Luận văn sư phạm Phân tích nội dung, xây dựng tư liệu tham khảo, thiết kế bài học nâng cao chất lượng dạy học phần ba Sinh học Vi sinh vật - Sinh học 10 Ban nâng cao

- Thiết kế một số bài học thuộc Phần ba: Sinh học vi sinh vật theo hướng phát huy tính tích cực trong học tập, đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay.. Trần Bá Hoành định n

Trường đại học sư phạm hà nội 2

Khoa: sinh – KTNN -v(w -

Đμo ánh quỳnh

Phân tích nội dung, xây dựng tư liệu tham khảo, thiết kế bμi học nâng cao chất lượng dạy

vμ học phần ba: sinh học vi sinh vật- sinh học 10- ban nâng cao

khóa luận tốt nghiệp đại học

lời cảm ơn

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.S Nguyễn Đình Tuấn, người

đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành khoá luận này

Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong tổ phương pháp giảng dạy khoa Sinh - KTNN trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 cùng các bạn sinh viên đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thiện khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn chân thành tới cô Nguyễn Thị Hiền giáo viên trường THPT Tiên Du 1- Bắc Ninh, các giáo viên thuộc tổ Sinh trường THPT

Gia Viễn B - Ninh Bình đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn!

hà Nội tháng 5/ 2009 Sinh viên

Đào ánh Quỳnh

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan mọi kết quả nghiên cứu trong đề tài đều trung thực và ch−a từng đ−ợc công bố trong bất kì công trình nghiên cứu nào khác

Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Sinh viên

Đào ánh Quỳnh

mục lục

Mở ĐầU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu 3

3.ý nghĩa và đóng góp của đề tài 3

4 Cấu trúc của luận văn 4

chương 1 tổng quan tμi liệu 5

I Lịch sử phát triển phương pháp dạy học 5

1 Trên thế giới 5

2 Trong nước 5

II Cơ sở lí luận 6

1 Tính tích cực 6

2 Biểu hiện của tính tích cực 7

3 Đặc trưng cơ bản của dạy học tích cực 8

Chương 2 Đối tượng vμ phương pháp nghiên cứu 12

I Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 12

II Các phương pháp nghiên cứu 12

Chương 3 Kết quả nghiên cứu 13

3.1 Phân tích nội dung các bài thuộc Phần ba: Sinh học vi sinh vật 13

3.2 Thiết kế một số giáo án theo hướng lấy học sinh làm trung tâm 59

3.3 Đánh giá chất lượng xây dựng tư liệu và thiết kế bài giảng 90

Kết luận vμ kiến nghị 92

Tμi liệu tham khảo 93

Danh mục các kí hiệu viết tắt

ADN : Axit đêôxiribô nuclêic

ARN : Axit ribô nuclêic

CNH- HĐH : Công nghiệp hóa- hiện đại hóa

Mở đầu

Thế kỉ 21 là thế kỉ của khoa học và công nghệ Khối lượng tri thức ngày càng tăng lên như vũ bão Một quốc gia muốn phát triển cần có một nguồn nhân lực có tay nghề, năng động, sáng tạo Nhận thức được xu thế phát triển của thời đại, tất cả các quốc gia trên thế giới đều đầu tư vào giáo dục đào tạo nhằm phát triển đất nước

Giáo dục hiểu theo nghĩa rộng là lĩnh vực hoạt động của xã hội nhằm truyền đạt những kinh nghiệm xã hội- lịch sử chuẩn bị cho thế hệ trẻ trở thành lực lượng tiếp nối sự phát triển của xã hội, kế thừa và phát triển văn hóa của loài người, của dân tộc Hiểu theo nghĩa hẹp hơn, giáo dục (giáo dục phổ thông) là quá trình tác động tới kiến thức, kĩ năng, thái độ, hành vi của thanh thiếu niên, hình thành và phát triển nhân cách theo mô hình con người mà xã hội đương thời mong muốn

Đào tạo là dạng hoạt động của xã hội nhằm truyền đạt và tập luyện những kinh nghiệm hoạt động trong một lĩnh vực xác định Giáo dục có nghĩa rộng hơn là đào tạo Giáo dục (giáo dục phổ thông) hướng vào mục tiêu dân trí Đào tạo phục vụ nhu cầu nhân lực Việc giáo dục và đào tạo trong nhà trường được thực hiện thông qua hoạt động cơ bản là dạy học

Tuy nhiên những năm trước đây dạy học chủ yếu lấy giáo viên làm trung tâm thầy đọc, trò ghi, người học trở nên thụ động, ỷ lại vào thầy Sự nghiệp CNH - HĐH đất nước, sự thách thức trước nguy cơ tụt hậu trên chặng

đường đua tranh trí tuệ đang đòi hỏi sự đổi mới của giáo dục Chính vì lẽ đó việc chuyển từ dạy học thụ động sang dạy học tích cực lấy học sinh làm trung tâm, nhằm phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học là xu thế phát triển tất yếu của lý luận dạy học hiện đại

R.C.Sharma (1988) viết: “Trong PPDH lấy học sinh làm trung tâm, toàn

bộ quá trình dạy học đều hướng vào nhu cầu, khả năng lợi ích của học sinh Mục đích là phát triển ở học sinh kĩ năng và năng lực độc lập học tập và giải quyết các vấn đề Không khí trong lớp linh hoạt và cởi mở về tâm lí Học sinh

và giáo viên cùng nhau khảo sát các khía cạnh của vấn đề hơn là giáo viên trao cho học sinh giải pháp của vấn đề Vai trò của giáo viên là tạo ra những tình huống để phát triển vấn đề, thu thập các tư liệu, số liệu học sinh có thể sử dụng được, giúp học sinh nhận biết vấn đề, lập giả thuyết, làm sáng tỏ và thử nghiệm các giả thuyết, rút ra kết luận”

Nhưng trên thực tế, việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng lấy học sinh làm trung tâm ở các trường phổ thông còn nhiều hạn chế

Khoa học sinh học ngày càng phát triển nhanh chóng do sự phát triển của máy móc và những công nghệ hiện đại sự phát triển của công nghệ sinh học và những ứng dụng của công nghệ sinh học vào thực tiễn có giá trị to lớn

đối với đời sống con người Vì vậy, việc rèn luyện phương pháp tự học, tự nghiên cứu cho học sinh là rất cần thiết

Từ năm 2006 bộ SGK trung học phổ thông bắt đầu được đổi mới Đối với bộ môn sinh học bộ SGK mới có nhiều đổi mới về nội dung Việc đổi mới nội dung SGK bước đầu gây khó khăn cho giáo viên trong việc phân tích nội dung, thiết kế bài dạy và đổi mới phương pháp giảng dạy theo hướng lấy HS làm trung tâm, đặc biệt là đối với giáo viên mới ra trường, giáo viên vùng sâu vùng xa những giáo viên chưa có điều kiện đi sâu tìm hiểu quan điểm xây dựng và phát triển nội dung, những đổi mới về kiến thức, phương pháp dạy và học Hơn nữa nội dung SGK mới bao gồm nhiều kiến thức sinh học hiện đại

do đó nhiều giáo viên cũng gặp khó khăn trong việc thiếu tài liệu tham khảo, tư liệu bổ sung

Mong muốn đóng góp một phần công sức nhỏ bé của mình vào công

cuộc đổi mới giáo dục tôi đã mạnh dạn chọn đề tài: Phân tích nội dung, xây

dựng tư liệu tham khảo, thiết kế bài học nâng cao chất lượng dạy và học Phần ba: Sinh học Vi sinh vật- Sinh học 10- Ban nâng cao

2.1 Mục tiêu

- Tìm hiểu nội dung chương trình sinh học 10

- Tìm hiểu tình hình triển khai thực hiện sách giáo khoa ở các trường THPT

- Tập dượt phương pháp nghiên cứu khoa học

2.2 Nhiêm vụ nghiên cứu

Phân tích các bài thuộc Phần ba: “Sinh học vi sinh vật”

+ Mục tiêu kiến thức của từng bài

- Lấy ý kiến đánh giá của giáo viên ở trường THPT

3 ý nghĩa khoa học vμ những đóng góp của đề tμi

3.1 ý nghĩa khoa học

- Góp phần khẳng định giá trị bộ SGK lớp 10 ban nâng cao

- Góp phần triển khai dạy ở các trường THPT, khắc phục khó khăn của giáo viên về phân tích nội dung thiết kế bài giảng

- Giúp sinh viên sư phạm sớm được tiếp cận với SGK mới, những đóng góp mới

3.2 Những đóng góp mới

- Phân tích nội dung các bài thuộc Phần ba: “Sinh học vi sinh vật” SGK Sinh học 10 ban nâng cao Xác định mức độ kiến thức cần đạt được của chương trình nâng cao

- Thiết kế một số bài học thuộc Phần ba: Sinh học vi sinh vật theo hướng phát huy tính tích cực trong học tập, đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay

4 Cấu trúc luận văn

- Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được cấu trúc gồm:

Chương I: Tổng quan tài liệu

Chương II: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương III: Kết quả nghiên cứu

Chương 1: Tổng quan tμi liệu

I Lịch sử phát triển phương pháp dạy học tích cực

1 Trên thế giới

Phương pháp tích cực có mầm mống từ thế kỷ XIX Được tiếp tục phát triển từ những năm 20 và phát triển mạnh từ những năm 70 của thế kỷ XX ở nhiều nước trên thế giới

ở Anh, từ 1920, đã hình thành những nhà trường kiểu mới, đặt vấn đề phát triển năng lực trí tuệ của trẻ, khuyến khích các hoạt động do chính học sinh tự quản

ở Pháp, từ 1945, bắt đầu hình thành những lớp học thí điểm ở trường tiểu học, ở các lớp học này hoạt động học tuỳ thuộc vào hứng thú, sáng kiến, lợi ích, nhu cầu của học sinh Đến những năm 1970 – 1980, ở Pháp đã áp dụng rộng rãi các phương pháp dạy học tích cực từ bậc tiểu học đến trung học

Năm 1970, ở Mỹ bắt đầu thí điểm ở 200 trường ở đây, giáo viên tổ chức hoạt động độc lập của học sinh bằng phiếu học tập

Năm 1950 ở Đức, Liên Xô, Ba Lan đã chú ý đến tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh, nghiêm cấm đọc khái niệm, định nghĩa cho học sinh ghi

Trong những năm gần đây 1980-1990 các nước trong khu vực cũng đổi mới phương pháp học tập của học sinh theo hướng tích cực

Xu thế của thế giới hiện nay, nhấn mạnh phương pháp tự học, tự nghiên cứu, đó là mục đích dạy học, đặt người học vào vị trí trung tâm, xem cá nhân người học vừa là chủ thể vừa là mục đích cuối cùng của quá trình dạy học

Bắt đầu từ những năm 1970 có các công trình nghiên cứu về đổi mới PPDH theo hướng rèn luyện trí thông minh của học sinh của Giáo sư Trần Bá Hoành

Năm 1974 công trình nghiên cứu của Lê Nhân kiểm tra kiến thức bằng phiếu kiểm tra đánh giá

Năm 1980 có rất nhiều công trình nghiên cứu phát huy tính tích cực của học sinh của Giáo sư Đinh Quang Báo, Lê Đình Trung, Nguyễn Đức Lưu, Nguyễn Đức Thành

12 – 1995, Bộ giáo dục tổ chức hội thảo quốc gia về đổi mới phương pháp giáo dục theo hướng hoạt động hoá dạy học

Từ năm 2000, bắt đầu đẩy mạnh đổi mới phương pháp lấy học sinh làm trung tâm

II Cơ sở lý luận

1 Tính tích cực

Chủ nghĩa duy vật coi tính tích cực trong hoạt động xã hội là bản chất vốn có của con người trong đời sống xã hội Hình thành và phát triển TTC xã hội là một trong các nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục nhằm đào tạo những con người năng động, thích ứng, góp phần phát triển cộng đồng

Kharlamov, 1975 đưa ra định nghĩa tính tích cực như sau: “Tính tích cực là trạng thái hoạt động của chủ thể nghĩa là của con người hành động”

TTC của trẻ biểu hiện trong những hoạt động khác nhau: Học tập, lao

động, thể dục thể thao, vui chơi giải trí trong đó học tập là hoạt động chủ đạo của lứa tuổi học đường ở mỗi dạng hoạt động nói trên, TTC bộc lộ với những

đặc điểm riêng

L.V.Re brova, 1975: Tính tích cực của học sinh là một hiện tượng sư phạm thể hiện sự cố gắng cao về nhiều mặt trong hoạt động học tập

Học tập là một trường hợp riêng của sự nhận thức, “một sự nhận thức đã

được làm dễ dàng đi, và được thực hiện dưới sự chỉ đạo của giáo viên” Vì vậy tính tích cực học tập thực chất là tính tích cực nhận thức

GS Trần Bá Hoành định nghĩa “Tính tích cực nhận thức là trạng thái

hoạt động của học sinh, đặc trưng ở khát vọng học tập, sự cố gắng trí tuệ, nghị

lực cao trong quá trình nắm vững tri thức”

2 Biểu hiện của tính tích cực học tập

Tích tích cực học tập của học sinh được biểu hiện ở nhiều mặt

Băn khoăn, day dứt trước những vấn đề phức tạp, những bài toán khó

Sự thờ ơ lãnh đạm hoặc hoài nghi trước các câu hỏi của thầy hoặc của bạn nêu ra

Thái độ phản ứng khi chuông hết tiết, tiếc rẻ, cố gắng làm cho xong hay vội gấp vở vào chờ được ra chơi

3 đặc trưng cơ bản của dạy học tích cực

3.1 Khái niệm phương pháp dạy học tích cực

Phương pháp tích cực là một nhóm phương pháp giáo dục dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học

3.2 Những đặc trưng cơ bản của dạy học tích cực

3.2.1 Dạy học lấy học sinh làm trung tâm

Nội dung Phương pháp truyền thống Phương pháp dạy học tích cực

Mục tiêu Đặt ra cho người dạy, do

người dạy xác định

Đặt ra cho người học, xuất phát từ nhu cầu lợi ích của người học Phương

pháp

Chủ yếu là phương pháp độc thoại, thầy thông báo và truyền đạt kiến thức, trò nghe ghi chép một cách máy móc

Chủ yếu là phương pháp đối thoại giữa thầy với trò, trò với trò, trò với thầy GV tổ chức hướng dẫn

HS tự khám phá tri thức bằng các hoạt động trực tiếp tác động vào

đối tượng nghiên cứu

Nội dung Hệ thống kiến thức nhằm

cung cấp thông tin cho thầy

và trò

Chủ yếu cung cấp hình vẽ, phương tiện, các lệnh để hướng dẫn cho

HS , GV cùng hoạt động

Kết quả - Học sinh tiếp thu kiến thức

thụ động, ít phát triển tư

duy, dễ mắc phải hiện tượng ghi nhớ máy móc

- Giáo viên là trung tâm

- Học sinh tiếp thu kiến thức chủ

động, nắm vững kiến thức và phát triển khả năng tư duy

- Rèn luyện phương pháp tự học,

tự nghiên cứu

- Học sinh là trung tâm Dạy học theo phương pháp tích cực đề cao vai trò của người học, HS vừa là đối tượng vừa là chủ thể của quá trình dạy học

Dạy học theo phương pháp tích cực tôn trọng lợi ích và nhu cầu của người học Trong quá trình này học sinh vừa là đối tượng vừa là chủ thể, mục tiêu, nội dung và phương pháp đều xuất phát từ nhu cầu, lợi ích của học sinh

Dạy học tích cực không dừng lại ở mục tiêu giúp người học lĩnh hội kiến thức mà còn chú ý phát triển năng lực tư duy, phương pháp tự học, tự nghiên cứu và khả năng chủ động, sáng tạo trong hoạt động

Dạy học tích cực đề cao vai trò của người học nhưng không xem nhẹ vai trò của người dạy mà đòi hỏi ở người dạy phải có trình độ chuyên môn cao

và nghệ thuật sư phạm để thực sự đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn, cố vấn cho các hoạt động của HS

3.2.2 Dạy học bằng tổ chức các hoạt động

Theo thuyết hoạt động thì hoạt động là sự tác động của con người vào

đối tượng để đạt mục đích do chủ thể tự đặt ra khi bản thân có nhu cầu nhất

định Hoạt động của con người xuất phát từ chính nhu cầu của chủ thể không phải do sự áp đặt bên ngoài và luôn gắn với đối tượng cụ thể Nhu cầu chỉ nảy sinh trong môi trường có đối tượng phù hợp

Nét nổi bật của dạy học tích cực là cường độ cũng như thời gian hoạt

động độc lập của HS chiếm phần lớn thời gian trong tiết học

Trong dạy học tích cực GV chú trọng đến hoạt động độc lập của học sinh, tạo điều kiện để học sinh được trực tiếp tác động vào đối tượng nghiên cứu bằng nhiều giác quan, làm nảy sinh nhu cầu nhận thức kích thích các hoạt

động tự giác, chủ động khám phá đối tượng để lĩnh hội kiến thức một cách chủ động

Giáo viên hướng dẫn học sinh hoạt động theo con đường của các nhà khoa học khám phá những tri thức nhưng đã được lựa chọn những đối tượng

điển hình và những phương pháp tiếp cận hiệu quả nhất

Chỉ có thông qua hoạt động độc lập của mình (trong quá trình phát hiện lại tri thức) mới hình thành và phát triển các thao tác tư duy, rèn luyện phẩm chất tư duy tích cực, sáng tạo

3.2.3 Dạy học chú trọng đến phương pháp tự học, tự nghiên cứu

Trong dạy học tích cực, học sinh tự lực và chủ động khám phá tri thức bằng hoạt động của mình Giáo viên gợi ý, định hướng, tạo điều kiện cho học sinh tìm tòi con đường đi đến tri thức

áp dụng quy trình của phương pháp nghiên cứu đặc thù để phương pháp dạy học dần dần tiệm cận với phương pháp nghiên cứu đặc thù của khoa học bộ môn

Dạy học tích cực tạo được sự chuyển biến từ học thụ động sang học chủ

động, giúp học sinh có khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề, có phương pháp học tập và có thể tự học suốt đời

3.2.4 Dạy học cá thể hoá và dạy học hợp tác

Chương trình của dạy học tích cực gồm ba giai đoạn:

Tự học: HS độc lập hoạt động với đối tượng tự rút ra những nhận xét Giai đoạn này là giai đoạn cá thể hóa cao độ

Học bạn: HS được trao đổi trong nhóm đối chiếu sản phẩm thô của mình đối với bạn để chính xác hóa hoàn thiện sản phẩm của mình

Học thầy: Thông qua thảo luận chung cả lớp dưới sự hướng dẫn của GV

với vai trò là trọng tài GV chính xác hóa kiến thức

Trong dạy học tích cực, học sinh được đối thoại với thầy, bạn nên học

được ở thầy, ở bạn sự hợp tác thể hiện rõ nét trong từng bước thảo luận nhóm

và thảo luận chung cả lớp, học sinh được học ở thầy, ở bạn cả nội dung kiến thức, phương pháp tự học, tự nghiên cứu và biết được nhiều cách giải quyết một vấn đề

3.2.5 Dạy học đề cao việc đánh giá và tự đánh giá

ở dạy học tích cực, đánh giá được tiến hành thường xuyên, tạo điều kiện khuyến khích học sinh tự đánh giá kết quả học tập của mình Dạy học tích cực, sau mỗi bài học thường có câu hỏi trắc nghiệm khách quan tạo điều kiện cho giáo viên kiểm tra nhanh và học sinh có thể tự kiểm tra kết quả học tập của mình

Chương 2 Đối tượng vμ phương pháp nghiên cứu

1 Đối tượng nghiên cứu

- Nội dung chương trình sinh học 10 nâng cao

- HS lớp 10 trường trung học phổ thông

- Biện pháp tổ chức công tác hoạt động độc lập của học sinh (dành cho học sinh lớp 10)

2 Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu trong Phần ba: “ Sinh học vi sinh vật”

- Xây dựng tư liệu cho các bài trong Phần ba: “ Sinh học vi sinh vật”

- Soạn một số giáo án trong phần ba: “ Sinh học vi sinh vật” theo hướng phát huy tính tích cực học tập của học sinh

II Các phương pháp nghiên cứu

1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu nghị quyết của Đảng về đổi mới giáo dục và đào tạo

- nghiên cứu cơ sở lí luận của việc đổi mới PPDH, các biện pháp phát huy tính tích cực học tập của HS

- Nghiên cứu quan điểm xây dựng và phát triển nội dung SGK mới

- Lấy ý kiến của các chuyên gia và các GV phổ thông về kết quả phân

tích nội dung bài giảng

Chương 3 KếT QUả NGHIÊN CứU

3.1 Phân tích nội dung phần ba: sinh học vi sinh vật bμi 33: dinh dưỡng chuyển hóa vật chất vμ năng

lượng ở vi sinh vật

I Mục tiêu về kiến thức

- HS trình bày được khái niệm vi sinh vật

- HS phân biệt được bốn kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật dựa vào nguồn năng lượng và nguồn cacbon

- Phân biệt được ba kiểu thu nhận năng lượng ở các vi sinh vật hoá dị dưỡng là lên men, hô hấp kị khí, hô hấp hiếu khí

II Nội dung bài học

2.1.2 Khái niệm vi sinh vật

- vi sinh vật là tên gọi chung của những sinh vật có kích thước cơ thể nhỏ bé, phần lớn là cơ thể đơn bào, có khả năng hấp thụ, chuyển hoá vật chất, sinh trưởng nhanh, phân bố rộng

2.2 Các loại môi trường nuôi cấy cơ bản và các kiểu dinh dưỡng

2.2.1 Các loại môi trường nuôi cấy cơ bản

- Trong tự nhiên vi sinh vật sống trong tất cả các dạng môi trường: Đất, nước, không khí…

- Trong phòng thí nghiệm người ta nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường nuôi cấy nhân tạo

a Khái niệm: Môi trường nuôi cấy là dung dịch các chất dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật

b Các loại môi trường nuôi cấy cơ bản

Có 3 loại môi trường nuôi cấy cơ bản:

- Môi trường tự nhiên: Là môi trường chứa các chất tự nhiên không xác

định được số lượng, thành phần

VD: Cao thịt bò, pepton, cao nấm men, nước ép hoa quả

- Môi trường tổng hợp: Là môi trường trong đó các chất đều đã biết

được thành phần hoá học và số lượng

VD: Vi khuẩn hoá dị dưỡng sinh trưởng trong môi trường chứa glucozơ

là nguồn cacbon và muối amôn là nguồn nitơ

- Môi trường bán tổng hợp: Là môi trường trong đó có một số chất tự nhiên không xác định được thành phần, số lượng và các chất hoá học đã biết thành phần, số lượng

VD: Nước hoa quả + một số hợp chất như đường để giữ pH cho phù hợp

- Để nuôi cấy vi sinh vật trên bề mặt môi trường đặc người ta thêm vào môi trường lỏng 1,5-2% thạch

+ Tự dưỡng: Sử dụng cacbon từ CO2

+ Dị dưỡng: Sử dụng cacbon từ các chất hữu cơ

- Dựa vào nguồn năng lượng:

+ Quang dưỡng: Sử dụng năng lượng từ ánh sáng

+ Hoá dưỡng: Sử dụng năng lượng từ hợp chất vô cơ và hữu cơ

Từ đây có bốn kiểu dinh dưỡng:

- Quang tự dưỡng: vi khuẩn lam

- Hoá tự dưỡng: vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh

- Quang dị dưỡng: vi khuẩn không chứa lưu huỳnh

- Hoá dị dưỡng: Nấm, động vật nguyên sinh

2.3.2 Lên men

- Là sự phân giải cacbohidrat xúc tác bởi enzim trong điều kiện kị khí Chất cho electron và chất nhận electron là các phân tử hữu cơ

Nấm men

VD : C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2+ Q

VK lactic

C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + Q

3 Kiến thức bổ sung, tư liệu tham khảo

Trang 4-5 sách Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

* vi sinh vật có năng lực thích ứng mạnh và dễ phát sinh biến dị

- Phần lớn vi sinh vật có thể giữ nguyên sức sống ở nhiệt độ của nitơ lỏng (-196°C), thậm chí ở nhiệt độ của hidro lỏng (-253°C) Một số vi sinh vật

có thể sinh trưởng ở nhiệt độ 250°C Một số vi sinh vật có thể thích nghi với nồng độ 32% muối NaCl (muối ăn), ở nơi sâu nhất trong đại dương (11034m) nơi có áp lực 1103,4 atm vẫn có vi sinh vật sinh sống

- Tần số biến dị ở vi sinh vật thường là 10-5- 10-10, thường là đột biến gen và dẫn đến những thay đổi về hình thái, cấu tạo, kiểu trao đổi chất, tính kháng nguyên, tính đề kháng Chẳng hạn như khi mới tìm thấy khả năng

kháng sinh chất kháng sinh của nấm sợi Penicillium chrysogenum người ta chỉ

đạt tới sản lượng 20 đơn vị penixillin trong 1ml dịch lên men Ngày nay trong các nhà máy sản xuất penixillin người ta đã đạt tới năng suất 100.000 đơn vị/

ml Bên cạnh những biến dị có lợi, vi sinh vật cũng thường sinh ra những biến

dị có hại đối với nhân loại chẳng hạn biến dị về tính kháng thuốc

* vi sinh vật phân bố rộng, chủng loại nhiều

- ở độ sâu 10.000m của Đông Thái Bình Dương, nơi hoàn toàn tối tăm, lạnh lẽo và có áp suất rất cao người ta vẫn phát hiện thấy có khoảng 1 triệu-

10 tỉ vi khuẩn/ ml (chủ yếu là vi khuẩn lưu huỳnh)

- ở độ cao tới 84 km trong không khí người ta vẫn còn phát hiện thấy

có vi sinh vật Mặt khác khi khoan xuống các lớp đá trầm tích sâu tới 427m ở Châu Nam Cực người ta vẫn phát hiện được các vi khuẩn sống

- Về chủng loại trong khi toàn bộ giới Động vật có khoảng 1,5 triệu loài, Thực vật có khoảng 0,5 triệu loài thì Vi sinh vật cũng có trên 100.000 loài bao gồm 30 nghìn loài động vật nguyên sinh, 69 nghìn loài nấm; 23 nghìn loài vi tảo; 2,5 nghìn loài vi khuẩn lam; 1,5 nghìn loài vi khuẩn; 1,2 nghìn loài virut và ricketxi

T190- Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

- Vi khuẩn hiếu khí có thể tổng hợp ATP mạnh mẽ hơn nhiều nhờ có chuỗi hô hấp và ATP sintaza (yếu tố Fo- F1) Năng lượng thoát ra được chuyển thành ATP, phần nhỏ giải phóng ở dạng nhiệt

T212 - 213 Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

- Trong tế bào của các vi sinh vật kị khí bắt buộc, người ta không thấy sự

có mặt của nhiều loại men hô hấp

- Khác với hô hấp hiếu khí, sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men ngoài CO2 còn có cả những hợp chất cacbon chưa được oxi hóa hoàn toàn (như rượu, axit hữu cơ, keton, aldehit) Việc chuyển hóa từ giai đoạn axit piruvic trở đi ở các vi sinh vật khác nhau là không giống nhau, tùy thuộc vào từng loại lên men và các sản phẩm tích lũy Người ta thường dùng tên của sản phẩm điển hình được tích lũy trong từng loại lên men để gọi quá trình lên men

ấy

Bμi 34: quá trình tổng hợp các chất vμ ứng dụng

I Mục tiêu về kiến thức

- HS trình bày được quá trình tổng hợp các đại phân tử chủ yếu ở vi sinh

- Quá trình tổng hợp các đại phân tử hữu cơ ở vi sinh vật

- ứng dụng của quá trình tổng hợp vào đời sống

2 Các thành phần kiến thức

2.1 Đặc điểm của các quá trình tổng hợp ở vi sinh vật

2.1.1 Tổng hợp axit nucleic và protein ADN

2.1.2 Tổng hợp polisaccarit

- ở vi khuẩn và tảo, tinh bột và glicogen được tổng hợp từ chất mở đầu

là ADP- glucozơ

ATP + glucozơ 1-P ADP- glucozơ + Pi

(Glucozơ)n + (ADP- glucozơ) (Glucozơ)n +1 + ADP

Ngoài ra một số vi sinh vật còn tổng hợp kitin và xenlulozơ

+ Glixerol là dẫn xuất từ đihiđrôaxeton-P trong đường phân

+ Axit béo được tạo thành nhờ sự kết hợp liên tục với nhau của các phân tử axetyl- CoA

+ Glixerol + axit béo Lipit

2.2.ứng dụng của sự tổng hợp ở vi sinh vật

2.2.1 Cơ sở khoa học của việc ứng dụng sự tổng hợp ở vi sinh vật

- Tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật rất nhanh nên có thể tổng hợp sinh khối lớn trong một thời gian ngắn

- vi sinh vật có khả năng tổng hợp các chất hữu cơ quan trọng như mọi sinh vật khác

- VD: Để có một tấn protein cần phải trồng 4 hecta đậu tương trong vòng 4 tháng, hoặc nuôi 40 con bò trong 15- 18 tháng trong khi chỉ cần nuôi

vi sinh vật trong nồi lên men có dung tích 300m3 trong 24h

2.2.2 ứng dụng

a Sản xuất sinh khối (protein đơn bào)

- Mục đích: Sản xuất sinh khối protein từ nuôi cấy vi sinh vật để cung cấp protein cho nhiều quốc gia trên thế giới đang bị thiếu protein trầm trọng (phần nhiều ở Châu á và Châu Phi)

b Sản xuất axit amin

- Mục đích: Bổ sung một số axit amin thay thế vào thức ăn có nguồn gốc cây trồng

- Cách làm: Lên men các vi sinh vật để thu được các axit amin

- VD: Chủng vi khuẩn đột biến Corynebacterium glutamicum đã được

sử dụng trong công nghiệp để sản xuất các axit như glutamic, lizin, valin, pheninalanin…

c.Sản xuất các chất xúc tác sinh học

- Mục đích:

+ Chất xúc tác sinh học là các enzim ngoại bào do vi sinh vật tổng hợp

và tiết vào môi trường

+ Sản xuất chất xúc tác sinh học phục vụ trong ngành công nghiệp và nông nghiệp

- Enzim ngoại bào sử dụng trong đời sống:

+ Amilaza (thuỷ phân tinh bột) được dùng làm tương, rượu nếp, sản xuất bánh kẹo, công nghiệp dệt…

+ Proteaza (thuỷ phân protein) dùng chế biến thịt, công nghệ thuộc da, công nghiệp bột giặt

+ Xenlulaza (thuỷ phân xenlulozơ) dùng trong chế biến rác thải, xử lí bã thải dùng làm thức ăn cho gia súc, sản xuất bột giặt

+ Lipaza (thuỷ phân tinh bột) dùng trong công nghiệp bột giặt và chất tẩy rửa

d.Sản xuất gôm sinh học

- Gôm là các polisaccarit do vi sinh vật tiết vào môi trường

- Vai trò: + Bảo vệ tế bào khỏi bị khô, ngăn virut, là nguồn dự trữ cacbon và năng lượng

- Sử dụng gôm:

+ Sản xuất kem phủ bề mặt bánh

+ Làm chất phụ gia trong khai thác dầu hoả

+ Trong y học gôm làm chất thay huyết tương, trong sinh hoá làm chất tách chiết enzim

3 Kiến thức bổ sung, tư liệu tham khảo

T408- Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

- Bản thân chất di truyền (ADN hoặc ARN) có khả năng tự nhân lên, quá trình này được gọi là sao chép Sau đó ADN được dùng làm khuôn để tổng hợp ARN (tARN, rARN và mARN) trong quá trình phiên mã Một số virut chứa chất di truyền là ARN, nhưng để có thể lắp genom của bản thân vào nhiễm sắc thể của tế bào chủ vrrut phải tổng hợp dạng ADN trung gian từ sợi khuôn ARN Quá trình này được gọi là phiên mã ngược Cuối cùng sinh tổng hợp protein hay dịch mã diễn ra trên phức hợp bao gồm sợi mARN, riboxom

và tARN

T281- Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

- Ngày nay các axit amin được sử dụng rộng rãi trong y học, trong chăn nuôi và trong công nghiệp thực phẩm Có thể sản xuất ra axit amin bằng con

đường tổng hợp hóa học nhưng nhược điểm của phương pháp này là sản sinh

ra cả hai dạng đồng phân quang học Trái lại con đường tổng hợp sinh học chỉ sản ra các L- axit amin là dạng gặp trong hầu hết các hệ thống sinh học Đôi khi người ta kết hợp cả tổng hợp hóa học và tổng hợp sinh học

T111- Công nghệ sinh học tập 3 - enzyme và ứng dụng- Nhà xuất bản giáo dục

Enzim có những đặc tính ưu việt hơn các chất xúc tác khác như:

- Có hiệu quả xúc tác cao, có thể làm tăng vận tốc phản ứng lên 105- 1012

lần so với khi không có chất xúc tác

- Có thể hoạt động ở điều kiện nhiệt độ áp suất bình thường (nhiệt độ 20- 40°C, pH từ 5- 8)

- Có tính đặc hiệu cao, tính đặc hiệu lập thể

- Nhiều enzim không bị mất hoạt tính trong dung môi hữu cơ

bμi 35: quá trình phân giải các chất ở vi sinh vật

vμ ứng dụng

I Mục tiêu về kiến thức

- HS phân tích đ−ợc đặc điểm qúa trình phân giải các chất hữu cơ ở vi sinh vật

- Nêu đ−ợc ứng dụng của quá trình phân giải có ích và biết cách bảo quản thực phẩm, vật dụng, hạn chế tác hại của vi sinh vật

II Nội dung bài học

2.1 Đặc điểm của quá trình phân giải ở vi sinh vật

- vi sinh vật có khả năng tiết ra enzim để phân giải các chất hữu cơ

thành các chất đơn giản, dễ hấp thụ qua màng tế bao

- Quá trình phân giải các chất ở vi sinh vật

a Phân giải protein và axit nucleic

c.Phân giải lipit

lipaza

Lipit axit béo + glixeron

2.2 ứng dụng của các quá trình phân giải ở vi sinh vật

2.2.1 Sản xuất thực phẩm cho người và thức ăn cho gia súc

- Lợi dụng hoạt tính phân giải xenlulozơ để tận dụng các bã thải thực vật để sản xuất nấm ăn

- Nước thải từ xí nghiệp chế biến sắn, khoai tây…được sử dụng để nuôi cấy nấm men có khả năng phân giải tinh bột làm thức ăn cho gia súc

- Cho nhiễm tự nhiễn hoặc cấy nấm mốc, vi khuẩn vào các nguyên liệu

là tinh bột, đậu tương để sản xuất tương, rượu

- vi khuẩn lactic lên men tạo ra những sản phẩm giàu chất dinh dưỡng

và một số món ăn được sử dụng thường ngày: Sữa chua, dưa, cà

2.2.2 Cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng

- vi sinh vật phân giải các phân tử hữu cơ có trong xác động, thực vật, rác thải Làm tăng độ phì của đất, làm phân bón

2.2.3 Phân giải các chất độc hại

- Nhiều virut có khả năng phân giải các chất độc hại: Tạo các sản phẩm cải tạo đất, làm giảm mức ô nhiễm đất

2.2.4 Bột giặt sinh học

- Sử dụng enzim proteaza, lipaza, xenlulaza phân giải protein, lipit, xenlulozơ có trong vải để sản xuất bột giặt

2.2.5 Cải thiện công nghiệp thuộc da

- Sử dụng enzim proteaza, lipaza để tẩy sạch lông ở bộ da động vật tạo

ra các sản phẩm bằng da (quần áo, giày, dép) có chất lượng cao và tránh gây ô nhiễm môi trường

2.3 Tác hại của các quá trình phân giải ở VSV

- Gây hư hỏng thực phẩm: Các loại đồ ăn, thức uống giàu tinh bột và protein dễ bị ôi thiu do vi khuẩn và nấm mốc phân giải

- Làm giảm chất lượng của các loại lương thực, đồ dùng và hàng hóa

- Đối với thực phẩm cần bảo quản trong tủ lạnh hoặc đun nóng, sấy khô Tránh để các vật dụng gia đình tại nơi ẩm thấp…

3 Kiến thức bổ sung, tư liệu tham khảo

T250 - Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

- Protein là một thành phần quan trọng của xác động vật, thực vật, vi sinh vật Protein thường chứa khoảng 15,0- 17,6% nitơ Nếu như tổng lượng cacbon trong cơ thể các sinh vật sống trên mặt đất là vào khoảng 700 tỉ tấn thì tổng lượng nitơ ít ra cũng tới 10- 25 tỉ tấn Trong lớp đất sâu 30cm bao quanh trái đất người ta còn thấy thường xuyên có khoảng 3- 7,5 tỉ tấn nitơ mà phần lớn là tồn tại trong các hợp chất hữu cơ chứa nitơ Sự phân giải các hợp chất hữu cơ chứa nitơ có ý nghĩa rất lớn đối với nông nghiệp và đối với vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên

T289- Cơ sở sinh học vi sinh vật (tập 1)- GS.TS Nguyễn Thành Đạt

- Các protein là những hợp chất có trọng lượng phân tử lớn bao gồm các axit amin của hơn 20 loại nối với nhau bởi mạch peptit, sự phân giải protein chính là thủy phân các mạch peptit này Các protein phức tạp lúc đầu được phân giải ở ngoài tế bào nhờ enzim ngoại bào để tạo thành những đoạn ngắn hơn Các đoạn polypeptit ngắn và olygopeptit được tế bào hấp thụ và phân giải trong tế bào để thành các axit amin nhờ peptidaza

T257- Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

- Lipit và các chất sáp (các este phức tạp) được nhiều vi sinh vật dùng làm nguồn thức ăn cacbon và nguồn năng lượng So với các cơ chất khác thì

đây là loại cơ chất được đồng hóa với tốc độ chậm

T125- Công nghệ sinh học tập 3 - enzyme và ứng dụng- Nhà xuất bản giáo dục

- Cơ chế chung tác dụng làm sạch vết bẩn của enzim là phân giải chất bẩn thành các đoạn, các phần có khối lượng phân tử thấp hơn, dễ hòa tan hơn

T131- Công nghệ sinh học tập 3 - enzyme và ứng dụng- Nhà xuất bản giáo dục

Sử dụng enzim trong chăn nuôi đem lại những lợi ích sau:

- Phân giải các chất kháng dinh dưỡng có trong nguyên liệu, làm cho việc tiêu hóa thức ăn tốt hơn

- Phân giải các thành phần cấu trúc của ngũ cốc, do đó các chất dinh dưỡng dễ tách ra hơn, làm tăng hệ số sử dụng thức ăn

- Phân giải các chất dinh dưỡng ở dạng polyme phân tử lớn thành các sản phẩm phân tử thấp dễ tiêu hóa, dễ hấp thụ, tăng hiệu quả hấp thụ thức ăn

Điều này đặc biệt có lợi đối với động vật còn non

- Giảm ô nhiễm môi trường

T 8-9 - Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

- Vi sinh vật sống trong đất và trong nước tham gia tích cực vào quá trình phân giải các xác hữu cơ, biến chúng thành CO2 và hợp chất vô cơ dùng làm thức ăn cho cây trồng (P, K, S, Ca) Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất khó tan chứa P, chứa K, chứa S và tạo ra các vòng tuần hoàn trong tự nhiên

- Vi sinh vật sống trong đất và trong nước còn tham gia vào quá trình hình thành chất mùn Trong đất chất mùn là kho dự trữ thức ăn cho cây trồng

và là yếu tố kết dính để tạo ra cấu tượng của đất Đất có cấu tượng là đất có đủ

điều kiện thích hợp về độ ẩm, về không khí, về chất hữu cơ đối với cây

- Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc phân giải các phế thải nông nghiệp, phế thải đô thị, phế thải công nghiệp và vì vậy có vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo vệ môi trường

Bμi 38: Sinh trưởng của vi sinh vật

I Mục tiêu về kiến thức

Học xong bài này HS phải:

- Nêu được các đặc diểm về sinh trưởng của vi sinh vật nói chung và vi khuẩn nói riêng

- Nêu đặc điểm 4 pha sinh trưởng ở đường cong sinh trưởng của vi khuẩn trong hệ thống đóng

- Nêu được nguyên tắc và ứng dụng sự sinh trưởng của vi sinh vật để tạo

ra các sản phẩm cần thiết

II Nội dung bài học

1 Kiến thức trọng tâm

- Khái niệm sinh trưởng, thời gian thế hệ, các pha sinh trưởng

- ứng dụng nuôi cấy vi sinh vật, phân biệt hai phương pháp nuôi cấy vi sinh vật

2 Các thành phần kiến thức

2.1 Khái niệm về sinh trưởng

Sinh trưởng của sinh vật được xác định bởi sự tăng kích thước và khối lượng cơ thể Nhưng vi sinh vật là những cơ thể nhỏ bé nên sinh trưởng của vi sinh vật được xác định bằng sự tăng khối lượng của cả quần thể vi sinh vật

- Sinh trưởng của vi sinh vật là sự tăng số lượng tế bào của cả quần thể

vi sinh vật

- vi sinh vật sinh trưởng rất nhanh nhờ sự phân chia tế bào Số luợng tế bào vi khuẩn tăng theo cấp số nhân

- Công thức tổng quát: N: No x 2n

(No: Số lượng tế bào vi khuẩn ban đầu, n: Số lần phân chia tế bào, N:

Số lượng tế bào sau một thời gian nuôi)

- Tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn được xác định bởi thời gian thế hệ của từng loài

- Thời gian thế hệ: Thời gian từ khi sinh ra một tế bào cho đến khi tế bào đó phân chia hoặc số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi Kí hiệu là g

- ở mỗi loài vi sinh vật có thời gian thế hệ riêng

- VD: + E.Coli ở 40°C g= 20 phút

+ Trực khuẩn lao ở 37°C là 12 giờ

+ Nấm men bia ở 30°C là 2 giờ

2.2 Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật

2.2.1.Nuôi cấy không liên tục

a.Khái niệm

Trong điều kiện phòng thí nghiệm: Nuôi cấy không liên tục là kiểu nuôi cấy không bổ sung chất dinh dưỡng và không lấy bớt đi sinh khối tế bào trong một thời gian nhất định

b.Các pha sinh trưởng trong nuôi cấy không liên tục

- vi khuẩn tổng hợp mạnh mẽ ADN và các enzim

* Pha luỹ thừa (pha log)

- vi khuẩn phân chia mạnh mẽ, số lượng tế bào tăng nhanh theo luỹ thừa và đạt cực đại, trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ nhất

* Pha suy vong

- Chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích luỹ

- Số lượng tế bào chết vượt quá số lượng tế bào được tạo thành

2.2.2.Nuôi cấy liên tục

a Khái niệm

- Nuôi cấy liên tục là thường xuyên bổ sung chất dinh dưỡng và loại bỏ không ngừng các chất thải để duy trì ổn định môi trường

b.Các pha trong nuôi cấy liên tục

- Trong nuôi cấy liên tục quần thể vi sinh vật sinh trưởng theo 2 pha: Pha log (diễn ra trong thời gian dài), pha cân bằng

- ứng dụng: Sử dụng nuôi cấy liên tục để sản xuất sinh khối, vitamin

3 Kiến thức bổ sung, tư liệu tham khảo

T 354- 355- Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

Sinh trưởng và phát triển là thuộc tính cơ sở của sinh vật Cũng như

động vật và thực vật vi sinh vật cũng sinh trưởng và phát triển Sinh trưởng là

sự tăng kích thước và khối lượng của tế bào, còn phát triển (hoặc sinh sản) là

sự tăng số lượng tế bào

- Điều cần chú ý là khi nói về sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn tức

là đề cập đến sinh trưởng và phát triển của một số lượng lớn tế bào của cùng một loại Rõ ràng việc nghiên cứu ở một cá thể tế bào vi khuẩn quá nhỏ là rất khó

- Trong vi sinh vật học khi nói đến sinh trưởng là nói đến sự sinh trưởng của cả quần thể (khác khi nói tới sinh trưởng ở các sinh vật có kích thước lớn)

T 361- 362 - Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

Độ dài của pha lag phụ thuộc trước hết vào tuổi của ống giống và thành phần môi trường Chẳng hạn, pha lag sẽ không có nếu ta dùng ống giống gồm các tế bào đang ở pha sinh trưởng logarit và cấy chúng vào cùng một môi trường dưới những điều kiện nuôi cấy như nhau Trái lại nếu ta cấy các tế bào

ở pha ổn định hoặc các bào tử vào cùng một môi trường dưới những điều kiện nuôi cấy như nhau, pha lag vẫn có Thường thường tế bào càng già thì pha lag càng dài Rõ ràng nguyên nhân của pha lag là sự khác biệt giữa các tế bào ở pha cân bằng (hoặc bào tử) với các tế bào đang sinh trưởng logarit Trong pha lag diễn ra việc xây dựng lại các tế bào nghỉ thành các tế bào sinh trưởng logarit

- Việc tìm hiểu độ dài thời gian của pha lag là cần thiết trong việc phán

đoán đặc tính của vi khuẩn và tính chất của môi trường

+ Pha cân bằng (Pha ổn định)

T367- Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

- Trong pha này quần thể vi khuẩn ở trạng thái cân bằng động học, số tế bào mới sinh ra bằng số tế bào cũ chết đi Kết quả: Số tế bào và cả sinh khối không tăng cũng không giảm Tốc độ sinh trưởng bây giờ phụ thuộc vào nồng

độ cơ chất Cho nên khi giảm nồng độ cơ chất (trước khi cơ chất bị cạn hoàn toàn) tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn cũng giảm Nguyên nhân tồn tại của pha

ổn định rõ ràng là do sự tích lũy các sản phẩm độc của trao đổi chất (các loại rượu, axit hữu cơ) và việc cạn chất dinh dưỡng (thường là chất dinh dưỡng có nồng độ thấp nhất)

- Cần chú ý rằng ngay trong pha ổn định có thể diễn ra các quá trình như sử dụng chất dinh dưỡng, phân hủy một phần riboxom Những tế bào mẫn cảm sẽ chết trước, những tế bào khác còn tồn tại một thời gian cho tới khi nào

năng lượng khai thác được nhờ việc oxi hóa các chất dự trữ hoặc các protein của tế bào đã cạn

- Hiện tượng sinh trưởng kép: Đặc trưng của hiện tượng này là đường cong sinh trưởng gồm hai pha lag và hai pha log: Sau khi kết thúc pha log thứ nhất tế bào lại mở đầu pha lag thứ hai và tiếp tục pha log thứ hai Vi khuẩn sinh trưởng kép khi môi trường chứa nguồn cacbon gồm một hỗn hợp của hai chất hữu cơ khác nhau, trước hết là các gluxit Khi sinh trưởng tế bào sẽ đồng hóa trước tiên nguồn cacbon nào mà chúng “ưa thích” nhất Đồng thời cơ chất thứ nhất này đã kìm hãm các enzim cần cho việc đồng hóa cơ chất thứ hai Chỉ sau khi nguồn cacbon thứ nhất đã cạn thì nguồn cacbon thứ hai mới có thể cảm ứng tổng hợp nên các enzim cần trong công việc chuyển hóa nó Đó là pha lag thứ hai Hiện tượng sinh trưởng kép được nghiên cứu kĩ ở E Coli

Bμi 39: Sinh sản của vi sinh vật

I Mục tiêu về kiến thức

- HS trình bày được các hình thức sinh sản ở vi sinh vật nhân sơ và vi sinh vật nhân thực

- HS phân biệt được kiểu sinh sản phân đôi, nảy chồi, bào tử hữu tính và bào tử vô tính ở vi sinh vật

- Biết ứng dụng những hiểu biết về sinh sản của vi sinh vật vào sản xuất

để thu sinh khối và hạn chế tác hại của vi sinh vật

II Nội dung bài học

- Đại diện: Hầu hết các vi khuẩn sinh sản bằng cách phân đôi

- Diễn biến:

+ Tế bào tăng lên về kích thước tạo nên thành và màng

+ Tổng hợp mới các enzim và riboxom

+ Màng sinh chất gấp nếp tạo hạt mêzôxôm Vòng ADN đính vào hạt mêzôxôm làm điểm tựa và nhân đôi thành 2 ADN

+ Khi tế bào đạt gấp đôi chiều dài (trực khuẩn) hoặc gấp đôi đường kính (cầu khuẩn), thành tế bào hình thành vách ngăn tách 2 ADN giống nhau

và tế bào chất thành 2 phần riêng biệt

+ 2 tế bào con tách dời nhau ra

KL: Phân đôi là hình thức sinh sản phổ biến ở vi khuẩn, từ 1 tế bào trực phân thành 2 tế bào con giống nhau và giống tế bào mẹ

2.1.2 Nảy chồi và tạo bào tử

- Đại diện: Một số vi khuẩn sống trong nước

- Diễn biến: Tế bào mẹ tạo thành một chồi ở cực, mỗi chồi lớn dần rồi tách ra thành một vi khuẩn mới

KL: ở vi sinh vật nhân sơ chỉ có sinh sản vô tính

2.2 Sinh sản của vi sinh vật nhân thực

2.2.1 Phân đôi và nảy chồi

a.Sinh sản bằng phân đôi

- Đại diện: Nấm men rượu rum, tảo lục, trùng đế giày

- Diễn biến: Tế bào dài ra, ở giữa mọc thành vách ngăn chia tế bào ra thành 2 phần tương đương nhau, mỗi tế bào con có một nhân

b Sinh sản bằng nảy chồi

- Đại diện: Nấm men ruợu, nấm chổi

- Diễn biến: Từ tế bào mẹ mọc ra một hay nhiều chồi nhỏ, VCDT mới

được tổng hợp sẽ được huy động đến chồi và làm chồi phình to dần lên, sau đó

sẽ xuất hiện vách ngăn giữa chồi và tế bào mẹ

- Bào tử vô tính tạo thành chuỗi trên đỉnh của các sợi nấm khí sinh hoặc

được tạo thành bên trong các túi (nang) nằm ở đỉnh của các sợi nấm khí sinh

- Bào tử áo có vách dày

+ Bào tử phát sinh trên đỉnh của đảm được gọi là bào tử đảm

- Bào tử túi: Được sinh ra trong các túi hay thể quả lớn

- Bào tử tiếp hợp: Được bao bọc bởi vách dày có thể kháng khô hạn và nhiệt độ cao

- Bào tử noãn: Có ở một số nấm thuỷ sinh, là các bào tử lớn có lông, roi

3 Kiến thức bổ sung, tư liệu tham khảo

- Nảy chồi và phân đôi ở nấm men

T86- Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

+ Nảy chồi là phương pháp sinh sản phổ biến nhất ở nấm men ở điều kiện thuận lợi nấm men sinh sôi nảy nở nhanh, quan sát dưới kính hiển vi thấy hầu như tế bào nấm men nào cũng có chồi Khi một chồi xuất hiện các enzim thủy phân sẽ làm phân giải phần polisaccarit của thành tế bào làm cho chồi chui ra khỏi tế bào mẹ Vật chất mới được tổng hợp đến chồi và làm chồi phình to dần lên khi đó sẽ xuất hiện một vách ngăn giữa chồi và tế bào mẹ thành phần của vách ngăn tương tự như thành tế bào Khi tế bào chồi tách khỏi tế bào mẹ ở chỗ tách ra còn giữ lại một vết sẹo của chồi

T118- Cơ sở sinh học vi sinh vật (tập 1)- GS.TS Nguyễn Thành

Đạt

- Nấm men phân đôi (Schizosaccharomyces pombe): Nấm men phân

đôi được giới thiệu ở đây có chu kì tế bào giống với cơ thể nhân chuẩn cũng

có các pha G1, S, G2 và M

- Nội bào tử

T99- Cơ sở sinh học vi sinh vật (tập 1)- GS.TS Nguyễn Thành Đạt

+ Một số loài vi khuẩn ở cuối giai đoạn sinh trưởng, khi chất dinh dưỡng ở mội trường cạn kiệt và chất qua trao đổi độc hại quá nhiều, hoặc có

sự thay đổi đột ngột các điều kiện sinh trưởng, có khả năng hình thành bào tử

ở bên trong tế bào, nên gọi là nội bào tử (endospore) Mỗi tế bào vi khuẩn chỉ tạo một nội bào tử nên loại bào tử này không phải là bào tử sinh sản

T37- Vi sinh vật học- Nguyễn lân dũng (chủ biên)

+ Nội bào tử có tính kháng nhiệt, kháng bức xạ, kháng hóa chất kháng

áp suất thẩm thấu Chẳng hạn nội bào tử của vi khuẩn gây bệnh ngộ độc thịt

Costridium botulinum đun sôi 100°C trong 5,0- 9,5 giờ mới chết, phải ở

121°C mới chết được sau 10 phút

Bμi 40: ảnh hưởng của các yếu tố hóa học đến

sinh trưởng của vi sinh vật

I Mục tiêu về kiến thức

- HS nêu được các chất dinh dưỡng chính ảnh hưởng dến sinh trưởng của vi sinh vật

- HS chỉ ra được các chất ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật

- Vận dụng vào đời sống và sản xuất

II.Nội dung bài học

- vi sinh vật nhận nguồn cacbon từ các hợp chất vô cơ và hữu cơ:

+ Đối với vi sinh vật hóa dị dưỡng, nguồn cacbon nhận được từ các chất hữu cơ như: protein, lipit, cacbohidrat

+ Đối với vi sinh vật hóa tự dưỡng và quang dưỡng thu nhận cacbon từ

CO2, NaHCO3, CaCO3

2.1.2 Nitơ, lưu huỳnh, photpho

a.Nitơ

- Nitơ chiếm 14% khối lượng khô của tế bào vi khuẩn

- Nguồn nitơ đễ hấp thụ và hay đượcvi sinh vật sử dụng nhất là NH3 và

- vi sinh vật sử dụng nitơ chủ yếu để tạo nhóm amin của các axit amin

vi sinh vật phân giải protein thành axit amin rồi sử dụng các axit amin này tổng hợp các protein mới

- Chỉ có thể sinh trưởng khi có mặt của oxi

- Đại diện: Nhiều vi khuẩn, hầu hết tảo, nấm, động vật nguyên sinh

* Kị khí bắt buộc

- Sinh trưởng khi không có mặt của oxi Oxi có khi còn là chất độc hại cho tế bào