Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật - Gồm 4 kiểu dinh dưỡng, được phân chia dựa vào nhu cầu của vi sinh vật về nguồn năng lượng và nguồn cacbon.. VD: Vi khuẩn không chứa lưu huỳnh màu lụ
Trang 1A NỘI DUNG KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1 Khái niệm về vi sinh vật:
- Vi sinh vật là những cơ thể nhó bé, đường kính tế bào chỉ khoảng 0,2 – 2 µm đối với vi sinh vật nhân sơ) và 10 –
100 µm đối với vi sinh vật nhân thực) chỉ nhìn rõ chúng dưới kính hiển vi
2 Đặc điểm:
- Phần lớn vi sinh vật là cơ thể đơn bào nhân sơ hoặc nhân thực, một số là tập hợp đơn bào
- Đặc điểm chung: Hấp thụ và chuyển hóa chất dinh dưỡng nhanh, sinh trưởng và sinh sản rất nhanh, phân bố rộng
3 Môi trường nuôi cấy
- Môi trường là nơi sinh vật sống và sinh sản Có 3 loại môi trường cơ bản:
+ Môi trường tự nhiên: Chứa các chất tự nhiên không xác định thành phần
+ Môi trường tổng hợp: Các chất đều đã biết thành phần hóa học và số lượng
+ Môi trường bán tổng hợp: Gồm một số chất tự nhiên chưa biết thành phần và một số chất hóa học đã biết thành phần và số lượng
4 Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật
- Gồm 4 kiểu dinh dưỡng, được phân chia dựa vào nhu cầu của vi sinh vật về nguồn năng lượng và nguồn cacbon
- Quang tự dưỡng: Vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng là ánh sáng và nguồn cacbon là CO2 VD: Vi
khuẩn lam, tảo đơn bào…
- Hóa tự dưỡng: Vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng là chất vô cơ và nguồn cacbon là CO2 VD: Vi
khuẩn nitrat hóa,…
- Quang dị dưỡng: Vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng là ánh sáng và nguồn cacbon là chất hữu cơ VD:
Vi khuẩn không chứa lưu huỳnh màu lục,…
- Hóa dị dưỡng: vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng là chất hữu cơ và nguồn cacbon là chất hữu cơ VD:
Nấm, động vật nguyên sinh,…
→ VSV có kiểu dinh dưỡng tương đối phong phú khác với các sinh vật khác
5 Các quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng:
Hô hấp và lên men
VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT CHUYÊN ĐỀ: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT
MÔN SINH HỌC 10 THẦY GIÁO: NGUYỄN ĐỨC HẢI – TUYENSINH247.COM
Trang 2Hô hấp Lên men
Nơi diễn
ra
- Ở sinh vật nhân sơ: Diễn ra ở màng sinh chất
- Ở sinh vật nhân thực: Màng trong của ti thể
Diễn ra ở màng sinh chất của vi khuẩn hiếu khí không bắt buộc hoặc kị khí bắt buộc
Tế bào chất
Diễn biến Là quá trình oxi hóa các phân tử
hữu cơ mà chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi truyền electron là oxi phân tử
Là quá trình phân giải cacbohidrat
để thu năng lượng cho tế bào, chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi truyền electron là một phân
tử vô cơ không phải oxi phân tử
Chất nhận
electron
(ATP)
Chất hữu cơ, NL
Chú ý: Các vi khuẩn hóa tự dưỡng, sử dụng chất cho electron ban đầu là chất vô cơ và chất nhận electron cuối
cùng là O2 hoặc SO42-, NO3
-6 Quá trình tổng hợp và phân giải các chất
Đặc điểm Diễn ra với tốc độ nhanh Gồm giai đoạn phân giải ngoại bào và phân giải
nội bào
ADN Các bazơ nitơ liên kết với đường 5 cacbon
và axit photphoric để tạo ra các nu, các nu liên kết lại tạo thành axit nucleic
ADN phân giải ngoại bào nhờ enzim nucleaza
→ các nu → phân giải nội bào tạo năng lượng
Protein Các axit amin được tổng hợp bằng cách
liên kết các axit amin nhờ các liên kết peptit dựa trên quá trình dịch mã
Protein được phân giải ngoại bào nhờ enzim proteaza → axit ammin → phân giải nội bào tạo năng lượng
Polisaccarit Cần hợp chất mở đầu là ADP-Glucozơ, các
phân tử này liên kết với nhau tạo thành các chuỗi polisaccarit
Plisaccarit đường phân giải ngoại bào → các đơn chất → phân giải nội bào tạo năng lượng
Lipit Liên kết Glixerol (dẫn xuất từ chất trung
gian trong đường phân) và axit béo (liên kết nhiều các axetyl CoA) → Lipit
Lipit được phân giải ngoại bào nhờ enzim Lipase → Glixerol và axit béo → phân giải nội bào tạo năng lượng
Trang 3Ứng dụng: - Tạo ra sinh khối (protein đơn bào)
- Tạo ra các axit amin không thay thế cần thiết
- Sản xuất các chất khác
- Sản xuất thực phẩm, thức ăn cho người và gia xúc
- Cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng
- Sản xuất bột giặt sinh học
- Phân giải chất độc
- Cải thiện công nghiệp thuộc da
B – BÀI TẬP VẬN DỤNG
I TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Người ta sử dụng cao thịt bò để nuôi cấy một loại vi sinh vật, đây là kiểu môi trường nuôi cấy:
Câu 2 Tảo đơn bào sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời trong quá trình quang hợp để tổng hợp nên các chất hưu
cơ từ CO2, đây là hình thức dinh dưỡng:
Câu 3: Những vi khuẩn sống những khe nứt dưới đáy đại dương, thường dĩnh dưỡng theo hình thức nào:
Câu 4 Vi sinh vật hóa dị dưỡng lấy năng lượng từ nguồn:
Câu 5: Vi sinh vật phân giải Xenlulozo trong xác thực vật có vai trò:
A Tái tạo khí O2 cho khí quyển B Gây ô nhiễm môi trường đất và không khí
Câu 6 Muối rau quả, dưa chua,… là hình thức:
II Tự luận
Bài 1: Để nuôi cấy một loại sinh vật, ta sử dụng môi trường với thành phần được tính theo đơn vị g/l như sau:
Trong điều kiện có ánh sáng và giàu khí CO2, loại vi sinh vật đó có thể phát triển bình thường
a Xác định kiểu môi trường nuôi cấy
b.Vi sinh vật phát trển trên môi trường này có kiểu dinh dưỡng gì?
c Chỉ ra nguồn cacbon, nguồn năng lượng và nitơ được vi sinh vật sử dụng
Giải:
a Trong môi trường chứa các chất đã biết thành phần hóa học và số lượng → Môi trường tổng hợp
Trang 4b Vi sinh vật có kiểu dinh dưỡng là Quang tự dưỡng
(môi trường không có các chất hữu cơ, và sinh vật chỉ phát triển được bình thường trong điều kiện có ánh sáng và khí CO2)
c Nguồn năng lượng được lấy từ ánh sáng mặt trời, nguồn cacbon lấy từ CO2 và nguồn nitơ được lấy từ (NH4)PO3
Bài 2 Phân biệt quá trình hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men Trong các quá trình ấy, quá trình nào tạo ra
nhiều năng lượng nhất cho tế bào? Giải thích
Bài làm
Để phân biệt quá trình hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men, ta có bảng sau đây:
Nơi diễn ra - Ở sinh vật nhân sơ: Diễn ra
ở màng sinh chất
- Ở sinh vật nhân thực: Màng trong của ti thể
Diễn ra ở màng sinh chất của vi khuẩn hiếu khí không bắt buộc hoặc kị khí bắt buộc
Tế bào chất
Diễn biến Là quá trình oxi hóa các phân
tử hữu cơ mà chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi truyền electron là oxi phân tử
Là quá trình phân giải cacbohidrat để thu năng lượng cho tế bào, chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi truyền electron là một phân tử vô cơ không phải oxi phân tử
Là quá trình phân giải cacbohidrat được xúc tác bởi các enzim trong điều kiện kị khí Diễn ra trong tế bào chất
Không có sự tham gia của một chất nhận electron từ môi trường bên ngoài, chất cho electron và nhận electron là các phân tử hữu cơ
Chất nhận
electron
Oxi phân tử Chất vô cơ (NO3- , CO2, ) Các phân tử hữu cơ
(ATP)
Chất hữu cơ, NL Trong các quá trình ấy, hô hấp hiếu khí tạo ra nhiều năng lượng nhất vì chất hữu cơ được phân giải hoàn toàn, năng lượng được chuyển hóa hoàn toàn sang năng lượng ATP
Trong quá trình hô hấp kị khí và lên men, năng lượng vẫn được dự trữ trong các hợp chất hữu cơ, chỉ có 1 phần được chuyển hóa thành năng lượng ATP nên tạo ra ít năng lượng hơn so với hô hấp hiếu khí
Câu 3 Quá trình tổng hợp và phân giải có ý nghĩa như thế nào đối với vi sinh vật?
Bài làm:
Quá trình tổng hợp: Các phân tử được liên kết để tạo thành các hợp chất phức tạp, năng lượng được tích lũy trong các liên kết, sinh khối của vi sinh vật tăng, tiến hành phân chia, sinh sản
Quá trình phân giải: Các hợp chất phức tạp được phân cắt thành các hợp chất đơn giản hơn và được hấp thụ và tiếp tục phân giải nội bào, năng lượng trong các liên kết bị phá vỡ được giải phóng, cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của vi sinh vật, đồng thời sinh khối của vi sinh vật giảm