Phan Vi Sinh vat hoc lop 10
Chia sẻ bởi Trần Anh Tuấn |
Ngày 24/10/2018 |
106
Chia sẻ tài liệu: phan Vi Sinh vat hoc lop 10 thuộc Bài giảng khác
Nội dung tài liệu:
Sinh học
Vi sinh vật
Chuyển hoá
vật chất và năng lượng ở vi sinh vật
Các kiểu dinh dưỡng
Tự dưỡng là hình thức mà cơ thể tự tổng hợp được các chất hữu cơ từ vô cơ. Có hai hình thức tự dưỡng là quang tự dưỡng và hoá tự dưỡng.
Dị dưỡng: Là hình thức mà sinh vật không tự tổng hợp được mà lấy từ sinh vật khác.
Các kiểu dinh dưỡng
Tự dưỡng là hình thức mà cơ thể tự tổng hợp được các chất hữu cơ từ vô cơ. Có hai hình thức tự dưỡng là quang tự dưỡng và hoá tự dưỡng.
Dị dưỡng: Là hình thức mà sinh vật không tự tổng hợp được mà lấy từ sinh vật khác.
Phân biệt các hình thức dinh dưỡng ?
Đáp án
Các kiểu chuyển hoá vật chất
Hô hấp hiếu khí: Quá trình phân giải các chất hữu cơ thành CO2, nước và giải phóng ra năng lượng. Quá trình này diễn ra có sự tham gia của ôxi.
Hô hấp kị khí: cũng là hình thức hô hấp những không có sự tham gia của tế bào.
Lên men: là quá trình chuyển hoá năng lượng sinh học kị khí nhưng chất hữu cơ vừa là chất cho, vừa là chất nhận điện tử.
Quá trình tổng hợp các chất nhờ vi sinh vật
Đặc điểm chung
C¸c qu¸ tr×nh hÊp thô dinh dìng, chuyÓn ho¸ vËt chÊt trong tÕ bµo vµ sinh tæng hîp c¸c chÊt cña tÕ bµo diÔn ra víi tèc ®é kh¸c nhanh.
PhÇn lín vi sinh vËt cã kh¶ n¨ng tù tæng hîp ®îc c¶ 20 lo¹i axit amin. Nguyªn liÖu dïng ®Ó s¶n xuÊt c¸c lo¹i axit amin lµ c¸c s¶n phÈm trung gian.
Trong nhiÒu trêng hîp th× nhãm amin (NH2) ®îc ®a vµo trong giai ®o¹n cuèi cïng cña sinh tæng hîp nhê chuyÓn axit amin. NhiÒu axit amin ®îc tæng hîp nhê chuyÓn ho¸ c¸c axit amin kh¸c hay nhê qu¸ tr×nh lªn men.
Cã sù ph©n biÖt râ cña hai lo¹i chÊt lµ chÊt chuyÓn ho¸ s¬ cÊp vµ chuyÓn ho¸ thø cÊp.
ChuyÓn ho¸ s¬ cÊp: c¸c chÊt ®îc sinh ra qua hµng lo¹i c¸c ph¶n øng trung gian t¹o nªn c¸c nguyªn liÖu ®Ó sinh tæng hîp c¸c ph©n tö h÷u c¬.
Chất chuyển hoá thứ cấp: được sinh ra sau pha sinh trưởng cấp số (pha log). Các chất này không nhất thiết cần cho sự phát triển của sinh vật, thường được tổng hợp bằng con đường riêng dưới sự điều khiển của các gen trên plasmid, các chất này thường được tiết ra ngoài tế bào.
Tổng hợp axit axetic
Axit axetic (CH2COOH)
Tổng hợp axit xitric
Tổng hợp axit glutamic
Tổng hợp protein đơn bào
Được khai thác từ sinh khối của nhiều loại vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn lam, tảo spirulina, nấm men, vi khuẩn.
Con người dùng các loại protein này để bổ sung chất dinh dưỡng cho con người bằng cách ăn trực tiếp, thêm vào khẩu phần ăn. Ngoài ra, nhiều loại axit amin, axit nucleic, vitamin cần cho sự sống cũng được con người khai thác từ sự tổng hợp của vi sinh vật
Quá trình phân giải các chất nhờ vi sinh vật
QUÁ TRÌNH LÊN MEN
Lên men là quá trình phân giải đường thành các chất oxy hoá chưa triệt để.
Sản phẩn của quá trình lên men là các chất hữu cơ trung gian như rượu etylic, axit lactic…
Các quá trình lên men thì chất cho điện tử và chất nhận điện tử đều là các chất hữu cơ. Năng lượng thu được sau quá trình lên men thường thấp.
Lên men rượu
Quá trình lên men rượu hay còn gọi là lên men Etylic. Quá trình này phân giải đường glucozơ, tạo thành sản phẩm cuối cùng là rượu Etylic và CO2.
Loài có khả năng mạnh nhất trong quá trình này là một loại nấm men Saccharomyces cerevisiae.
Quá trình lên men rượu được ứng dụng trong công nghiệp làm bánh mỳ, dùng trong ủ men thức ăn gia súc, tạo cho thức ăn gia súc có hương vị thơm ngon, kích thích tiêu hoá.
Lên men lactic
Quá trình này phân giải đường glucozơ thành axit lactic. Có hai loại lên men lactic là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình.
Lên men lactic đồng hình thì glucôzơ bị phaâ giải thành sản phẩm chỉ là axit lactic. Nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình này là nhóm vi khuẩn Lactobacterium và Streptococcus
Lên men lactic dị hình thì glucozơ bị phân giải thành axit lactic và còn có cả rượu etylic, axit axetic và glyxerin.
Quá trình lên men lactic được ứng dụng để chế tạo axit lactic, muối rau quả, chế biến sữa chua…
Phân giải protein
Quá trình phân giaả protein gồm có nhiều giai đoạn có sự tham gia của vi sinh vật.
Quá trình biến từ protein thành NH3 được gọi là quá trình amon hoá. Chúng ta sẽ đề cập kỹ tới quá trình này vì nó là quá trình chủ yếu trong việc chuyển hoá protein.
AMÔN HOÁ PROTEIN
Nhóm vi sinh vật có khả năng phân giải protein là những vi sinh vật có khả năng tiết ra enzim proteinaza và peptidaza.
Đầu tiên, enzim proteinaza phân giải protein thành các chuỗi polypeptit và oligopeptit.
Sau đó, dưới tác dụng của enzim peptidaza, các chuỗi này bị phân giải thành các axit amin.
Các axit amin sẽ bị khử tạo thành NH3 và các sản phẩm trung gian khác.
Sinh trưởng của vi sinh vật
Khái niệm sinh trưởng
Sù sinh trëng cña quÇn thÓ vi sinh vËt lµ sù t¨ng sè lîng tÕ bµo trong quÇn thÓ.
Các khái niệm khác
Vi sinh vËt cã thÓ ®îc nu«i cÊy trªn c¸c m¸y l¾c hoÆc ë tr¹ng th¸i tÜnh. Khi m«i trêng nu«i cÊy kh«ng ®îc bæ sung chÊt dinh dìng th× lµ nu«i cÊy kh«ng liªn tôc. Khi m«i trêng n«i cÊy thêng xuyªn ®îc bæ sung c¸c chÊt lµ m«i trêng nu«i cÊy liªn tôc.
Thêi gian tõ khi xuÊt hiÖn ®Õn lóc ph©n chia cña mét tÕ bµo gäi lµ thêi gian thÕ hÖ (g)
đồ thị sinh trưởng
Số tế bào (N) sau n lần phân chia từ một N0 tế bào ban đầu trong một khoảng thời gian xác định (t) là
N = N0.2n
- Số lần phân chia trong một thời gian và đây là một chỉ số đặc trưng của từng loài.
Trong mô trường nuôi cấy không liên tục thì sự sinh trưởng có đồ thị:
t (giờ)
N
N0
Pha lag
Pha log
Pha cân bằng động
Pha suy vong
PHa tiềm phát (Pha lag)
§©y lµ pha thÝch nghi cña vi sinh vËt víi m«i trêng nu«i cÊy.
Trong pha nµy, c¸c enzim thÝch hîp ®Ó ph©n gi¶i c¬ chÊt (enzim c¶m øng) ®îc h×nh thµnh ®Ó ph©n gi¶i c¸c chÊt.
Sè tÕ bµo cña quÇn thÓ cha t¨ng.
Pha cấp số (Pha log)
§©y lµ pha mµ tÕ bµo nh©n lªn theo cÊp sè nh©n v× trong giai ®o¹n th× m«i trêng ®Çy ®ñ dinh dìng, cha cã chÊt ®éc h¹i, sè lîng tÕ bµo vÉn Ýt nªn kh«ng ph¶i c¹nh tranh nhiÒu.
Sè lÇn ph©n chia ë pha nµy ®¹t tíi møc cùc ®¹i vµ kh«ng ®æi theo thêi gian ®èi víi chñng sinh vËt ®ã vµ lo¹i m«i trêng ®ã.
Pha cân bằng động
Sau pha log, sè lîng tÕ bµo ®¹t tíi møc cùc ®¹i vµ kh«ng ®æi do cã tÕ bµo chÕt ®i vµ ®îc thay thÕ b»ng tÕ bµo míi sinh ra, dinh dìng vÉn ®ñ dïng vµ chÊt ®éc cha tÝch luü nhiÒu. V× thÕ, pha nµy ®îc gäi lµ pha c©n b»ng ®éng.
Sè lÇn ph©n chia ë ®©y coi nh lµ b»ng 0.
Pha suy vong
C¸c chÊt dinh dìng dÇn c¹n kiÖt, c¸c chÊt ®éc th¶i ra trong qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt ®îc tÝch lòy nhiÒu lªn nªn c¸c tÕ bµo chÕt ®i, ph©n hñy trong khi ®ã tÕ bµo míi l¹i kh«ng cã ®ñ ®iÒu kiÖn (vÒ dinh dìng…) ®Ó ph©n chia nªn sè lîng tÕ bµo cña quÇn thÓ gi¶m dÇn.
Sinh trưởng trong môi trường nuôi cấy liên tục
Đây là môi trường mà các chất dinh dưỡng liên tục được bổ sung, các chất độc được rút ra nên nên các quần thể tránh bị tình trạng "già hoá" (do thiếu dinh dưỡng, do chất độc quá nhiều)
Người ta dùng phương pháp này để thu sinh khối các chất như protein đơn bào, axit amin, vitamin..
Sự sinh sản
của vi sinh vật
Sinh sản phân đôi
Hình thức sinh sản của vi sinh vật nhân sơ.
Khi tế bào hấp thụ các chất dinh dưỡng, lớn lên, dẫn ngay tới sự phân chia.
Màng sinh chất gấp nếp tạo thành mezoxôm
ADN đính vào các vòng này để làm điểm tựa nhân đôi, đồng thời thành tế bào hình thành vách ngăn để tạo ra hai tế bào.
Sinh sản
bằng bào tử, nảy chồi
Một số loại vi sinh vật có hình thức sinh sản bằng ngoại bào tử như vi sinh vật dinh dưỡng metan, bào tử đốt..
Một số vi sinh vật khác lại sinh sản bằng cách nảy chồi.
Các bào tử sinh sản này đều chỉ có màng, không có vỏ và không có canxi đipicolinat.
Nội bào tử vi khuẩn
Đây không phải là một hình thức sinh sản mà chỉ là một thể tạm nghỉ gồm có nhiều lớp màng dày, có khả năng đề kháng cao đối với các tác nhân lý, hoá, chịu nhiệt.
Nội bào tử vi khuẩn có vỏ đồng thời hình thành hợp chất đặc trưng là canxi đipicolinat Chính nhờ hợp chất này mà nó có khả năng chịu nhiệt cao.
Bào tử nấm
Đây là một loại bào tử sinh sản
Cấu tạo chủ yếu từ hai lớp màng dày (hemi-xenlulozơ và kitin),không có axit đipicôlinic (muối đipicôlinat).
Có nhiều loại nấm có thể sinh sản hữu tính bằng cách tiếp hợp bào tử do kết hợp hai tế bào với nhau. Chúng có thể sinh sản bằng bào tử kín, một loại bào tử do tiếp hợp có sự giảm phân) hoặc bào tử trần
Sinh sản ở tảo đơn bào và động vật nguyên sinh
Chóng sinh s¶n v« tÝnh b»ng c¸ch ph©n ®«i nguyªn nhiÔm hoÆc sinh s¶n h÷u tÝnh b»ng c¸ch h×nh thµnh bµo tö chuyÓn ®éng hay hîp tö nhê sù kÕt hîp gi÷a hai tÕ bµo
ảnh hưởng của
các yếu tố hoá học lên sinh trưởng và phát triển của
vi sinh vật
Các chất dinh dưỡng
Các nguyên tố cơ bản là : C, H, O, N, S. là những nguyên tố kiến tạo nên các thành phần tế bào. Các nguyên tố này thường được vi sinh vật hấp thụ qua một hợp chất.
Các nguyên tố vi lượng như Zn, Mn, Mo. có vai trò quan trọng trong quá trình cân bằng hoá thẩm thấu, hoạt hoá enzim.
Một số chất mà một loại vi sinh vật nhất định không thể tổng hợp được từ các nguyên tố vô cơ, nhưng lại rất cần thiết đối với cơ thể vi sinh vật gọi là vi sinh vật khuyết dưỡng với chất đó. Ví dụ, vi sinh vật không có khả năng tổng hợp lizin gọi là vi sinh vật khuyết dưỡng lizin.
Vi sinh vật có khả năng tự tổng hợp được tất cả các chất cho cơ thể chúng thì gọi là vi sinh vật nguyên dưỡng.
các chất ức chế
ảnh hưởng của
các yếu tố vật lý lên sinh trưởng và phát triển của
vi sinh vật
Nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng sâu sắc tới sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật vì nhiệt độ ảnh hưởng tới các loại protein, các loại enzim, tốc độ các phản ứng hoá học nên nó quyết định sự nhanh chậm của quá trình sinh trưởng, phát triển và sinh sản.
Dựa vào đặc điểm nhiệt độ mà chia làm 3 nhóm vi sinh vật là ưa nhiệt, ưa ấm, ưa lạnh
Nhóm ưa ấm: nhiệt độ sinh trưởng từ 20oC đến 40oC
Nhóm ưa nhiệt: nhiệt độ sinh trưởng từ 45oC đến 55oC
Nhóm ưa lạnh: nhiệt độ sinh trưởng từ 0oC đến 10oC
Tuy nhiên, sự phân chia này chỉ mang tính tương đối vì còn thuộc vào chủng, điều kiện sinh trưởng cụ thể. Có nhiều loài có khả năng chịu nhiệt ngoài các ngưỡng này.
độ pH
pH ¶nh híng tíi tÝnh thÊm qua mµng, ho¹t ®éng chuyÓn ho¸ vËt chÊt cña tÕ bµo, ho¹t tÝnh enzim, sù h×nh thµnh ATP…
Dùa vµo m«i trêng mµ chia lµm 3 nhãm chÝnh lµ nhãm a axit, a kiÒm, a m«i trêng trung tÝnh.
Sinh vËt còng cã thÓ s¶n sin vµ tiÕt H+ vµo m«i trêng lµm thay ®æi pH cña m«i trêng.
Khái niệm về VIRUT
Vi rút là kí sinh nội bào bắt buộc, chưa có cấu tạo tế bào, chỉ gồm cso một axit nucleic (hoặc là ADN hoặc là ARN) được bao bọc bởi vỏ protein, muốn nhân lên phải nhờ bộ máy tổng hợp của tế bào chủ.
CẤU TẠO CỦA VI RUT
Tất cả các virut đều gồm có hai thành phần cơ bản: Lõi axit nucleic (Bộ gen) và vỏ protein (còn gọi là vỏ capsit) bọc bên ngoài để bảo vệ axit nucleic. Phức hợp này cọi là nucleo-capsit.
Bộ gen của virut có thể là ADN hoặc ARN, chuỗi đơn hoặc chuỗi kép.
Vỏ capsit được cấu tạo từ các tiểu đơn vị protein gọi là capsome.
Virut càng lớn thì lượng capsome càng nhiều.
Một số loại virut còn có thêm một vỏ bao bên ngoài vỏ capsit, gọi là vỏ ngoài. Vỏ ngoài là lớp lipitkép, trên có các gai glicoprotein làm nhiệm vụ kháng nguyên và giúp virut bám lên bề mặt tế bào. Virut không có vỏ ngoài gọi là virut trần.
Một virut hoàn chỉnh còn được gọi là virion
HÌNH THÁI
Mỗi virut thường được gọi là hạt. Hạt virut có 3 loại cấu trúc: xoắn, khối, và hỗn hợp.
Cấu trúc xoắn: Capsome sắp xếp theo chiều xoắn của axit nucleic. Cấu trúc xoắn thường làm cho virut có hình que hay hình sợi nhưng cũng có loại lại có hình cầu.
Cấu trúc khối: capsome sắp xếp theo hình khối đa diện với 20 mặt tam giác đều.
- Cấu trúc hỗn hợp: Chúng chứa cả hai dạng cấu trúc là xoắn và cấu trúc hỗn hợp. Ví dụ như phagơ: đầu có cấu trúc khối chứa axit nucleic gắn với đuôi có cấu trúc xoắn.
MỘT PHAGƠ
KÍCH THƯỚC
Virut có kích thước trung bình từ 10 đến 100 nm. Nếu lấy vi khuẩn E.coli làm chuẩn thì virut lớn nhất bằng 1/10; còn virut bé nhất có kích thước bằng 1/100.
PHÂN LOẠI VIRUT
Virut được phân loại chủ yếu dựa vào axit nucleic (ADN hay ARN), cấu trúc vỏ capsit (có bao nhiêu capsome…), cấu trúc vỏ ngoài (Có vỏ ngoài hay không có vỏ ngoài…). Trong đó, có hai nhóm virut lớn là virut ADN và virut ARN.
Ngoài ra còn có thể phân loại: vi khuẩn động vật, vi rut thực vật, hay virut vi sinh vật (phagơ)
VIROIT
Viroit là phân tử ARN gây nhiễm cho tế bào thực vật, có kích thước nhỏ, mạch đơn, khép vòng và không có vỏ protein. Viroit thậm chí không có cả gen mã hoá cho protein. Sự nhân lên của viroit hoàn toàn phụ thuộc vào enzim của vật chủ. Viroit gây bệnh ở thực vật.
PRION
Prion là phân tử protein, không có axit nucleic gây nhiễm ở một số tế bào nhất định của động vật. Prion thường được viết tắt là PrP.
Trong điều kiện bình thường thì chúng không độc, nhưng vì một lý do nào đó làm cho chúng thay đổi cấu hình không gian thì chúng trở thành độc và lây lan bằng cách biến các protein khác của cơ thể trở thành có cấu hình giống mình.
SỰ NHÂN LÊN CỦA VIRUT
Chu trình nhân lên của virut gồm có 4 giai đoạn
Giai đoạn 1: Hấp phụ:
Virut bám một cách đặc hiệu lên thụ thể bề mặt tế bào, nếu không đặc hiệu thì virut không thể bám vào được.
Giai đoạn 2: Xâm nhập:
Đối với phagơ: enzim lizozim làm tan thành tế bào và bơm axit nucleic vào trong, còn vỏ thì ở bên ngoài.
Đối với virut động vật: đưa toàn bộ vào trong tế bào, sau đó mới bỏ vỏ để giải phóng axit nucleic.
Giai đoạn 3: Sinh tổng hợp:
Virut sử dụng enzim và nguyên liệu của vật chủ để nhân tổng hợp axit nucleic và protein cho riêng mình. Một số virut có enzim riêng tham gia quá trình tổng hợp.
Giai đoạn 4: Lắp ráp:
Lắp ráp axit nucleic vào protein vỏ để tạo thành viroin hoàn chỉnh.
Giai đoạn 5: Phóng thích
Virut phá vỡ tế bào vật chủ, ồ ạt tràn ra ngoài.
Nếu virut nhân lên làm tan tế bào gọi là quá trình sinh tan.
Nếu ADN của virut gắn vào NST của vật chủ mà tế bào vẫn sinh trưởng bình thường thì thì gọi là quá trình tiềm tan.
Khi cảm ứng, virut có thể chuyển từ kiểu tiềm tan sang thành sinh tan.
HIV VÀ BỆNH AIDS
HIV là virut gây suy giảm miễn dịch ở người. Chúng có khả năng gây nhiễm, phá huỷ tế bào bạch cầu Limpho T. Sự giảm các tế bào này làm mất khả năng miễn dịch của cơ thể.
Các vi sinh vật khác lợi dụng lúc này sẽ gây bệnh các bệnh cơ hội.
Các tài liệu tham khảo
- Nguyễn Thành Đạt (Tổng chủ biên kiêm chủ biên) - Trần Dụ Chi - Trịnh Nguyên Giao - Phạm Văn Lập - Phạm Văn Ty. Sinh học 10 - Sách giáo khoa thí điểm - Ban Khoa học Tự nhiên - Nhà xuất bản Giáo dục năm 2003.
Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty. Vi Sinh vật học - Nhà xuất bản Giáo dục năm 2003.
Nguyễn Thành Đạt. Cơ sở sinh học vi sinh vật - Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội năm 2005.
Tr?n C?m Võn. Giỏo trỡnh vi sinh v?t h?c mụi tru?ng. NXB DHQGHN nam 2001
Vi sinh vật
Chuyển hoá
vật chất và năng lượng ở vi sinh vật
Các kiểu dinh dưỡng
Tự dưỡng là hình thức mà cơ thể tự tổng hợp được các chất hữu cơ từ vô cơ. Có hai hình thức tự dưỡng là quang tự dưỡng và hoá tự dưỡng.
Dị dưỡng: Là hình thức mà sinh vật không tự tổng hợp được mà lấy từ sinh vật khác.
Các kiểu dinh dưỡng
Tự dưỡng là hình thức mà cơ thể tự tổng hợp được các chất hữu cơ từ vô cơ. Có hai hình thức tự dưỡng là quang tự dưỡng và hoá tự dưỡng.
Dị dưỡng: Là hình thức mà sinh vật không tự tổng hợp được mà lấy từ sinh vật khác.
Phân biệt các hình thức dinh dưỡng ?
Đáp án
Các kiểu chuyển hoá vật chất
Hô hấp hiếu khí: Quá trình phân giải các chất hữu cơ thành CO2, nước và giải phóng ra năng lượng. Quá trình này diễn ra có sự tham gia của ôxi.
Hô hấp kị khí: cũng là hình thức hô hấp những không có sự tham gia của tế bào.
Lên men: là quá trình chuyển hoá năng lượng sinh học kị khí nhưng chất hữu cơ vừa là chất cho, vừa là chất nhận điện tử.
Quá trình tổng hợp các chất nhờ vi sinh vật
Đặc điểm chung
C¸c qu¸ tr×nh hÊp thô dinh dìng, chuyÓn ho¸ vËt chÊt trong tÕ bµo vµ sinh tæng hîp c¸c chÊt cña tÕ bµo diÔn ra víi tèc ®é kh¸c nhanh.
PhÇn lín vi sinh vËt cã kh¶ n¨ng tù tæng hîp ®îc c¶ 20 lo¹i axit amin. Nguyªn liÖu dïng ®Ó s¶n xuÊt c¸c lo¹i axit amin lµ c¸c s¶n phÈm trung gian.
Trong nhiÒu trêng hîp th× nhãm amin (NH2) ®îc ®a vµo trong giai ®o¹n cuèi cïng cña sinh tæng hîp nhê chuyÓn axit amin. NhiÒu axit amin ®îc tæng hîp nhê chuyÓn ho¸ c¸c axit amin kh¸c hay nhê qu¸ tr×nh lªn men.
Cã sù ph©n biÖt râ cña hai lo¹i chÊt lµ chÊt chuyÓn ho¸ s¬ cÊp vµ chuyÓn ho¸ thø cÊp.
ChuyÓn ho¸ s¬ cÊp: c¸c chÊt ®îc sinh ra qua hµng lo¹i c¸c ph¶n øng trung gian t¹o nªn c¸c nguyªn liÖu ®Ó sinh tæng hîp c¸c ph©n tö h÷u c¬.
Chất chuyển hoá thứ cấp: được sinh ra sau pha sinh trưởng cấp số (pha log). Các chất này không nhất thiết cần cho sự phát triển của sinh vật, thường được tổng hợp bằng con đường riêng dưới sự điều khiển của các gen trên plasmid, các chất này thường được tiết ra ngoài tế bào.
Tổng hợp axit axetic
Axit axetic (CH2COOH)
Tổng hợp axit xitric
Tổng hợp axit glutamic
Tổng hợp protein đơn bào
Được khai thác từ sinh khối của nhiều loại vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn lam, tảo spirulina, nấm men, vi khuẩn.
Con người dùng các loại protein này để bổ sung chất dinh dưỡng cho con người bằng cách ăn trực tiếp, thêm vào khẩu phần ăn. Ngoài ra, nhiều loại axit amin, axit nucleic, vitamin cần cho sự sống cũng được con người khai thác từ sự tổng hợp của vi sinh vật
Quá trình phân giải các chất nhờ vi sinh vật
QUÁ TRÌNH LÊN MEN
Lên men là quá trình phân giải đường thành các chất oxy hoá chưa triệt để.
Sản phẩn của quá trình lên men là các chất hữu cơ trung gian như rượu etylic, axit lactic…
Các quá trình lên men thì chất cho điện tử và chất nhận điện tử đều là các chất hữu cơ. Năng lượng thu được sau quá trình lên men thường thấp.
Lên men rượu
Quá trình lên men rượu hay còn gọi là lên men Etylic. Quá trình này phân giải đường glucozơ, tạo thành sản phẩm cuối cùng là rượu Etylic và CO2.
Loài có khả năng mạnh nhất trong quá trình này là một loại nấm men Saccharomyces cerevisiae.
Quá trình lên men rượu được ứng dụng trong công nghiệp làm bánh mỳ, dùng trong ủ men thức ăn gia súc, tạo cho thức ăn gia súc có hương vị thơm ngon, kích thích tiêu hoá.
Lên men lactic
Quá trình này phân giải đường glucozơ thành axit lactic. Có hai loại lên men lactic là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình.
Lên men lactic đồng hình thì glucôzơ bị phaâ giải thành sản phẩm chỉ là axit lactic. Nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình này là nhóm vi khuẩn Lactobacterium và Streptococcus
Lên men lactic dị hình thì glucozơ bị phân giải thành axit lactic và còn có cả rượu etylic, axit axetic và glyxerin.
Quá trình lên men lactic được ứng dụng để chế tạo axit lactic, muối rau quả, chế biến sữa chua…
Phân giải protein
Quá trình phân giaả protein gồm có nhiều giai đoạn có sự tham gia của vi sinh vật.
Quá trình biến từ protein thành NH3 được gọi là quá trình amon hoá. Chúng ta sẽ đề cập kỹ tới quá trình này vì nó là quá trình chủ yếu trong việc chuyển hoá protein.
AMÔN HOÁ PROTEIN
Nhóm vi sinh vật có khả năng phân giải protein là những vi sinh vật có khả năng tiết ra enzim proteinaza và peptidaza.
Đầu tiên, enzim proteinaza phân giải protein thành các chuỗi polypeptit và oligopeptit.
Sau đó, dưới tác dụng của enzim peptidaza, các chuỗi này bị phân giải thành các axit amin.
Các axit amin sẽ bị khử tạo thành NH3 và các sản phẩm trung gian khác.
Sinh trưởng của vi sinh vật
Khái niệm sinh trưởng
Sù sinh trëng cña quÇn thÓ vi sinh vËt lµ sù t¨ng sè lîng tÕ bµo trong quÇn thÓ.
Các khái niệm khác
Vi sinh vËt cã thÓ ®îc nu«i cÊy trªn c¸c m¸y l¾c hoÆc ë tr¹ng th¸i tÜnh. Khi m«i trêng nu«i cÊy kh«ng ®îc bæ sung chÊt dinh dìng th× lµ nu«i cÊy kh«ng liªn tôc. Khi m«i trêng n«i cÊy thêng xuyªn ®îc bæ sung c¸c chÊt lµ m«i trêng nu«i cÊy liªn tôc.
Thêi gian tõ khi xuÊt hiÖn ®Õn lóc ph©n chia cña mét tÕ bµo gäi lµ thêi gian thÕ hÖ (g)
đồ thị sinh trưởng
Số tế bào (N) sau n lần phân chia từ một N0 tế bào ban đầu trong một khoảng thời gian xác định (t) là
N = N0.2n
- Số lần phân chia trong một thời gian và đây là một chỉ số đặc trưng của từng loài.
Trong mô trường nuôi cấy không liên tục thì sự sinh trưởng có đồ thị:
t (giờ)
N
N0
Pha lag
Pha log
Pha cân bằng động
Pha suy vong
PHa tiềm phát (Pha lag)
§©y lµ pha thÝch nghi cña vi sinh vËt víi m«i trêng nu«i cÊy.
Trong pha nµy, c¸c enzim thÝch hîp ®Ó ph©n gi¶i c¬ chÊt (enzim c¶m øng) ®îc h×nh thµnh ®Ó ph©n gi¶i c¸c chÊt.
Sè tÕ bµo cña quÇn thÓ cha t¨ng.
Pha cấp số (Pha log)
§©y lµ pha mµ tÕ bµo nh©n lªn theo cÊp sè nh©n v× trong giai ®o¹n th× m«i trêng ®Çy ®ñ dinh dìng, cha cã chÊt ®éc h¹i, sè lîng tÕ bµo vÉn Ýt nªn kh«ng ph¶i c¹nh tranh nhiÒu.
Sè lÇn ph©n chia ë pha nµy ®¹t tíi møc cùc ®¹i vµ kh«ng ®æi theo thêi gian ®èi víi chñng sinh vËt ®ã vµ lo¹i m«i trêng ®ã.
Pha cân bằng động
Sau pha log, sè lîng tÕ bµo ®¹t tíi møc cùc ®¹i vµ kh«ng ®æi do cã tÕ bµo chÕt ®i vµ ®îc thay thÕ b»ng tÕ bµo míi sinh ra, dinh dìng vÉn ®ñ dïng vµ chÊt ®éc cha tÝch luü nhiÒu. V× thÕ, pha nµy ®îc gäi lµ pha c©n b»ng ®éng.
Sè lÇn ph©n chia ë ®©y coi nh lµ b»ng 0.
Pha suy vong
C¸c chÊt dinh dìng dÇn c¹n kiÖt, c¸c chÊt ®éc th¶i ra trong qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt ®îc tÝch lòy nhiÒu lªn nªn c¸c tÕ bµo chÕt ®i, ph©n hñy trong khi ®ã tÕ bµo míi l¹i kh«ng cã ®ñ ®iÒu kiÖn (vÒ dinh dìng…) ®Ó ph©n chia nªn sè lîng tÕ bµo cña quÇn thÓ gi¶m dÇn.
Sinh trưởng trong môi trường nuôi cấy liên tục
Đây là môi trường mà các chất dinh dưỡng liên tục được bổ sung, các chất độc được rút ra nên nên các quần thể tránh bị tình trạng "già hoá" (do thiếu dinh dưỡng, do chất độc quá nhiều)
Người ta dùng phương pháp này để thu sinh khối các chất như protein đơn bào, axit amin, vitamin..
Sự sinh sản
của vi sinh vật
Sinh sản phân đôi
Hình thức sinh sản của vi sinh vật nhân sơ.
Khi tế bào hấp thụ các chất dinh dưỡng, lớn lên, dẫn ngay tới sự phân chia.
Màng sinh chất gấp nếp tạo thành mezoxôm
ADN đính vào các vòng này để làm điểm tựa nhân đôi, đồng thời thành tế bào hình thành vách ngăn để tạo ra hai tế bào.
Sinh sản
bằng bào tử, nảy chồi
Một số loại vi sinh vật có hình thức sinh sản bằng ngoại bào tử như vi sinh vật dinh dưỡng metan, bào tử đốt..
Một số vi sinh vật khác lại sinh sản bằng cách nảy chồi.
Các bào tử sinh sản này đều chỉ có màng, không có vỏ và không có canxi đipicolinat.
Nội bào tử vi khuẩn
Đây không phải là một hình thức sinh sản mà chỉ là một thể tạm nghỉ gồm có nhiều lớp màng dày, có khả năng đề kháng cao đối với các tác nhân lý, hoá, chịu nhiệt.
Nội bào tử vi khuẩn có vỏ đồng thời hình thành hợp chất đặc trưng là canxi đipicolinat Chính nhờ hợp chất này mà nó có khả năng chịu nhiệt cao.
Bào tử nấm
Đây là một loại bào tử sinh sản
Cấu tạo chủ yếu từ hai lớp màng dày (hemi-xenlulozơ và kitin),không có axit đipicôlinic (muối đipicôlinat).
Có nhiều loại nấm có thể sinh sản hữu tính bằng cách tiếp hợp bào tử do kết hợp hai tế bào với nhau. Chúng có thể sinh sản bằng bào tử kín, một loại bào tử do tiếp hợp có sự giảm phân) hoặc bào tử trần
Sinh sản ở tảo đơn bào và động vật nguyên sinh
Chóng sinh s¶n v« tÝnh b»ng c¸ch ph©n ®«i nguyªn nhiÔm hoÆc sinh s¶n h÷u tÝnh b»ng c¸ch h×nh thµnh bµo tö chuyÓn ®éng hay hîp tö nhê sù kÕt hîp gi÷a hai tÕ bµo
ảnh hưởng của
các yếu tố hoá học lên sinh trưởng và phát triển của
vi sinh vật
Các chất dinh dưỡng
Các nguyên tố cơ bản là : C, H, O, N, S. là những nguyên tố kiến tạo nên các thành phần tế bào. Các nguyên tố này thường được vi sinh vật hấp thụ qua một hợp chất.
Các nguyên tố vi lượng như Zn, Mn, Mo. có vai trò quan trọng trong quá trình cân bằng hoá thẩm thấu, hoạt hoá enzim.
Một số chất mà một loại vi sinh vật nhất định không thể tổng hợp được từ các nguyên tố vô cơ, nhưng lại rất cần thiết đối với cơ thể vi sinh vật gọi là vi sinh vật khuyết dưỡng với chất đó. Ví dụ, vi sinh vật không có khả năng tổng hợp lizin gọi là vi sinh vật khuyết dưỡng lizin.
Vi sinh vật có khả năng tự tổng hợp được tất cả các chất cho cơ thể chúng thì gọi là vi sinh vật nguyên dưỡng.
các chất ức chế
ảnh hưởng của
các yếu tố vật lý lên sinh trưởng và phát triển của
vi sinh vật
Nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng sâu sắc tới sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật vì nhiệt độ ảnh hưởng tới các loại protein, các loại enzim, tốc độ các phản ứng hoá học nên nó quyết định sự nhanh chậm của quá trình sinh trưởng, phát triển và sinh sản.
Dựa vào đặc điểm nhiệt độ mà chia làm 3 nhóm vi sinh vật là ưa nhiệt, ưa ấm, ưa lạnh
Nhóm ưa ấm: nhiệt độ sinh trưởng từ 20oC đến 40oC
Nhóm ưa nhiệt: nhiệt độ sinh trưởng từ 45oC đến 55oC
Nhóm ưa lạnh: nhiệt độ sinh trưởng từ 0oC đến 10oC
Tuy nhiên, sự phân chia này chỉ mang tính tương đối vì còn thuộc vào chủng, điều kiện sinh trưởng cụ thể. Có nhiều loài có khả năng chịu nhiệt ngoài các ngưỡng này.
độ pH
pH ¶nh híng tíi tÝnh thÊm qua mµng, ho¹t ®éng chuyÓn ho¸ vËt chÊt cña tÕ bµo, ho¹t tÝnh enzim, sù h×nh thµnh ATP…
Dùa vµo m«i trêng mµ chia lµm 3 nhãm chÝnh lµ nhãm a axit, a kiÒm, a m«i trêng trung tÝnh.
Sinh vËt còng cã thÓ s¶n sin vµ tiÕt H+ vµo m«i trêng lµm thay ®æi pH cña m«i trêng.
Khái niệm về VIRUT
Vi rút là kí sinh nội bào bắt buộc, chưa có cấu tạo tế bào, chỉ gồm cso một axit nucleic (hoặc là ADN hoặc là ARN) được bao bọc bởi vỏ protein, muốn nhân lên phải nhờ bộ máy tổng hợp của tế bào chủ.
CẤU TẠO CỦA VI RUT
Tất cả các virut đều gồm có hai thành phần cơ bản: Lõi axit nucleic (Bộ gen) và vỏ protein (còn gọi là vỏ capsit) bọc bên ngoài để bảo vệ axit nucleic. Phức hợp này cọi là nucleo-capsit.
Bộ gen của virut có thể là ADN hoặc ARN, chuỗi đơn hoặc chuỗi kép.
Vỏ capsit được cấu tạo từ các tiểu đơn vị protein gọi là capsome.
Virut càng lớn thì lượng capsome càng nhiều.
Một số loại virut còn có thêm một vỏ bao bên ngoài vỏ capsit, gọi là vỏ ngoài. Vỏ ngoài là lớp lipitkép, trên có các gai glicoprotein làm nhiệm vụ kháng nguyên và giúp virut bám lên bề mặt tế bào. Virut không có vỏ ngoài gọi là virut trần.
Một virut hoàn chỉnh còn được gọi là virion
HÌNH THÁI
Mỗi virut thường được gọi là hạt. Hạt virut có 3 loại cấu trúc: xoắn, khối, và hỗn hợp.
Cấu trúc xoắn: Capsome sắp xếp theo chiều xoắn của axit nucleic. Cấu trúc xoắn thường làm cho virut có hình que hay hình sợi nhưng cũng có loại lại có hình cầu.
Cấu trúc khối: capsome sắp xếp theo hình khối đa diện với 20 mặt tam giác đều.
- Cấu trúc hỗn hợp: Chúng chứa cả hai dạng cấu trúc là xoắn và cấu trúc hỗn hợp. Ví dụ như phagơ: đầu có cấu trúc khối chứa axit nucleic gắn với đuôi có cấu trúc xoắn.
MỘT PHAGƠ
KÍCH THƯỚC
Virut có kích thước trung bình từ 10 đến 100 nm. Nếu lấy vi khuẩn E.coli làm chuẩn thì virut lớn nhất bằng 1/10; còn virut bé nhất có kích thước bằng 1/100.
PHÂN LOẠI VIRUT
Virut được phân loại chủ yếu dựa vào axit nucleic (ADN hay ARN), cấu trúc vỏ capsit (có bao nhiêu capsome…), cấu trúc vỏ ngoài (Có vỏ ngoài hay không có vỏ ngoài…). Trong đó, có hai nhóm virut lớn là virut ADN và virut ARN.
Ngoài ra còn có thể phân loại: vi khuẩn động vật, vi rut thực vật, hay virut vi sinh vật (phagơ)
VIROIT
Viroit là phân tử ARN gây nhiễm cho tế bào thực vật, có kích thước nhỏ, mạch đơn, khép vòng và không có vỏ protein. Viroit thậm chí không có cả gen mã hoá cho protein. Sự nhân lên của viroit hoàn toàn phụ thuộc vào enzim của vật chủ. Viroit gây bệnh ở thực vật.
PRION
Prion là phân tử protein, không có axit nucleic gây nhiễm ở một số tế bào nhất định của động vật. Prion thường được viết tắt là PrP.
Trong điều kiện bình thường thì chúng không độc, nhưng vì một lý do nào đó làm cho chúng thay đổi cấu hình không gian thì chúng trở thành độc và lây lan bằng cách biến các protein khác của cơ thể trở thành có cấu hình giống mình.
SỰ NHÂN LÊN CỦA VIRUT
Chu trình nhân lên của virut gồm có 4 giai đoạn
Giai đoạn 1: Hấp phụ:
Virut bám một cách đặc hiệu lên thụ thể bề mặt tế bào, nếu không đặc hiệu thì virut không thể bám vào được.
Giai đoạn 2: Xâm nhập:
Đối với phagơ: enzim lizozim làm tan thành tế bào và bơm axit nucleic vào trong, còn vỏ thì ở bên ngoài.
Đối với virut động vật: đưa toàn bộ vào trong tế bào, sau đó mới bỏ vỏ để giải phóng axit nucleic.
Giai đoạn 3: Sinh tổng hợp:
Virut sử dụng enzim và nguyên liệu của vật chủ để nhân tổng hợp axit nucleic và protein cho riêng mình. Một số virut có enzim riêng tham gia quá trình tổng hợp.
Giai đoạn 4: Lắp ráp:
Lắp ráp axit nucleic vào protein vỏ để tạo thành viroin hoàn chỉnh.
Giai đoạn 5: Phóng thích
Virut phá vỡ tế bào vật chủ, ồ ạt tràn ra ngoài.
Nếu virut nhân lên làm tan tế bào gọi là quá trình sinh tan.
Nếu ADN của virut gắn vào NST của vật chủ mà tế bào vẫn sinh trưởng bình thường thì thì gọi là quá trình tiềm tan.
Khi cảm ứng, virut có thể chuyển từ kiểu tiềm tan sang thành sinh tan.
HIV VÀ BỆNH AIDS
HIV là virut gây suy giảm miễn dịch ở người. Chúng có khả năng gây nhiễm, phá huỷ tế bào bạch cầu Limpho T. Sự giảm các tế bào này làm mất khả năng miễn dịch của cơ thể.
Các vi sinh vật khác lợi dụng lúc này sẽ gây bệnh các bệnh cơ hội.
Các tài liệu tham khảo
- Nguyễn Thành Đạt (Tổng chủ biên kiêm chủ biên) - Trần Dụ Chi - Trịnh Nguyên Giao - Phạm Văn Lập - Phạm Văn Ty. Sinh học 10 - Sách giáo khoa thí điểm - Ban Khoa học Tự nhiên - Nhà xuất bản Giáo dục năm 2003.
Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty. Vi Sinh vật học - Nhà xuất bản Giáo dục năm 2003.
Nguyễn Thành Đạt. Cơ sở sinh học vi sinh vật - Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội năm 2005.
Tr?n C?m Võn. Giỏo trỡnh vi sinh v?t h?c mụi tru?ng. NXB DHQGHN nam 2001
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Trần Anh Tuấn
Dung lượng: |
Lượt tài: 3
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)