như đất, nước, biển và không khí, vi sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn, virus, nấm và các loại tảo, vi sinh vật có khả năng gây bệnh cho chúng ta và cũng như các loài khác.

2. Phân loại vi sinh vật

Theo các nhà sinh học đã nghiên cứu và thống kê ra được rằng trên thế giới có đến 100.000 loài vi sinh vật, các loài động vật nguyên sinh và có 69.000 loài nấm, 2050 loài vi khuẩn lam, 1050 loài vi khuẩn và 1020 loài virus và loài vi tảo tồn tại trên Trái Đất.

Có nhiều cách để phân loại các loài vi sinh vật ra thành từng nhóm dựa trên những đặc điểm khác nhau.

Vi khuẩn chính là nhóm sinh vật nhỏ nhất, đơn giản nhất và không có hình thức tế bào cụ thể

Nấm sẽ bao gồm các loại nấm mốc, nấm men, nhóm này có tế bào lõi hoàn chỉnh và hủy hoại đi những chất hữu cơ có lợi

Virus đây chính là một loài gây bệnh có hại, chúng có tỷ lệ vô cùng nhỏ chỉ tồn tại bên trong một tế bào khác để sinh sống và tái sản xuất ra những loài mới

Ký sinh trùng là nhóm sống ký sinh lên trên những cá thể khác như giun, ve và gây hại cho những cơ thế ấy

Tảo biển là loài sống trong môi trường nước ngọt hoặc môi trường biển

Sinh vật nguyên sinh là loài không có cơ quan hay cấu trúc phức tạp chúng sống trong môi trường ẩm ướt hoặc khắc nghiệt và hấp thụ những chất hữu cơ từ môi trường xung quanh.

Chúng ta có thể chia ra làm hai loại đó là vi sinh vật có lợi và vi sinh vật có hại

Vi sinh vật có lợi là những loài có khả năng hỗ trợ cũng như đem lại lợi ích cho con người cùng môi trường xung quanh. Ví dụ như vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter giúp xử lý chất thải và làm cho môi trường sạch hơn. Vi khuẩn Probiotic giúp tăng cường miễn dịch cùng với hệ tiêu hóa Vi khuẩn Geobacter giúp ngăn chặn những chất phóng xạ phát tán ra môi trường và ô nhiễm từ các chất độc hại. 

Vi khuẩn có hại là những loài gây nguy hiểm cho sức khỏe của con người với động vật, có thể là gây nhiễm trùng hoặc tổn thương đến các cơ quan khác trong cơ thể. Chúng có thể lây lan qua môi trường nước không khí hoặc thức ăn. Ví dụ như các loài nấm mốc làm hư thức ăn, virus H5N1, Vi khuẩn e.coli. Vì thế hãy vệ sinh cá nhân sạch sẽ trước và sau khi ăn, bảo vệ bản thân và người nhà bằng những biện pháp an toàn.

3. Đặc điểm của vi sinh vật:

Vi sinh vật có kích thước vô cùng nhỏ chỉ khoảng vài nanomet cho đên vài micromet nên việc nhìn thấy chúng bằng mắt thường là không thể và phải nhờ kính hiển vi. Cấu trúc tế bào của chúng được hợp thành từ những tế bào bên trong chứa màng tế bào, DNA hoặc RNA. Vi sinh vật có thể tự sinh sản từ quá trình phân chia tế bào hoặc biến dị gen để hình thành. Một khả năng đặc biệt của vi sinh vật đó là có khả năng tự chuyển hóa để phát triển và tồn tại được, vi sinh vật sinh trưởng rất nhanh nhưng phát triển cũng cực kì mạnh, vi sinh vật có khả năng tương tác với môi trường quanh chúng từ việc tiêu hủy, phân giải để tạo ra những chất có lợi hoặc có hại. Sự tồn tại của vi khuẩn cực kì đa dạng từ môi trường đất, nước, đến sa mạc hoặc cả bên trong cơ thể chúng ta.

Khi tất cả những chất dinh dưỡng bị tiêu thụ thì các tế bào sẽ giải phóng những thành phần của chúng. Tồn tại ngay bên trong một môi trường khép kín thì quá trình này diễn ra khá nhanh và những sinh vật còn lại không thể nào tiêu thụ kịp các chất dinh dưỡng ấy để có thể giải phóng từ các tế bào đã bị dung giải. Qúa trình này chỉ xảy ra khi hết chất dinh dưỡng cung cấp cho các vi sinh vật hoặc tỷ lệ dung hòa vượt khỏi khả năng kiểm soát của chúng bên trong môi trường đó.

4. Sự phân bố môi trường của vi sinh vật:

Sự phân bố của vi sinh vật ở 3 chủ yếu ở 3 môi trường, bao gồm môi trường đất, môi trường nước và môi trường không khí. Cùng Luật Dương Gia tìm hiểu chi tiết sự phân bố của vi sinh vật qua những chia sẻ dưới đây.

Môi trường đất chính là môi trường phát triển nhất của vi sinh vật vì nó sinh sống rộng rãi cả về số lượng nếu so sánh với những môi trường còn lại. Đây là môi trường thích hợp của vi sinh vật là do lượng chất hữu cơ ngay bên trong đất vô cùng tốt và giúp chúng phát triển. Những chất dinh dưỡng bên trong môi trường đất chính là nguồn thức ăn vô cơ cho những loài vi sinh vật này, chính là những chất dinh dưỡng bị phân hủy thành S, Fe, P. Trong môi trường này thì các loài vi khuẩn chiếm số lượng lớn nhất như vi khuẩn háo khí, kị khí, dị dưỡng, tự dưỡng. Số lượng của vi sinh vật tồn tại trong đất thay đổi theo từng thời điểm, trong lòng đất sẽ là môi trường thích hợp nhất đối với chúng vì có đủ độ ẩm, còn trên mặt đất không phải là điều kiện hợp lý bởi vì chúng sẽ bị tiêu diệt bởi ánh nắng mặt trời. 

Môi trường nước hay còn gọi là thủy vực như sông, suối, ao,hồ, biển khi đó tính chất vật lý và hóa học cũng sẽ khác nhau. Vi sinh vật tồn tại khắp nơi bên trong môi trường nước và phụ thuộc vào điều kiện của chất hữu cơ,nhiệt độ, ánh sáng. Chúng có thể từ đất bụi bay lên, hay có trong dòng nước sau khi chảy qua những địa điểm khác nhau, cũng có thể chúng có bên trong những nguồn nước ngầm và ô nhiễm. Trong những con suối nóng có thể tồn tại những nhóm vi khuẩn chịu nhiệt như Leptothrix thermalix. Còn những vi sinh vật ở môi trường biển thì lại chịu lạnh sống ở nhiệt độ từ 0 đến 40 độ C hoặc tại những vùng biển sâu. 

Môi trường không khí không phải là môi trường thuận lợi của vi khuẩn nhưng vẫn có một số ít loài vẫn sống được trong môi trường này. Nguồn gốc của chúng là từ đất, nước, con người và động vật theo gió bay khắp nơi trong không khí, trong một hạt bụi nhỏ tồn tại vô vàn các loại vi khuẩn có thể gây ra các bệnh về đường hô hấp cho con người. Sự tồn tại của vi khuẩn trong môi trường này phụ thuộc vào 3 yếu tố sau đó là khí hậu, địa lý, hoạt động sống của con người. 

5. Vai trò của vi sinh vật:

Bên cạnh những loài vi sinh vật có hại thì cũng có những loài có lợi và chúng có thể phân hủy cũng như tái tạo các nguồn thức ăn, rừng, đất hoặc phân hủy chất hữu cơ khi đó sẽ giúp duy trì sự cân bằng trong hệ sinh thái, tái tạo các chất có lợi cho môi trường. 

Không phải tất cả các loài vi khuẩn đều có hại và trong mộ số chúng có thể sản xuất ra thuốc men, probiotic và kiểm soát các loài vi khuẩn gây bệnh. Một số trong đó còn có thể sản xuất ra rượu bia, sữa chua, mỳ giúp cung cấp chất dinh dưỡng hỗ trợ sức khỏe con người. Ngoài ra, vi sinh vật có thể hỗ trợ miễn dịch cho chúng ta bằng cách chống lại các vi khuẩn độc hại, tăng sức đề kháng, cân bằng vi khuẩn có trong ruột. Vi sinh vật còn giúp giảm các chất độc hại có trong đất thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu. Một số vi khuẩn có khả năng sản xuất ra năng lượng từ mặt trời giúp có lợi cho quá trình quang hợp. 

Cùng với trình độ khoa học kĩ thuật hiện đại thì vi sinh vật được ứng dụng rộng rãi vào các lĩnh vực của đời sống như chế biến thực phẩm, nông nghiệp, y học, nuôi trồng thủy hải sản, thú y, xử lý các chất thải, nước thải và rác thải một cách hiệu quả. Bên cạnh đó, vi sinh vật còn giúp cân bằng hệ sinh thái vì là thành phần quan trọng trong chuỗi thức ăn, liên kết các mạch lưới thức ăn lại với nhau và còn giúp cho quá trình kiểm soát sự phát triển của một số loài trong môi trường sinh vật. Các nhà sinh học đã tiến hành lấy các vi sinh vật ra để làm đối tượng phục vụ cho quá trình nghiên cứu di truyền học vào năm 1940 và đây cũng chính là bước đệm cho sự ra đời của công nghệ DNA. Qua đó chúng ta có thể thấy được bên cạnh những mặt có hại thì vi sinh vật cũng đem lại rất nhiều thứ có lợi cho chúng ta, giúp cho môi trường tự nhiên có những ảnh hưởng vô cùng tích cực.