- Hô hấp là quá trình chuyển hóa năng lượng của các hợp chất hữu cơ thành năng lượng ATP gồm hô hấp kị khí và hô hấp hiếu khí.. - Lên men là sự phân giải không hoàn toàn cacbohidrat xúc[r]
Trang 1CÂU HỎI TỰ LUẬN ÔN TẬP CHUYÊN ĐỀ
TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VSV
Câu 1: Cho sơ đồ chuyển hoá sau:
a Cho biết tên VSV tham gia sơ đồ chuyển hoá trên
b Hình thức dinh dưỡng và kiểu hô hấp của VSV này? Giải thích?
c Viết phương trình phản ứng chuyển hoá trong sơ đồ trên
ĐA:
a Tên VSV tham gia sơ đồ chuyển hoá trên: Nitrosomonas, Nitrobacter
b Hình thức dinh dưỡng và hô hấp:
- Hoá tự dưỡng vì nhóm VSV này tổng hợp chất hữu cơ nhờ nguồn năng lượng thu được từ các quá trình oxi hoa các chất,nguồn cacbon từ CO2
- Hiếu khí bắt buộc vì nếu không có O2 thì không thể oxihoa các chất và không có năng lượng
cho hoạt động sống
c Phương trình phản ứng:
- Vi khuẩn nitric hoá ( Nitrosomonas)
2NH3 + 3O2 → 2HNO2 + 2H2O + Q
CO2 + 4H + Q′ (6%) → 1/6C6H12O6 + H2O
- Các vi khuẩn nitrat hóa ( Nitrobacter)
Q ( hoá năng) + CO 2
HNO 2
NH 3
chất hữu cơ
Trang 22HNO2 + O2 → 2HNO3 + Q
CO2 + 4H + Q′ (7%) → 1/6C6H12O6 + H2O
Câu 2:
a Hoàn thành các phương trình sau
C6H12O6 Vi khuẩn êtilic ? + ? + Q
C6H12O6 Vi khuẩn lactic ? + Q
b Hai nhóm vi khuẩn trên thực hiện kiểu chuyển hóa dinh dưỡng nào? Phân biệt kiểu
chuyển hóa đó với các kiểu chuyển hóa còn lại của vi sinh vật hóa dưỡng theo bảng sau:
Kiểu chuyển hóa dinh dưỡng Chất nhận electron cuối cùng
1
2
3
ĐA:
a Hoàn thành phương trình :
Vi khuẩn etilic
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q
C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + Q
b
- Hai nhóm vi khuẩn trên chuyển hóa dinh dưỡng theo kiểu lên men
- Phân biệt các kiểu chuyển hóa dinh dưỡng:
Vi khuẩn
Trang 3Kiểu chuyển hóa dinh dưỡng Chất nhận electron cuối cùng
2 Hô hấp hiếu khí là O2
3 Hô hấp kị khí là 1 chất vô cơ như
Câu 3:
a Hô hấp là gì? Lên men là gì?
b So sánh quá trình lên men của vi khuẩn với hô hấp ở cây xanh?
ĐA:
a Khái niệm hô hấp và lên men
- Hô hấp là quá trình chuyển hóa năng lượng của các hợp chất hữu cơ thành năng lượng ATP
gồm hô hấp kị khí và hô hấp hiếu khí
- Lên men là sự phân giải không hoàn toàn cacbohidrat xúc tác bởi enzim trong điều kiện kị khí
b So sánh:
*Giống nhau:
- Đều là quá trình phân giải cacbonhidrat để sinh năng lượng
- Nguyên liệu là đường đơn
- Có chung giai đoạn đường phân:
C6H12O6 enzim 2CH3CO COOH (axitpi ruvic) + NADH + 2 ATP
* Khác nhau:
- Xảy ra trong điều kiện yếm khí
- Điện tử được truyền cho phân tử hữu
cơ oxihoá¸, chất nhận điện tử là chất hữu
- Xảy ra trong điều kiện kị khí
- Điện tử được truyền cho oxi, chất nhận điện tử
Trang 4cơ
- Chất hữu cơ bị phân giải hoàn toàn
- Sản phẩm tạo thành là chất hữu cơ, CO2
- Năng lượng tạo ra ít (2 ATP)
oixi phân tử
- Chất hữu cơ bị phân giải hoàn toàn
- Sản phẩm tạo thành là CO2, H2O, ATP
- Năng lượng tạo ra nhiều (38ATP)
Câu 4:
a Quá trình muối dưa, cà ứng dụng kĩ thuật lên men nào, cần tác dụng của loại vi sinh vật
nào
b Tại sao muối dưa cà người ta thường dùng vỉ tre để nén chặt, bên trên lại đè hoàn đá
c Trong kĩ thuật muối dưa cà được ngâm trong dung dịch muối 4- 6%.việc sử dụng muối có
tác dụng gì?
ĐA:
a Việc muối dưa, cà là ứng dụng quá trình lên men lactic Tác nhân của hiện tựong lên men
lactic là VK lactic sống kị khí
b Để quḠtrình lên men diễn ra tốt đẹp người ta dùng vỉ tre để nén chặt sau đó dằn hòn đá
lên để tạo môi trường kị khí cho vsv hoạt động tốt
c Ngâm trong dung dịch nước muối tạo điều kiện để đường và nước từ không bào rút ra
ngoài, vi khuẩn lactic có sẵn trên bề mặt dưa, cà phát triển tạo nhiều axit lactic Lúc đầu vi khuẩn lên men thối (chiếm 80- 90%) cùng phát triển với vi khuẩn lactic nhưng do sự lên men lactic tạo nhiều axit lactic, làm pH của môi trường ngày càng axit, đã ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối cho sự phát triển của vi khuẩn gây thối Nồng độ cao của axit lactic (1,2%) vi khuẩn gây thối bị tiêu diệt đồng thời cũng ức chế hoạt động của vi khuẩn lactic giai đoạn muối chua coi như kết thúc
Câu 5:
Để nghiên cứu kiểu hô hấp của 2 loại vi khuẩn : trực khuẩn mủ xanh(1), và trực khuẩn uốn ván (2), người ta cấy sâu chúng vào môi trường (A) gồm: thạch loãng có nước thịt và gan với thành phần như sau (g/l): Nước chiết thịt và gan- 30; Glucôzơ -2; Thạch - 6; Nước cất - 1
Trang 5Sau 24 giờ nuôi cấy ở nhiệt độ phù hợp người ta thấy: (1) phân bố ở phía trên ống nghiệm; (2) phân bố ở đáy ống nghiệm
a Môi trường (A) là loại môi trường gì?
b Kiểu hô hấp của vi khuẩn 1, 2 ?
c Chất nhận điện tử cuối cùng của vi khuẩn 1,2?
ĐA:
a Bán tổng hợp
b 1 – hô hấp hiếu khí ; 2- hô hấp kị khí
c Chất nhận điện tử cuối cùng của vi khuẩn 1– O
2 ; 2 – chất vô cơ ( NO-3; SO2-4.)
Câu 6 Giải thích các hiện tượng sau:
a Nếu dưa muối để lâu sẽ bị khú
b Nếu siro (nước quả đậm đặc có đường) trong bình nhựa kín thì sau một thời gian bình sẽ căng
phồng (Viết phương trình)
c Khi làm sữa chua, sữa chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái đặc sệt (đông tụ) và có vị chua
(Viết phương trình)
ĐA:
a Giải thích:
b Giải thích theo SGV NC (trang 162) + PT lên men rượu
c Giải thích
- Trong quá trình làm sữa chua đã sử dụng vi khuẩn lactic cho nên trong sữa chua thành phẩm
có, 1% axit lactic, rất nhiều loại vitamin và prôtein dễ tiêu, chứa vi khuẩn có lợi cho đường tiêu hóa
- Trong quá trình làm sữa chua, sữa từ dạng lỏng sang trạng thái đặc sệt là do khi axit lactic được hình thành, pH của dung dịch sữa giảm, lượng nhiệt được sinh ra, cazêin (prôtêin của sữa) kết tủa gây trạng thái đặc sệt
PT lên men lăctic
- C6H12O6 VK lactic CH3CHOHCOOH (axit lactic) + Q
Câu 7:
Trang 6a Nêu cơ chất, tác nhân, sản phẩm, phương trình phản ứng của quá trình lên men rượu?
b Tại sao trong thực tế, quá trình lên men rượu thường phải giữ nhiệt độ ổn định? Độ pH thích
hợp cho quá trình lên men rượu là bao nhiêu? Tăng pH >7 được không? Tại sao?
ĐA: - Cơ chât: tinh bột, đường glucôzơ
a Tác nhân : nấm men có trong bánh men rượu, có thể có một số loại nấm mốc, vi khuẩn
- Sản phẩm: về mặt lý thuyết có Etanol 48,6%, CO2 46,6%, glixeron 33, 3%, axit sucxinic 0, 6%, sinh khôi tê bào 1,2% so với lượng glucô sử dụng
- Phương trình (C6H10O5 )n + nH2O Nấm mốc n C6H12O6
- C6H12O6 Nấm men rượu C2H5OH + CO2 + Q
b Phải giữa nhiệt độ ổn định vì ở nhiệt độ cao giảm hiệu suất sinh rượu, nhiệt độ thấp nấm kìm
hãm hoạt động của nấm men
- Độ pH thích hợp cho quá trình lên men rượu : 4 - 4,5
- Tăng pH lớn hơn 7 không được vì Nếu pH lớn hơn 7 sẽ tạo glixêrin là chủ yếu
Câu 8:
a Vi khuẩn lam tổng hợp chất hữu cơ của mình từ nguồn C nào? Kiểu dinh dưỡng của chúng là
gì?
b Vì sao vi sinh vật kị khí bắt buôc chỉ có thể sống và phát triển trong điều kiện không có oxy
không khí?
c Nêu ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống
ĐA:
a Vi khuẩn lam có khả năng quang tự dưỡng: sử dụng nguồn C của CO2
Vi khuẩn lam có khả năng cố định N2 tự do ( N2 thành NH3 nhờ hệ enzim nitrogenaza )
Trang 7b Vi sinh vật kị khí bắt buộc chỉ có thể sống và phát triển trong điều kiện không có oxy không
khí và chúng không có enzim catalaza và một số enzim khác do dó không thể loại được các sản
phẩm oxi hoá độc hại cho tế bào như H2O2, các ion superoxit
c Ứng dụng của VSV
- Xử lý nước thải, rác thải
- Sản xuất sinh khối ( giàu prôtêin, vitamin, enzim, )
- Làm thuốc
- Làm thức ăn bổ sung cho người và gia súc
- Cung câp O2
Câu 9:
Nuôi vi khuẩn lactic trên các môi trường tổng hợp khác nhau chứa một dung dịch cơ sở (CS), rồi
bổ xung thêm các thành phần, người ta thu được các kết quả sau:
Môi trường 1: CS + axit folic + piridoxin : không mọc
Môi trường 2: CS + riboflavin + piridoxin : không mọc
Môi trường 3: CS + axit folic + riboflavin + piridoxin: mọc
Môi trường 4: CS + axit folic + riboflavin : không mọc
a Cho biết các chất thêm vào môi trường cơ sở có vai trò như thế nào với vi khuẩn lactic?
b Người ta muốn định lượng hàm lượng axit folic trong cao nấm men bằng cách sử dụng chủng
vi khuẩn trên Có thể sử dụng môi trường nào?
ĐA:
a Các chất thêm vào môi trường CS là nhân tố sinh trưởng của vi khuẩn lactic, vì thiếu 1 trong 3
hợp chất trên vi khuẩn lactic không thể phát triển được
b Vì trong cao nấm men có axit folic nên có thể sử dụng môi trường 2 khi đó môi trường nuôi
cấy có đủ các nhân tố sinh trưởng thì vi khuẩn sẽ phát triển
Trang 8Câu 10: Các bước tiến hành nhuộm màu Gram Vì sao vi khuẩn G- (Gram âm) bắt màu hồng còn
vi khuẩn G+ (Gram dương) thì bắt màu tím?
- Các bước tiến hành nhuộm màu Gram Vì sao vi khuẩn G- bắt màu hồng còn vi khuẩn G+ thì bắt màu tím?
- Nhuộm màu Gram gồm 4 bước:
+ Nhuộm vi khuẩn bằng tím genta
+ Củng cố thuốc nhộm bằng dung dịch lugôn
+ Rửa thuốc nhuộm bằng cồn
+ Nhuộm màu bổ sung bằng thuốc nhuộm fusin
- G- có thành tế bào mỏng (chỉ có 1, 2 lớp), cấu trúc lỏng lẻo nên khi rửa bằng cồn thì thuốc nhuộm tím genta bị rửa trôi nên mất màu, sau đó nhuộm bổ sung bằng thuốc nhuộm fusin màu hồng nên vi khuẩn có màu hồng G+ có thành tế bào dày nên thuốc nhộm không bị rửa trôi, do đó có màu tím (màu của genta)
Câu 11:
a Nêu các đặc điểm cơ bản của nấm men? Căn cứ vào nhu cầu O2 cần cho sinh trưởng, nấm men xếp vào nhóm vi sinh vật nào?
b Hoạt động chính của nấm men trong môi trường có O2 và trong môi trường không có O2?
ĐA:
a- Đặc điểm cơ bản của nấm men: Đơn bào, nhân thực, sinh sản vô tính bằng nảy chồi hoặc phân cắt là chủ yếu, dị dưỡng
- Nấm men thuộc nhóm vi sinh vật: Kị khí không bắt buộc
b Hoạt động chính của nấm men:
- Trong môi trường không có O2 thực hiện quá trình lên men tạo rượu etylic
- Trong môi trường có O2 thực hiện hô hấp hiếu khí -> sinh trưởng và sinh sản nhanh, tạo ra sinh khối lớn
Trang 9Câu 12:
a Vì sao nói hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí, lên men đều là quá trình dị hoá? Căn cứ vào đặc
điểm nào người ta phân biệt 3 quá trình này?
b Quá trình vận chuyển H+ từ xoang gian màng vào chất nền ti thể để tổng hợp ATP được thực hiện theo hình thức vận chuyển nào? Điều kiện để xẩy ra hình thức vận chuyển đó?
ĐA:
a Vì: Cả 3 quá trình này đều là quá trình phân giải chất hữu cơ, đồng thời giải phóng năng
lượng
* Căn cứ vào chất nhận e cuối cùng:
Hô hấp hiếu khí (Chất nhận e cuối cùng là O2),hô hấp kị khí (hợp chất vô cơ ), lên men (Chất
nhận e cuối cùng là chất hữu cơ)
b
- Phương thức: Thụ động (khuếch tán) – H+ được vận chyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có
nồng độ thấp
- Điều kiện: Cần phải có chênh lệch nồng độ, kênh prôtêin (Với các chất cần kênh)
Câu 13:
a
+ So sánh quá trình lên men rượu từ nguyên liệu đường và quá trình lên men lactic
+ Sự khác nhau cơ bản về cấu tạo cơ thể, hình thức sống và sinh sản của 2 nhóm vi sinh vật là tác nhân gây nên 2 quá trình trên
b.Vì sao trong quá trình làm rượu không nên mở nắp bình rượu thường xuyên?
c Cấu tạo và hoạt động sống của virut có những đặc điểm nào khác so với các nhóm sinh vật
khác? Nêu một số ứng dụng và tác hại của virut
Trang 10Đáp án
- Giống nhau:
+ Đều do tác động của vi sinh vật
+ Nguyên liệu glucôzơ
+ Trong điều kiện kị khí Điều qua giai đoạn đường phân, phân giải đường gluco thành 2 axit
pyruvic
- Khác nhau:
-Tác nhân: Nấm men
-Sản phẩm: Rượu êtilic, CO2.Qua chưng
cất mới thành phẩm
-Phương trình phản ứng:
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q
-Tác nhân: Vi khuẩn lactic
-Sản phẩm: Axit lactic Không qua chưng cất
-Phương trình phản ứng:
C6H12O6 2C3H6O3 + Q
- Sự khác nhau giữa 2 nhóm vsv này:
-Tế bào nhân thực
-Không có vỏ nhầy Nhân hoàn chỉnh, tế
bào chất có nhiều bào quan
-Dị dưỡng hoại sinh
-Sinh sản theo kiểu nảy chồi, bào tử hữu
tính
-Tế bào nhân sơ
-Có vỏ nhầy.Nhân chưa có màng.Tế bào chất chưa có nhiều bào quan
-Tự dưỡng, dị dưỡng, có dạng di động -Sinh sản chủ yếu phân đôi
Vì nấm men có khả năng hô hấp hiếu khí và thự hiện quá trình lên men
Trang 11-Khi không có O2 nấm men thực hiện quá trình lên men phân giải đường thành rượu
-Khi có O2 nấm men chuyển sang hô hấp hiếu khí phân giải glucozo thành CO2 và H2O đồng thời khó có O2 thì rượu bị ôxi hóa thành giầm Do 2 quá trình này làm cho nồng độ rượu giảm và bị
chua
Câu 14:
a Trình bày phương thức đồng hóa CO2 của các sinh vật tự dưỡng
b Điểm khác nhau cơ bản giữa vi khuẩn hóa tổng hợp và vi khuẩn quang tổng hợp về phương
thức đồng CO2
ĐA:
a Phương thức đồng hóa CO2 của các sinh vật tự dưỡng:
Nhóm VSV tự dưỡng gồm có
- VSV quang tự dưỡng: sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để quang hợp
+ VD: Vi khuẩn lam, tảo đơn bào : lấy nguồn hidro từ nước, quang hợp giải phóng oxi
+ Vi khuẩn lưu huỳnh màu lục, màu tía: Lấy hidro từ khí hidro tự do, từ H2S, hoặc hợp chất có
chứa H Quang hợp không giải phóng oxi
- VSV hóa tự dưỡng: Sử dụng năng lượng sinh ra khi oxi hóa hợp chất vô cơ nào đó để tổng hợp chất hữu cơ
VD:
+ VK nitrit hóa: Sử dụng năng lượng sinh ra khi oxi hóa amon thành nitrit
+ VK nitrat hóa: oxi hóa nitrit thành nitrat để lấy năng lượng
VK oxihoa lưu huỳnh: Lấy năng lượng từ oxi hóa H2S thành các hợp chất chứa lưu huỳnh
b Điểm khác nhau giữa vi khuẩn hóa tổng hợp và vi khuẩn quang tổng hợp và sử
dụng nguồn năng lượng từ sự oxi hóa các hợp chất vô cơ Còn vi khuẩn quang tổng hợp sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời nhờ sắc tố qang hợp
Câu 15:
Trang 12a Nêu 3 nhóm VSV có hình thức tự dưỡng hóa tổng hợp Trong tự nhiên, nhóm nào có vai trò
quan trọng nhất? vì sao?
b Dựa vào nguồn cung cấp năng lượng và cacbon hãy phân biệt các kiểu dinh dưỡng của
VSV sau: Nhóm 1: Tảo, VK lam, VK lưu huỳnh màu lục và màu tía
Nhóm 2: vi khuẩn nitrat hóa, VK luc, VK tía không có lưu huỳnh Nhóm 3: nấm, động vật nguyên sinh
ĐA:
a - 3 nhóm VSV có hình thức tự dưỡng hóa tổng hợp: VK lưu huỳnh, VK sắt, VK chuyển
hóa các hợp chất chứa nito
- Nhóm VK chuyển hóa các hợp chất chứa nito có vai trò quan trọng nhất vì:
+ là nhóm đông nhất
+ Đảm bảo chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên
b Phân biệt các kiểu dinh dưỡng dựa vào nguồn cung cấp năng lượng và cácbon
Tảo, VK lam, VK
lưu huỳnh màu lục
và màu tía
vi khuẩn nitrat hóa, Hóa tự dưỡng Chất vô cơ CO2
VK luc, VK tía
không có lưu huỳnh
nấm, động vật
nguyên sinh
Hóa dị dưỡng Chất hữu cơ Chất hữu cơ
Trang 13Câu 16:
a So sánh lên men và hô hấp hiếu khí ở vi sinh vật? Sản xuất giấm có phải là quá trình lên men
không? Tại sao
b Cho ví dụ về vai trò của vi sinh vật trong việc phân giải các chất độc hại
ĐA:
a So sánh hô hấp và lên men ở vi sinh vật
- Giống nhau: Đều qua giai đoạn đường phân diễn ra trong tế bào chất, phân giải
chất hữu cơ và giải phóng ATP
- Khác nhau:
Chất nhận e cuối cùng Các phân tử hữu cơ Oxi phân tử
Sản phẩm CO2, hợp chất hữu cơ (axit lactic,
hoặc rượu etilic), năng lượng
CO2, H2O, năng lượng
- Sản xuất giấm không phải là qá trình lên men
+ Axit axetic tạo thành trong quá trình sản xuất giấm cổ truyền từ rượu etylic là sản phẩm
của quá trình oxi hóa với sự tham gia của oxi trong không khí:
C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O
b Ví dụ về vai trò của vi sinh vật trong việc phân giải các chất độc hại
- Sử dụng các chủng VSV có khả năng phân giải thuốc trừ sâu, diệt cỏ, diệt nấm tồn dư trong đât làm sạch môi trường
- Sử dụng VSV phân hủy polime, xellulozo xử lí rác thải
Câu 16:
a Phân biệt các loại môi trường nuôi cấy VSV cơ bản