Tế bào vi sinh vật cũng là những thực thể vật chất của các nguyên tố hóa học. Tuy nhiên, đó là các thực thể sống (cơ thể sống), chúng có quá trình trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường ngoài để tồn tại và sinh trưởng. Quá trình trao đổi vật chất và năng lượng ấy bao gồm sự thu nhận vật chất từ bên ngoài vào để phân hủy chúng nhằm tạo ra năng lượng cho tế bào (nếu không lấy năng lượng ánh sáng), và tổng hợp lại (mới) thành các hợp phần của tế bào. Như vậy cơ thể cần phải được cung cấp các nguyên liệu tho hay còn gọi là các chất dinh dưỡng. Các chất dinh dưỡng (nutrients) là những chất được dùng cho sinh tổng hợp và/ hoặc để tạo năng lượng cho tế bào, có nghĩa là chúng cần thiết cho sinh trưởng của tế bào và cơ thể. Có thể hiểu theo nghĩa rộng, dinh dượng (nutrition) là toàn bộ các quá trình hấp thụ các chất vô cơ và hữu cơ từ môi trường ngoài vào tế bào, và đào thải cặn bã của sự chuyển hóa ấy ra khỏi tế bào. Quá trình chuyển hóa (metabolism) gồm sự phân hủy các chất đã hấp thụ để giải phóng năng lượng và sự tổng hợp các chất của tế bào thì tiêu tốn năng lượng. Sự hấp thụ và sự thải bỏ các chất cũng tiêu tốn năng lượng. Tế bào cần phải hấp thụ tất cả các chất dinh dưỡng chứa các nguyên tố mà tế bào vốn có. Nói cách khác, nhu cầu dinh dưỡng phản ánh thành phần nguyên tố của tế bào.
Trong nghiên cứu và trong sản xuất, người ta nuôi vi sinh vật trên các môi trường dinh dưỡng, nơi chứa các chất cần thiết mà chúng có thể hấp thụ để có thể tồn tại và sinh sống được. Trên các môi trường dinh dưỡng, vi sinh vật được nuôi thành dạng thuần khiết (chủng thuần khiết) để nghiên cứu các đặc tính của chúng, cũng như để thu nhận thêm các sản phẩm của chúng nhờ một quá trình sản xuất công nghiệp nào đó.
Thông thường các phân tử chất dinh dưỡng không thể đi vào tế bào theo cơ chế khuếch tán thụ động, chúng phải được vận chuyển vào tế bào nhờ ba cơ chế khác, theo đó các protein vận chuyển nằm trong màng tế bào đóng vai trò quan trọng. Về phần các vi sinh vật cucaryot thì chúng còn có thể sử dụng cơ chế nhập nội bào (endocytosis)
Câu hỏi :
- Định nghĩa chất dinh dưỡng (nutrients) và sự dinh dưỡng (nutrition).
- Khái niệm chất dinh dưỡng và sự dinh dưỡng ở đây được dùng riêng cho vi sinh vật hay cho cả thực vật, động vật?
- Vì sao tế bào cần thực hiện dinh dưỡng?
- Hiểu sơ bộ thế nào là môi trường dinh dưỡng của vi sinh vật?
- Việc nuôi vi sinh vật trên các môi trường dinh dưỡng nhằm những mục đích thực tiễn gì?
- Các protein vận chuyển là thành phần của màng tế bào có vai trò gì trong sự dinh dưỡng của tế bào?
