Trang nhà

Tế bào học

Andromeda
T4, 07/12/2005 - 14:03
Nội dung:Đây là topic giới thiệu đầy đủ các hiểu biết cơ bản và hiện đại về tế bào học,đặc biệt là các vấn đề về màng sinh chất.Mọi người lưu ý không post bất cứ câu hỏi hay vấn đề thảo luận gì vào topic này,vì đây sẽ là topic cung cấp kiến thức liên quan đến tế bào học.Mọi thắc mắc các bạn có thể post trong topic thảo luận hoặc kiến thức tổng hợp.

Topic này sẽ lần lượt giới thiệu đến các bạn những vấn đề sau:
1.Đại cương về tế bào
2.Tế bào nhân sơ
3.Tế bào nhân chuẩn
4.Sự phân chia tế bào
5.Phương pháp nghiên cứu tế bào.

Bài bình luận

Andromeda
T4, 07/12/2005 - 15:51
  • Chương 1:Đại cương về tế bào

    1.Lược sử nghiên cứu tế bào:

    Khái niệm tế bàođầu tiên là do Robert Hooke cách đây khoảng 300 năm đặt tên cho các "hộp" con nhỏ cấu tạo nên nút bấc.Ngày nay,chúng ta coi các hộp đó là những bức thành xenlulozơ có nhiễm suberin của tế bào thực vật đã chết.Còn tế bào thì gồm các bức thành xenlulozơ đó cùng với các khối sinh chất chứa ở trong đó(đối với tế bào thực vật).

    Năm 1839,Purkinje,người Tiệp đưa khái niệm chất nguyên sinh là chất chứa bên trong tế bào.Rồi Slây-den(Đức)-nhà thực vật học cùng Svan,nhà động vật học đưa ra nhiều khái niệm về tế bào.và từ đó về sau với nhiều thành tựu nghiên cứu,tri thức về tế bào ngày càng được bổ sung và hoàn chỉnh dần.Học thuyết tế bào ra đời.Tế bào là đơn vị cơ bản của cơ thể sống.

    Năm 1855,Virchow quan niệm tế bào mới được sinh ra do tế bào trước đó bị phân đôi.

    Ngày nay,chúng ta coi tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản của mọi cơ thể sống.Mỗi tế bào gồm một khối sinh chất trong đó có màng,nhân và tế bào chất.Trong tế bào chất có nhiều cơ quan dưới tế bào gọi là cơ quan tử.Tất cả chúng được bọc chung trong màng gần giống màng sinh chất.Muốn tìm hiểu tế bào,trước tiên chúng ta nghiên cứu các phần tử mà từ đó cấu tạo nên tế bào,và từ đó các hoạt động sống xảy ra.
Andromeda
T4, 07/12/2005 - 15:54
  • 2.Cơ sở phân tử của sự sống

    Điều cơ bản mà mọi người đều biết là sự sống bắt nguồn từ vật chất không sống,chất vô cơ.Cho nên trước khi tìm hiểu sự sống,tìm hiểu sự tồn tại của tế bào phải xem xét các quy luật lý học và hoá học của vật chất vô cơ.

    a.Cấu tạo vật chất

    Vật chất bào gồm những đơn vị cực nhỏ gọi là nguyên tử cho dù vật chất tồn tại ở trạng thái khí,trạng thái lỏng hay trạng thái rắn.Hiện nay chúng ta biết được 105 nguyên tố hoá học,trong đó có các nguyên tử nhỏ nhất-nguyên tử hidro-cho đến các nguyên tử lớn nhất là uranium.Ngoài các nguyên tố tự nhiên,con người còn chế tạo ra các nguyên tố hoá học nhân tạo.Nguyên tử tự nhiên hay nhân tạo đều không trông thấy được bằng kính hiển vi.
    Nguyên tử được cấu tạo từ ba loại hạt cơ bản là electron tích điện âm,khối lượng cực nhỏ;proton mang điện dương,khối lượng lớn hơn khối lượng khối lượng electron chừng 1835 lần,và các hạt nơtron không mang điện,cũng có khối lượng như proton.Mô hình đơn giản về cấu tạo nguyên tử được thừa nhận rộng rãi hiện nay là:Nguyên tử có hình dạng một khối cầu.Tâm của nguyên tử là hạt nhân tích điện dương.Vỏ nguyên tử gồm các electron chuyển động quanh hạt nhân. Số đơn vị điện tích âm của vỏ bằng số đơn vị điện tích dương của hạt nhân.Nguyên tử trung hoà về điện.Nguyên tử của các nguyên tố hoá học khác nhau thì khác nhau về kích thước,khối lượng.

    b.Vật chất cấu tạo từ nguyên tử

    Vật chất mà nguyên tử của nó có cùng một số proton trong hạt nhân,và do đó nó có cùng số electron chạy trên quỹ đạo xung quanh gọi là nguyên tố hoá học.Các nguyên tố khác nhau như vàng,bạc,đồng,nhôm..
    Đặc tính kỳ diệu của chất sống là không bao giờ chỉ có mặt một nguyên tố mà thôi.Chất sống có 96% khối lượng của 4 nguyên tố:C,H,O,N;3% là khối lượng 4 nguyên tố khác:Ca,P,K,S.Các nguyên tố như I,Fe,Na,Cl,Mg,Cu,Mn,Co,Zn...và nhiều nguyên tố khác nhau có khối lượng vô cùng nhỏ trong chất sống(gọi là vi lượng)có trong phần còn lại.
    Sự sống thể hiện ở các mối quan hệ phức tạp nhất của các nguyên tố thông thường và phổ biến nói trên.
Andromeda
T4, 07/12/2005 - 15:55
  • c.Các hợp chất hoá học

    Phần lớn các nguyên tố nằm ở trong sinh chất đều ở dạng các hợp chất hoá học.Các hợp chất đó hình thành do hai hay nhiều nguyên tử khác tạo nên. Phần tử nhỏ nhất của chất có thể tồn tại độc lập vẫn giữ nguyên các tính chất của chất đó gọi là phân tử.Hợp chất hoá học bao giờ cũng gồm hai hay nhiều nguyên tố liên kết với nhau theo một tỉ lệ nhất định.Ví dụ,nước có hai nguyên tử hidro và một nguyên tử oxi.Công thức hoá học của nước là H2O

    H2O chiếm một tỉ lệ lớn trong sinh chất.Trong xương chiếm 20%,trong não chiếm 85%.H2O chiếm 2/3 khối lượng cơ thể.Ở sữa,nước chiếm 95% khối lượng.

    Trong sinh chất,nước thực hiện nhiều chức năng,là dung môi hoà tan được hầu hết các chất.Nước là môi trường thuận lợi để cho phản ứng hoá học xảy ra.Nước hoà tan các cặn bã và thải chúng ra ngoài.Nước có khả năng thu hút nhiệt lớn mà thay đổi nhiệt rất ít.Hiện tượng đó là do hình thành liên kết hidro giữa các phân tử nước ở cạnh nhau và năng lượng phá vỡ liên kết hidro khá nhỏ.Vì thế,nước giữ cho sinh chất tránh thay đổi nhiệt độ đột ngột.

    Khi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi,nước hấp thụ một lượng nhiệt lớn;khả năng đó giúp cơ thể tránh được sự thừa nhiệt bằng con đường thoát hơi nước.Một ví dụ lý thú là:Một cầu thủ đá bóng nặng 100kg,trong 90 phút đá bóng có 2 kg mồ hôi bay đi.Nhiệt bay mồ hôi của nước là 574kcal/kg.Làm bay hơi 2 kg thì mất một nhiệt lượng là 574*2=1148 kcal.Giả thiết rằng lúc đá bóng,mồ hôi của cầu thủ trên không bay đi thì nhiệt lượng sinh ra sau 90 phút đá bóng sẽ làm cho nhiệt độ cơ thể cầu thủ tăng thêm 11,5oC!Nước còn được coi như chất "dầu bôi trơn",không thể thay thế được khắp các bộ phận khác nhau của cơ thể.Khi xương này va chạm xương kia,cơ quan này cọ xát cơ quan khác,nhờ có đệm nước mà tránh được xây xát.

    Sinh chất gồm có hai loại chất:vô cơ và hữu cơ.Các chất hữu cơ bao gồm các chất có chứa cacbon (trừ CO,CO2,HCO3-,CO32-).Trên lớp electron hoá trị,nguyên tử của nguyên tố C có 4 electron có khả năng tham gia liên kết với nhiều nguyên tử của các nguyên tố khác nên cacbon có thể tạo thành nhiều hợp chất khác nhau hơn bất kỳ một nguyên tố nào khác.

    Các chất vô cơ có mặt trong sinh chất là axit,bazơ,muối.Trong sinh chất rất ít trường hợp có phản ứng quá axit hay quá kiềm.Hầu như chúng thường chứa hỗn hợp trung tính.Độ axit hay kiềm được đặc trưng bởi pH.Độ pH của sinh chất nói chung khoảng 7,0.Bất kể sự thay đổi pH nào của sinh chất đều nguy hại cho sự sống.Khi pH xuống giá trị 6,thì nồng độ H+ trong sinh chất lớn gấp 10 lần so với lúc pH=7.

    Còn muối là sản phẩm tạo nên khi axit hoá hợp với bazơ.Khi hoà tan trong nước,muối phân ly thành các ion.Dung dịch chứa các ion đó là dung dịch chất điện ly.Chất điện ly có tính dẫn điện.Đường,rượu và nhiều chất hữu cơ khác khi hoà tan không phân ly thành các ion nen dung dịch không dẫn điện.Chúng là chất không điện ly.

    Nhiều loại muối khoáng có mặt trong sinh chất.Quan trọng nhất trong chất sống là các muối khoáng có các cation như Na+,K+,Ca2+,Mg2+...,còn các anion là các Cl-,HCO3-,PO43-...

    Nồng độ muối trong chất lỏng cơ thể tuy thấp song có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của tế bào.Trong điều kiện bình thường,hàm lượng muối thường cố định.Sự thay đổi đáng kể về nồng độ muối sẽ gây hại đến hoạt động sống của cơ thể.

    Nồng độ các muối trong sinh chất đều có tác dụng lên quá trình thẩm thấu của các chất giữa sinh chất và môi trường bao quanh nó.
Andromeda
T4, 07/12/2005 - 16:02
  • +Các hợp chất hữu cơ:

    Các chất hữu cơ quan trọng thường gặp trong chất sống là gluxit,protein,lipit,axit nucleite và các chất steroit..Một số chất trong chúng có chút năng cung cấp năng lượng cần thiết cho hoạt động sống;một số chất tham gia điều chỉnh trao đổi chất của tế bào và một số loại tham gia đảm bảo cấu trúc toàn vẹn các bộ phận trong tế bào.Hàm lượng của chúng tương đương nhau giữa các cơ quan khác nhau,giữa các sinh vật khác nhau.
    Ví dụ,ở mô gan người cũng như sinh chất amip có 80% nước,12% protein,2% axit nuclêic,5% lipit,1% gluxit và vài % steorit cùng các chất khác.Dĩ nhiên trong các mô đặc biệt thì có ngoại lệ;ví dụ tế bào não chứa nhiều chất giống mỡ.

    .Gluxit:

    Đường,tinh bột,xenlulozơ đều thuộc nhóm gluxit.Trong các chất đó C,H,O chứa theo tỉ lệ 1:2:1.Loại C6H12O6,tức là monosaccarit thuộc dạng gluxit đơn giản thường gặp.Trong số chúng có glucozơ và fructzơ.

    Glucozơ có một lượng đáng kể trong cơ thể chúng ta.Các loại gluxit khác mà chúng ta sử dụng đều biến thành glicogen ở gan.Glucozơ là thành phần cấu tạo tuyệt đối cần thiết cho máu.Hàm lượng trong máu và mô động vật là 0,1%.Tăng glucozơ trong cơ thể không gây nguy hại gì lớn,song nếu giảm hàm lượng glucozơ thì sẽ làm tăng kích thích của một số tế bào não làm chúng có phản ứng đối với cả những kích động yếu ớt.Do vậy,dễ sinh ra co giật,mất trí và chết.

    Glucozơ là nguồn năng lượng cho sự trao đổi chất của tế bào,kể cả tế bào não bộ.Nồng độ của glucozơ trong máu được điều chỉnh bằng một cơ chế phức tạp có sự tham gia của hệ thần kinh,gan,tuỵ,tuyến yên,tuyến trên thận.
    Nhóm gluxit thứ hai thường gặp trong sinh chất là disacacrit có công thức C12H22O11.Bản thân tên gọi cho thấy chúng được tạo thành từ hai phân tử monosaccarit tách một phân tử nước.

    Đường mía tạo thành từ sự kết hợp của một phân tử glucozơ và một phân tử fructozơ có mất một phân tử nước.

    Mantozơ là đường nha,được tạo nên do sự hợp lại của hai phân tử glucozơ có tách một phân tử nước.

    Đường lactozơ (gọi tắt là đường sữa)tạo thành từ một phân tử glucozơ kết hợp với một galactozơ cũng đồng thời tách một phân tử nước.Nó có trong sữa động vật có vú.
    Fructozơ có độ ngọt cao nhất trong các loại đường đơn.Còn saccarin là chất ngọt nhân tạo,ngọt hơn hàng trăm lần so với bất kỳ một loại đường nào.
    Các gluxit có phân tử lượng lớn hơn là các polisaccarit.Trong số đó có tinh bột,xenlulozơ;phân tử của chúng cũng cấu tạo từ nhiều monosaccarit và loại bỏ phân tử nước.

    Tinh bột có công thức là (C6H10O5)n.Các loại tinh bột khác nhau về số gốc n.Chúng là thành phần cơ bản của chất sống động và thực vật."Tinh bột" của động vật có tên là glicogen.Khác biệt của nó với các tinh bột khác là phân tử của chúng phân nhánh và tan trong nước.Sở dĩ cây không tích luỹ dạng đơn giản như glucozơ và phải tích luỹ dạng phức tạp vì glucozơ rất dễ bị tan và khuếch tán khỏi tế bào.Còn phân tử tinh bột và glicogen thì ít hoà tan.Trong gan,glicogen dễ dàng chuyển thành glucozơ để vận chuyển đến các cơ quan khác thông qua hệ tuần hoàn.

    Xenlulozơ là hợp chất bền vững có chức năng bảo vệ tế bào.Nó không tan.Phân tử của nó cũng gồm nhiều glucozơ song các liên kết hoá học giữa các glucozơ ở tinh bột và xenlulozơ khác nhau.Enzym phân huỷ tinh bột thì không phân huỷ được xenlulozơ.Các dẫn xuất xenlulozơ có vai trò thực tiễn rất lớn như chế chất nổ,chế tơ visco ,xenluloit,một số chất dẻo,phim ảnh và sơn.
    Trong chất sống,gluxit đóng vai trò "chất đốt" cung cấp nhiệt,năng lượng và các vật liệu khung để chế tạo nhiều chất sống khác.
    C6H12O6 + 6O2--->6H2O + 6CO2+ 689 Kcal.
    Gluxit cũng liên kết với các chất khác nhu protein,lipit để tham gia cấu tạo nhiều chất sống phức tạp khác của sinh chất.
    Ribozơ và đêôxiribozơ là các đường chứa 5 cacbon.Chúng tham gia cấu tạo các phân tử axit nuclêic như ADN,ARN.
Andromeda
T4, 07/12/2005 - 16:04
  • Lipit:

    Chất béo nguyên chất cũng được cấu tạo từ C,H,O nhưng hàm lượng oxi trong chúng ít hơn nhiều so với gluxit.Chất béo mềm hơn,có khi ở thể lỏng,có loại ở thể rắn.Mỗi phân tử chất béo được cấu tạo từ một phân tử glixerin và ba phân tử axit béo.Các chất béo khác nhau đều do thành phần axit béo khác nhau tạo nên.

    Axit béo là những mạch dài các nguyên tử cacbon,ở một đầu có nhóm -COOH(cacboxit).Tất cả chúng đều chứa một lượng chẵn nguyên tử cacbon.Ví dụ axit béo panmitic có 16 C(C15H31COOH),axit stearic có 18 C(C17H35COOH).Các axit béo chia làm hai loại:no và chưa no.Loại chưa no có chứa liên kết đôi trong mạch cacbon.Ví dụ:ở axit oleic trong 18 cácbon thì có một liên kết đôi.Khi có liên kết đôi thì số nguyên tử H ít đi.Phân tử tristearinglixerin(C55H110O6)là chất béo ở trong mỡ bò do 3 phân tử axit stearit liên kết với một phân tử glixerin.Chất béo trong sinh chất có vai trò quan trọng.Nó tham gia cấu trúc và cũng là nguồn năng lượng.

    Một gam chất béo cho một số năng lượng gấp đôi một gam glucozơ nên dùng nó dự trữ thì tiết kiệm hơn.Khi cơ thể thừa gluxit có thể biến thành chất béo để dự trữ.Lúc cần thiết thì từ chất béo chuyển thành gluxit,glucozơ để sử dụng.

    Chất béo là thành phần cấu trúc thiết yếu của màng sinh chất.Màng này bao quanh tế bào,bao quanh nhân và một số cơ quan tử khác.Vỏ miêlin ở sợi thần kinh chứa nhiều chất béo.Dưới da động vật,người,chất béo tích tụ làm giảm sự mất nhiệt.Ngoài chức năng đó,chúng còn làm tăng tính đàn hồi của da.

    Trong nhiều loại chất béo khác,ngoài axit béo còn có các chất khác như photpho tạo thành photpholipit là thành phần cấu trúc quan trọng của tế bào động,thực vật,đặc biệt ở tế bào thần kinh.Màng sinh chất được cấu tạo từ các lớp kép của các phân tử photpholipit.

    Steroit là các hợp chất béo phức tạp;phân tử gồm các nguyên tử cacbon tạo nên 4 vòng gắn với nhau,trong đó có 3 vòng chứa 6 cacbon,còn vòng thứ tư chứa 5 nguyên tử cacbon.

    Các sinh tố D,hoocmon sinh dục,các chất tiết từ vỏ tuyến trên thận,các muối của axit mật và các cholesterol là các steroit có vai trò sinh học quan trọng.Cholesterol là một cấu phần quan trọng của mô thần kinh và các mô khác.Còn các Steroit hoocmon thì giữ vai trò chủ yếu trong việc trao đổi chất.
Andromeda
T4, 07/12/2005 - 16:07
  • Protein

    Các chất có chứa C,H,O,N và có cả S cũng như P đều xếp vào các protein.Trong chúng,nguyên tố chủ đạo là nitơ.Toàn bộ các enzym,một số hoocmon và nhiều thành phần cấu trúc quan trọng của sinh chất đều là protein.Protein là hợp chất sinh học quan trọng nhất.Phân tử của chúng có phân tử lượng cao.Chúng gồm nhiều hợp chất đa dạng nhất của chất sống.

    Người ta tổng hợp được gluxit,chất béo nhưng chưa tổng hợp được phân tử protein.

    Trong phân tử protein có hàng nghìn nguyên tử.Ví dụ hêmôglôbin(sắc tố đỏ)tạo ra màu đỏ máu có công thức phân tử C3032H4816O872N780S8Fe4 cho ta thấy một phần mức độ phức tạp của phân tử hêmôglôbin.Đa số protein của chất sống là enzym.Enzym là chất xúc tác sinh học điều chỉnh tốc độ của nhiều quá trình sinh hoá xảy ra trong sinh chất.

    Hợp phần nhỏ nhất tạo nên phân tử protein phức tạp nói trên là các axit amin.Người ta thu được axit amin khi thuỷ phân protein.Hiện nay có khoảng 35 axit amin khác nhau được phát hiện;20 trong 35 đó đã được thực nghiệm xác nhận.

    Số lượng axit amin khác nhau tạo nên phân tử protein khác nhau.Trật tự sắp xếp các axit amin khác nhau đã tạo nên sự đa dạng phong phú nhất của protein.Bởi thế chúng ta có thể cho rằng số lượng protein là vô tận.Việc phát hiện cấu trúc phân tử hoocmon insulin,bao gồm các loại axit amin ở các vị trí xác định,là một bằng chứng chứng minh tính chất phức tạp và quan trọng của phân tử protein trong điều hoà trao đổi chất.

    Sự đa dạng sinh học cho ta thấy có vô vàn protein đặc trưng cho sự đa dạng đó.Cứ mỗi loài sinh vật thì có một số loại protein đặc trưng.Các loài giống nhau có protein đặc trưng giống nhau.

    Nghiên cứu sự giống và khác nhau giữa protein các cơ thể khác nhau tạo điều kiện tốt cho nghiên cứu tiến hoá sinh giới và nghiên cứu quan hệ họ hàng huyết thống giữa các cá thể sinh học khác và giống nhau.

    Đơn vị cấu trúc cơ sở của protein là các axit amin.Trong axit amin có 2 nhóm chức hoá học:một là nhóm axit(-COOH),một là nhóm amin(-NH2).Nhóm amin có vai trò như kiềm,vì thế chúng phản ứng với các axit,còn nhóm axit có phản ứng với kiềm.Nhờ hai nhóm chức đối lập đó mà các protein có tính chất đệm,nghĩa là có khả năng chống lại sự thay đổi độ axit và độ kiềm của môi trường,do đó bảo vệ được sinh chất.

    Các axit amin trong phân tử protein kết hợp với nhau nhờ liên kết peptit.Ví dụ:glixin kết hợp với analin thành glixinanalin.

    Trong tổng hợp các axit amin,người ta phát hiện 8 axit amin đặc biệt,gọi là axit amin không thay thế.
    Protein tham gia cấu tạo sinh chất,cấu tạo các enzym(phần apoenzym),cấu tạo các hoocmon.Ptotein có vai trò đặc biệt trong cấu tạo và chức năng của màng sinh chất.Chúng cũng được sử dụng như nguồn cung cấp năng lượng lúc cần thiết.
Andromeda
T4, 18/01/2006 - 17:58
  • CHƯƠNG II : TẾ BÀO NHÂN SƠ

    I.Đại cương về tế bào nhân sơ:

    Trước đây rất lâu,khi con người chưa biết về tế bào nhân sơ như vi khuẩn là gì,vi sinh vật là gì thì con người đã khai thác theo hướng có lợi nhiều hoạt động sống của chúng.Quá trình lên men rượu,sản xuất dấm,làm tương,sản xuất nước mắm,muối dưa chua,làm đậu phụ,làm chao (đậu phụ nhự)..là sự khai thác các mặt có ích của chúng trong việc chế biến thức ăn,nước uống phục vụ nhu cầu đời sống hàng ngày,mặc dù lúc bấy giờ chưa phát hiện được một số ít trong chúng là nguyên nhân cơ bản của các dịch bệnh lan truyền nhanh chóng như bệnh đậu mùa,bệnh dịch hạch,bệnh thương hàn,bệnh tả...
    Các nhà sinh học bấy giờ cũng chỉ biết nghiên cứu các sinh vật,các cây,quan sát xem xét bằng mắt.Những sinh vật bé nhỏ dưới tầm nhìn của mắt thường,con người phải chờ tới giữa thế kỷ XII,nhờ phát minh ra kính hiển vi quang học của Antony Van Leeuwenhoek (Hà Lan) mới có thể nghiên cứu được.

    Kính hiển vi quang học đầu tiên có khả năng phóng đại các vật kích thước nhỏ không quan sát bằng mắt được lên từ 160-200 lần.Leeuwenhoek dùng kính hiển vi quang học này quan sát các sinh vật nhỏ trong nước,trong phân người và động vật...Ông phát hiện ra thế giới vi sinh vật-lúc ấy ông gọi là những động vật nhỏ.Những động vật nhỏ ấy có hình dạng khác nhau:hình cầu,hình que,hình xoắn...tương ứng với những loại hình thể chính của vi khuẩn.Từ đó các dạng tế bào sinh vật nhân sơ ngày càng được nghiên cứu sâu,có hệ thống hơn.

    Các nhà y sinh học cũng từ đây bắt đầu nghiên cứu các VSV gây ra các bệnh tật.Trong số chúng,có loại gọi là vi khuẩn,có loại gọi là virus.Vi khuẩn có ba loại hình dạng cơ bản như đã nói trên.Vi khuẩn sinh sản bằng cách cắt đôi ở bất kỳ đâu;còn virus chỉ sinh sản được bên trong các tế bào sống khác,như tế bào động vật,thực vật,tế bào vi khuẩn.

    Thế giới vi khuẩn rất đa dạng,phong phú,có thể gặp khắp nơi trong tự nhiên trên quả đất .Chúng có thể là loại có ích cho đời sống con người,động vật,thực vật nhưng cũng có nhiều loại gây bệnh tật.

    Các nhà khoa học sinh học cũng xếp vi khuẩn thành hai nhóm trên cơ sở dựa vào khả năng hoạt động của chúng là tự dưỡngdị dưỡng.Các vi khuẩn tự dưỡng không gây bệnh,chúng sử dụng khí cacbonic làm nguồn cácbon chính và có thể phát triển trong môi trường hoá học đơn giản.Các vi khuẩn dị dưỡng thì ngược lại,muốn tồn tại và phát triển phải nhờ chất hữu cơ của động vật,thực vật sẵn có.Có nghĩa là các vi khuẩn tự dưỡng tự mình tổng hợp các chất chuyển hoá cần thiết như vitamin,các hoocmon,...từ các chất vô cơ.Còn các vi khuẩn dị dưỡng không có khả năng đó,mà phải sống nhờ các chất chuyển hoá trên ở trong các tế bào khác.

    Nói chung vi khuẩn có vai trò tự nhiên vô cùng lớn.Trong chu trình của nitơ tự nhiên,các vi khuẩn làm thối rữa xác hữu cơ của động thực vật,xác VSV giữ vai trò quan trọng.Trong vòng tuần hoàn tự nhiên của cácbon,các vi khuẩn lên men chất cacbonhidrat ở động vật và thực vật đóng vai trò to lớn.Có thể nói,nếu không có vi khuẩn thì tất cả các nguyên tử cácbon,nitơ sẽ tích tụ lại trong xác chết mãi mãi và sự sống sẽ ngừng lại vì không có nguyên liệu tổng hợp nên chất nguyên sinh mới.Đặc biệt có những vi khuẩn có khả năng sử dụng nitơ khí quyển để tạo nên các hợp chất nitơ,từ đó thực vật có chúng cộng sinh,có thể tổng hợp được protêin cần thiết cho động vật và con người.

    Trong công nghệ sinh học,chính hoạt động sống của các vi khuẩn là nhân tố có vai trò chủ yếu.Con người sản xuất rượu,các loại bia,vang...nhờ sự lên men của các vi khuẩn lên men rượu đối với đường.Các thực phẩm giàu chất dinh dưỡng như sữa chua,bơ,pho mát,đậu phụ,nước chấm..cũng nhờ họat động của các vi khuẩn lên men sữa,đậu tương,các hạt dầu giàu protein.Trong công nghiệp sản xuất văcxin đề phòng các bệnh dịch nguy hiểm như uốn ván,bại liệt,sốt rét...,chúng ta cũng khai thác các hoạt động của VSV và virus gây nên các bệnh dịch đó.Để biến rác thải trong đời sống hàng ngày của con người,đặc biệt ở các đô thị,thành các sản phẩm có ích không gây ô nhiễm,người ta đã khai thác hoạt động của vi khuẩn lên men thối,các nấm phân huỷ xác hữu cơ khá bền vững như xenlulozơ...Từ đó rác thải biến thành khí đốt đun nóng,sưởi ấm,phân bón vi sinh,compôst(phân trộn) là phân bón sạch cho các cây lương thực,cây cảnh và rau quả.Công nghệ sản xuất nhiều loại vitamin,nhiều loại thực phẩm giàu protein hiện đại khác như thịt nhân tạo,...cũng đều đã sử dụng hoạt động của các vi khuẩn thích ứng.Riêng đối với môn khoa học mới như sinh học,sinh học phân tử thì các vi khuẩn như Escherichia Coli trở thành đối tượng vô cùng quý giá để nghiên cứu.Ngày nay các khoa học nghiên cứu tế bào đã đạt nhiều thành tựu to lớn cũng nhờ sử dụng vi khuẩn đó làm tác động.Watson trên cơ sở nghiên cứu E.Coli đã tạo ra các thành tựu về sinh học phân tử (E.Coli bé hơn 500 lần so với tế bào bình thường,có khối lượng 2.10-12 gam,chứa 75% là nước so với khối lượng khô,có khoảng 3000-6000 loại phân tử khác nhau).F.Jacob và J.Monod(1960) dựa vào các kết quả nghiên cứu trên đối tượng E.Coli mà phát minh cơ chế điều hoà phiên mã ở tế bào nhân sơ trong quá trình tổng hợp protein.