Đề cương Vi sinh đại học sư phạm

Hô hấp diễn ra ở màng chất nguyên sinh Hô hấp diễn ra ở màng trong của ti thể Thành tế bào cấu tạo bởi peptidoglycan Thành cấu tạo bởi polysaccharid Vận đông tế bào: tiên mao được tạo th

Câu 1:sơ lược lịch sử phát triển của vi sinh vật học, tại sao nói lui Paxto là người đặt nền móng cho các ngành vsh thực nghiệm

Xét qua lịch sử phát triển, ngành vi sinh học trải qua các giai đoạn chính:

Giai đoạn sơ khai:giai đoạn trước thế kỉ 18, thời kì chưa có kính hiển vi, con người đã mơ hồ

biết đến một loại sinh vật nào đó, họ đã nhân ra được vai trò của nó nhưng chưa nhìn thấy.Vd:tài liệu TQ cách đây 4000 năm đã đề cập đến việc nấu rượu, trong quá trình nấu có sử tham gia của mốc vàng……vD2: sự xen canh cây trồng với cây họ đậu…

Giai đoạn phát hiện ra vi sinh vật

Đây là buổi ban đầu của ngành vi sinh học Người đầu tiên nhìn thấy và mô tả vi sinh vật là Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) người Hà Lan Antonie van Leeuwenhoek là người đầu tiên chế tạo ra những chiếc kính hiển vi thô sơ với độ phóng đại từ 270-300 lần và quan sát thế giới vi sinh vật quanh ông như nước sông hồ, nước ao tù, nước cống và ngay cả trong bựa răngcủa ông Ông xuất bản quyển "Phát hiện của Leeuwenhoek về những bí mật của giới tự nhiên"

và năm 1695, mô tả toàn bộ các quan sát của ông về vi sinh vật

Tiếp theo sau Leeuwenhoek có nhiều người đã mô tả được rất nhiều loài vi sinh vật, song các nghiên cứu thời bấy giờ chỉ chứng minh có sự hiện diện của thế giới vi sinh vật, mô tả và phân loại chúng một cách rất thô sơ Trong quyển "Hệ thống tự nhiên", Carl Linnaeus (1707-1778), nhà phân loại thực vật nổi tiếng trên thế giới, đã xếp vi sinh vật vào một chi (genus) gọi là

"Chaos", có nghĩa là hỗn loạn

Mãi đến cuối thế kỷ 18, những hiểu biết về vi sinh vật mới dần dần phong phú hơn và lôi cuốn nhiều nhà bác học lao vào nghiên cứu thế giới nhỏ bé này và đưa dần chúng ra ánh sáng, cho thấy chúng với đời sống con người gắn bó với nhau rất chặt chẽ

Giai đoạn vi sinh học thực nghiệm với Pasteur

Louis Pasteur (1822-1895), người Pháp, là người đã khai sinh ra ngành vi sinh học thực nghiệm.Qua quá trình nghiên cứu và thực nghiệm, Pasteur đã chứng minh vi sinh vật không thể "tự sinh"hay "ngẫu sinh" như nhiều nhà bác học cùng thời chủ trương Ông làm thí nghiệm với bình cổ cong có uốn khúc hình chữ U, trong chứa nước canh thịt đã đun sôi Bình này để yên lâu ngày vẫn không hư thối, nhưng nếu đập vỡ cổ bình thì ít lâu sau nước canh thịt sẽ hư thối vì nhiễm vi khuẩn có sẵn trong không khí

Pasteur có công rất lớn với phân loại vì đã giải quyết được phương pháp tẩy độc rượu vang (đun đến 60oC và giữ trong chai đậy kín), đưa đến phương pháp tẩy độc sữa, thực phẩm vẫn còn áp dụng đến nay Ngoài ra ông giải quyết được bệnh tằm gai (bệnh Pébrine), một loại bệnh làm ngành nuôi tằm của Pháp bị suy sụp, bằng cách chứng minh bệnh này do vi sinh vật gây ra

và truyền từ tằm bệnh sang tằm mạnh

Ông còn chứng minh dịch bệnh than ở cừu là do vi khuẩn gây ra và lan truyền từ con bệnh sang con mạnh Ông tìm ra được vaccine ngừa bệnh cho cừu để chống lại bệnh than này Ngoài ra, ông còn chế được các loại vaccine tụ huyết trùng gà, bệnh heo bị đóng dấu

Công lao lớn nhất của Pasteur đối với nhân loại là việc chế ra vaccine ngừa và trị bệnh chó dại

là bệnh nan y lúc bấy giờ Năm 1885, lần đầu tiên Pasteur đã dùng vaccine trị cho một em bé chín tuổi bị chó dại cắn, thoát khỏi bệnh Ngày nay khắp thê giới đều có các Viện Pasteur để chếvaccine ngừa bệnh chó dại và chích cho mọi người bị chó cắn phải

Giai đoạn sau Pasteur và vi sinh học hiện đại

Tiếp theo sau Pasteur, Robert Koch (1843-1910) là người có công lớn trong việc phát triển các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật Ông đề ra phương pháp chứng minh một vi sinh vật là nguyên nhân gây ra bệnh truyền nhiễm mà ngày nay mọi nhà nghiên cứu bệnh học đều phải theo và gọi là qui tắc Koch (Koch's postulates)

Kế đó, học trò của Kock là Julius Richard Petri (1852-1921) chế ra các dụng cụ để nghiên cứu vi sinh vật mà đến nay còn dùng tên của ông để đặt tên cho dụng cụ ấy: đĩa Petri Ông cũng nêu racác biện pháp nhuộm nàu vi sinh vật Ngày 24/03/1882, Koch công bố công trình khám phá ra vi

trùng bệnh lao và gọi nó là Mycobacterium tuberculosis, nguyên nhân gây bệnh lao là một bệnh

nan y của thời đó Khám phá này mở đường cho việc chữa trị bệnh này ngày nay Sergei

Winogradsky (1856-1953, người Nga) và Martinus Beijerinck (1851-1931, người Hà Lan) là những nhà vi sinh học có công lớn trong việc phát triển ngành vi sinh học đất

Dmitry Ivanovsky (1892) và Beijerrinck (1896) là những người phát hiện ra virus đầu tiên trên thếgiới khi chứng minh vi sinh vật nhỏ hơn vi khuẩn, qua được lọc bằng sứ xốp, là nguyên nhân gây bệnh khảm cây thuốc lá

Ngày nay vi sinh học đã phát triển rất sâu với hàng trăm nhà bác học có tên tuổi và hàng chục ngàn người tham gia nghiên cứu Các nghiên cứu đã đi sâu vào bản chất của sự sống ở mức phân tử và dưới phân tử, đi sâu vào kỹ thuật cấy mô và tháo lắp gene ở vi sinh vật và ứng dụng

kỹ thuật tháo lắp này để chữa bệnh cho người, gia súc, cây trồng và đang đi sâu vào để giải quyết dần bệnh ung thư ở loài người

Nói Lui Pasteur là người đặt nền móng cho ngành vi sinh học thực nghiệm vì

- Thứ nhất, ông đấu tranh đòi thay đổi thực hành trong bệnh viện để giảm thiểu lây lan bệnh do

- Và thứ tư, Pasteur đã phát triển phương pháp "tiệt trùng kiểu Pasteur", một quy trình dùng sức nóng để tiêu diệt vi khuẩn có hại trong các loại thực phẩm dễ thiu thối mà không làm hỏng thực phẩm

Nghiên cứu sự lên men và sự tự sinh

Pasteur nghiên cứu xem tại sao rượu lại bị nhiễm những chất ngoài ý muốn trong quá trình lên men Ông đã chứng minh được rằng mỗi giai đoạn của quá trình lên men đều liên quan với sự tồn tại của một loại vi sinh vật đặc thù hay con men - một sinh vật mà người ta có thể nghiên cứubằng cách nuôi cấy trong một môi trường vô trùng thích hợp Nhận định sáng suốt này là cơ sở của ngành vi sinh

Pasteur đã giáng một đòn quyết định vào thuyết tự sinh, học thuyết đã từng tồn tại trong 20 thế

kỷ cho rằng cuộc sống có thể tự này sinh từ những chất liệu hữu cơ Ông cũng phát triển lý thuyết mầm bệnh Cùng thời gian này, ông khám phá ra sự tồn tại của sự sống trong điều kiện không có oxy: "Lên men là hậu quả của sự sống không có không khí" Khám phá về sự sống yếm khí đã mở ra con đường nghiên cứu những mầm bệnh gây nhiễm trùng huyết và bệnh hoại thư, cùng với nhiều bệnh nhiễm trùng khác Nhờ Pasteur, người ta có thể phát minh ra những kỹthuật tiêu diệt vi khuẩn và kiểm soát ô nhiễm

Kỹ thuật "tiệt trùng kiểu Pasteur"

Ông đã chứng minh rằng bệnh của rượu là do vi sinh vật gây ra, những vi sinh vật này có thể bị tiêu diệt bằng cách đun nóng rượu đến nhiệt độ 55oC trong vài phút áp dụng cho bia và sữa, cách xử lý này, được đặt tên là "tiệt trùng kiểu Pasteur" đã nhanh chóng thông dụng trên khắp thế giới

Nghiên cứu bệnh nhiễm trùng ở người và động vật

Nǎm 1865, Pasteur bắt đầu nghiên cứu những bệnh của tằm đang làm lụn bại ngành tằm tơ ở Pháp Ông đã tìm ra tác nhân gây bệnh và cách lan truyền những tác nhân này - theo qui luật lây

và di truyền - và cách ngǎn ngừa bệnh Bổ sung thêm nghiên cứu về sự lên men, giờ đây ông cóthể khẳng định mỗi bệnh là do một vi khuẩn đặc trưng gây ra và những vi khuẩn này là những yếu tố ngoại lai Với hiểu biết này, Pasteur có thể đặt ra những qui tắc cơ bản của tiệt trùng Ngǎn ngừa được lây nhiễm, phương pháp tiệt trùng của ông đã cách mạng hóa ngành ngoại khoa và sản khoa

Từ nǎm 1877-1887, Pasteur vận dụng cơ sở vi sinh học vào cuộc chiến chống các bệnh nhiễm trùng Ông tiếp tục tìm ra ba vi khuẩn gây bệnh cho người: tụ cầu, liên cầu và phế cầu.

Điều trị và phòng ngừa bệnh dại

Louis Pasteur đã tìm ra phương pháp làm yếu các vi sinh vật độc là cơ sở cho chủng ngừa Ông

đã phát triển các vaccin chống bệnh tả ở gà, bệnh than và bệnh lợn đóng dấu Sau khi nắm vững phương pháp chủng ngừa, ông đã áp dụng khái niệm này vào bệnh dại

Câu 2: các nhóm đối tượng chủ yếu của vsvh Sự thống nhất và sai khác giữa 2 siêu giới procaryota và eucaryota

Các nhóm đối tượng chủ yếu của vi sinh vật, sự thống nhất và khác biệt giữa procaryota và eucaryota

 Các nhóm đối tượng chủ yếu của vi sinh vật gồm:

+ Cấu tạo tế bào đều gồm 3 phần: màng, tế bào chất, nhân hoặc chất nhân

+ Vật chất di truyền đều chứa AND, chức năng của AND ở nhân sơ và nhân chuẩn là như nhau Quá trìnhsao chép AND là cơ sở cho di truyền từ tế bào này sang tế bào khác

- Sự khác biệt:

Gồm: vi khuẩn, vi khuẩn nam Gồm: nấm, tảo, thực vật động vật

Kích thức từ 1-10 micromet Kích thức từ 10 – 100 micromet

Mức độ tổ chức cơ thể thường là đơn bào Mức độ tổ chức cơ thể là đơn bào, đa bào, tập đoàn

Nhân không có màng bao bọc Nhân có màng bao bọc, cách biệt với tế bào chất

Có lỗ nhân

Có 2 dạng vật chất di truyền là AND,

Chỉ có 1 nhiễm sắc thể dạng vòng, đơn,

không có protein histon

Có nhiều hơn 1 nhiễm sắc thể, dạng thẳng, kép, cóprotein histon

Vật chất di truyền chỉ nằm trong nhân Vật chất di truyền nằm trong nhân, ti thể, lục lạp

(cơ thể quang hợp)Phiên mã và dịch mã diễn ra đồng thời ở

tế bào chất

Phiên mã tổng hợp ARN ở nhân, dịch mã tổng hợpprotein ở tế bào chất

Cấu trúc nội bào đơn giản, chưa có các

bào quan chuyên hóa

Cấu trúc nội bào phức tạp Tế bào chất chứa các bàoquan phức tạp,chuyên hóa cáo như mạng lưới nộisinh chất, ti thể, lạp thể, thể golgi, riboxom

Riboxom nhỏ (70s) Riboxom lớn ( 80s)

Quang hợp diễn ra ở thể mang màu( đối

với những cơ thể quang hợp) Quang hợp diễn ra ở lục lạp.

Hô hấp diễn ra ở màng chất nguyên sinh Hô hấp diễn ra ở màng trong của ti thể

Thành tế bào cấu tạo bởi peptidoglycan Thành cấu tạo bởi polysaccharid

Vận đông tế bào: tiên mao được tạo thành

từ các hạt flagellin Tiên mao và tiêm mao cấu tạo từ tubulin

phân bào bằng cách nhân đôi Phân bào phức tạp với bộ máy phân bào gồm

nguyên phân và giảm phân

Câu 15:các phản ứng bảo vệ của tế bào khi bị virut xâm nhập, interferon.sự khác biệt giữa interferon và kháng thế.

Khi virut xâm nhập vào tế bào, sẽ làm tế bào nhiễm virut lân cận không có khả năng tiếp nhận lần nhiễm tiếp theo của các loại virut đó hoặc các loại virus khác.

Sự xâm nhiễm của một loại virut vào tế bào trước đó ngăn cản sự nhân lên của virut xâm nhiêm vào tế bào tiếp theo đó Hiện tượng này là hiện tượng cảm nhiễm.

Do: virut thứ nhất có thể làm hỏng tế bào vật chủ, hoặc làm hỏng các con đường chuyển hóa của nó, làm cho nó không bị bội nhiễm bởi một loại virut khác nữa điều này sảy ra với các virut mà giữa chúng có sự giống hay khác tính kháng nguyên.

Virut thứ nhất có thể kích thích việc sản xuất ra một thứ ức chế gọi là cảm nhiễm

tố-interferon, chất này ngăn cản việc sau chép của virut thứ 2.

Nếu 2 virut cùng loài cản nhau gọi là hiện tượng cản nhiễm đồng loại, nếu 2 virut khác loại cản nhau gọi là hiện tượng cản nhiễm dị loại, nếu virut trong quá trình nhân lên đã ngăn cản lại các con cháu của chính nó xâm nhiễm vào cac tế bào khác gọi là hiện tượng cảm nhiễm.

Đặc điểm tác dụng của Interferon

Sự khác biệt giữa Interferon và kháng thể

Câu 4: cấu tạo tế bào vi khuẩn, màng nhày, thành tế bào, màng nguyên sinh chất, chất nhân, plasmid.

*Màng nhày: một số loài vi khuẩn có lớp màng nhày nằm ở bên ngoài thành Màng nhày gồm lớp vỏ và

lớp nhày nhớp

+ lớp vỏ nhày ( capsule): có cấu tạo chặt chẽ, kết dính chặt

+ lớp nhày nhớp(layer…) không có cấu tạo chặt chẽ nhưng có tính kết dính

Bản chất của lớp vỏ nhày là polysaccharide tạo tính kết dính màng sinh học (biofilm)

Chức năng của màng nhày:

+ bảo vệ vi khuẩn tránh bị thực bào

+ bảo vệ vi khuẩn trong điệu kiện khô hạn, giúp chống lại hiện tượng mất nước

+ Cung cấp dinh dưỡng cho vi khuẩn khi thiếu thức ăn

+ Là nơi tích lũy một số sản phẩm trao đổi ( xantan, dextran…)

+ Giúp vi khuẩn bám vào giá thể( Trường hợp của vi khuẩn gây bệnh sâu răng)

*Thành tế bào:

Thành phần câu tạo nội thành là peptidoglycan (còn gọi là mạng lưới murein, mucopeptit…)

Peptidoglycan gồm 2 chất N-axetylmuzamic (M), và N-axetylglucozamin (G)

-Phân tử M còn liên kết với một chuỗi tetrapeptit (gồm 4 axit amin)

-Các phân tử G, M liên kết với nhau tao chuỗi dọc dị phân tử GM-GM ( chuỗi glycan)

-Các phân tử M trên 2 chuỗi dọc liên kết với nhau bằng liên kết peptip giữa các axit amin tạo thành cầu nối giữa các chuỗi dọc GM-GM hình thành mạng lưới murenin rắn chắc

-Căn cứ vào cấu trúc thành chia vi khuẩn làm 2 loại Gram + và Gram –

Vi khuẩn Gram+:

+ Lớp peptidoglycan dày 20-80nm

+ Gồm có acid teicoid(liên kết với lớp peptidoglycan) và acid lipoteichoid (liên kết với màng tế bào chất).Chức năng: duy trì kích đại thành tế bào trong quá trình phân bào Điều hòa vận chuyển các cation, polisaccharid đóng vai trò kháng nguyển kích thích các phản ứng miễn dịch đặc hiệu

Hình thành nội độc tố (lipit A)

Chứa protein porin ở ngoài cùng tạo kênh ra vào màng tế bào của các phân tử

Lớp trong gồm photpholipit và lipoprotein

-Một số vi khuẩn thành tế bào không có cấu trúc điển hình và có loài vi khuẩn không có thành tế

bào(micoplasma)

*Màng tế bào chất:-Dày 50-100A0.

-Gồm: photpholipip, protein, gluxit(glicolipit, glycoprotein)

-Màng sinh chất hay Màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane, CM) ở vi khuẩncũng tương tự như ở các sinh vật khác Chúng cấu tạo bởi 2 lớp phospholipid (PL),chiếm 30-40% khối lượng của màng, và các protein (nằm trong, ngoài hay xen giữamàng), chiếm 60-70% khối lượng của màng Đầu phosphat của PL tích điện, phâncực, ưa nước ; đuôi hydrocarbon không tích điện, không phân cực, kỵ nước

CM có các chức năng chủ yếu sau đây: Khống chế sự qua lại của các chất dinhdưỡng, các sản phẩm trao đổi chất

Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường trong tế bào Là nơi sinh tổng hợp cácthành phần của thành tế bào và các polyme của bao nhày (capsule).Là nơi tiến hànhquá trình phosphoryl oxy hoá và quá trình phosphoryl quang hợp (ở vi khuẩn quang

-Các gen phan bố liên tục, rất ít hoặc không có vùng intron

-AND nhân đôi theo cơ chế lăn đai thùng ( 1 điểm khởi đầu cho quá trình sao chép)

*Plasmid:

- Là thành phần không bắt buộc trong tế bào vi khuẩn

- Là phân tử AND kép, dạng vòng, kích thước bằng 1/100 NST của tế bào vi khuẩn

- Tồn tại 2 dạng:

+ dạng tự do không có khả năng nhân lên độc lập so với NST của vi khuẩn

+ Dạng liên kết với NST nhờ các đoạn tương đồng nhân lên cùng quá trình nhân của NST

Câu 7: cấu tạo và sự sinh sản của xạ khuẩn, nấm mốc:

Xạ khuẩn (Actinomycetes)

Xạ khuẩn thuộc nhóm Procaryotes, có cấu tạo nhân đơn giản giống như vi khuẩn Tuy vậy, đa số tế bnào

xạ khuẩn lại có cấu tạo dạng sợi, phân nhánh phức tạp và có nhiều màu sắc giống như nấm mốc

Hình thái và kích thước

Đa số xạ khuẩn có cấu tạo dạng sợi, các sợi kết với nhau tạo thành khuẩn lạc có nhiều màu sắc khác nhau: trắng, vàng, nâu, tím, xám v.v Màu sắc của xạ khuẩn là một đặc điểm phân loại quan trọng Đường kính sợi của xạ khuẩn khoảng từ 0,1 - 0,5 m Có thể phân biệt được hai loại sợi khác nhau

Sợi khí sinh là hệ sợi mọc trên bề mặt môi trường tạo thành bề mặt của khuẩn lạc xạ khuẩn Từ đây phát sinh ra bào tử Sợi cơ chất là sợi cắm sâu vào môi trường làm nhiệm vụ hấp thu chất dinh dưỡng Sợi cơ chất sinh ra sắc tố thấm vào môi trường, sắc tố này thường có màu khác với màu của sợi khí sinh Đây cũng là một đặc điểm phân loại quan trọng

Một số xạ khuẩn không có sợi khí sinh mà chỉ có sợi cơ chất, loại sợi này làm cho bề mặt xạ khuẩn nhẵn

và khó tách ra khi cấy truyền Loại chỉ có sợi khí sinh thì ngược lại, rất dễ tách toàn bộ khuẩn lạc khỏi môi trường

Khuẩn lạc xạ khuẩn thường rắn chắc, xù xì, có thể có dạng da, dạng phấn, dạng nhung, dạng vôi phụ thuộc vào kích thước bào tử Trường hợp không có sợi khí sinh khuẩn lạc có dạng màng dẻo Kích thước khuẩn lạc thay đổi tuỳ loài xạ khuẩn và tuỳ điều kiện nuôi cấy Khuẩn lạc thường có dạng phóng xạ (vì thế mà gọi

là xạ khuẩn), một số có dạng những vòng tròn đồng tâm cách nhau một khoảng nhất định Nguyên nhân của hiện tượng vòng tròn đồng tâm là do xạ khuẩn sinh ra chất ức chế sinh trưởng, khi sợi mọc qua vùng này chúng sinh trưởng yếu đi, qua được vùng có chất ức chế chúng lại sinh trưởng mạnh thành vòng tiếp theo, vòng này lại sinh ra chất ức chế sinh trưởng sát với nó khiến khuẩn ty lại phát triển yếu đi Cứ thế tạothành khuẩn lạc có dạng các vòng tròn đồng tâm

Cấu tạo tế bào

Khuẩn lạc xạ khuẩn tuy có dạng sợi phân nhánh phức tap đan xen nhau nhưng toàn bộ hệ sợi chỉ là một tế bào có nhiều nhân, không có vách ngăn ngang Giống như vi khuẩn, nhân thuộc loại đơn giản, không có màng nhân

Thành tế bào xạ khuẩn giống với thành tế bào vi khuẩn gram + Màng tế bào chất dày khoảng 50 nm và có cấu trúc tương tự như màng tế bào chất của vi khuẩn Nhân không có cấu trúc điển hình, chỉ là những nhiễm sắc thể không có màng Khi còn non, toàn bộ tế bào chỉ có một nhiễm sắc thể sau đó hình thành nhiều hạt rải rác trong toàn bộ hệ khuẩn ty (gọi là hạt Cromatin)

Sinh sản

Xạ khuẩn sinh sản sinh dưỡng bằng bào tử Bào tử được hình thành trên các nhánh phân hoá từ khuẩn ty khí sinh gọi là cuống sinh bào tử Cuống sinh bào tử ở các loài xạ khuẩn có kích thước và hình dạng khác nhau Có loài dài tới 100 - 200 nm, có loài chỉ khoảng 20 - 30 nm Có loài cấu trúc theo hình lượn sóng, cóloài lò xo hay xoắn ốc Sắp xếp của các cuống sinh bào tử cũng khác nhau Chúng có thể sắp xếp theo kiểu mọc đơn, mọc đôi, mọc vòng hoặc từng chùm Đặc điểm hình dạng của cuống sinh bào tử là một tiêu chuẩn phân loại xạ khuẩn

Bào tử được hình thành từ cuốn sinh bào tử theo kiểu kết đoạn (fragmentation) hoặc cắt khúc

(segmentation)

- Kiểu kết đoạn:

Hạt cromatin trong cuống sinh bào tử được phân chia thành nhiều hạt phân bố đồng đều dọc theo sợi cuốngsinh bào tử Sau đó tế bào chất tập trung bao bọc quang mỗi hạt cromatin gọi là tiền bào tử Tiền bào tử hình thành màng tạo thành bào tử nằm trng cuống sinh bào tử Bào tử thường có hình cầu hoặc ôvan, được giải phóng khi màng cuống sinh bào tử bị phân giải hoặc bị tách ra.

- Kiểu cắt khúc:

Hạt cromatin phân chia phân bố đồng đều dọc theo cuống sinh bào tử Sau đó giữa các hạt hình thành vách ngăn ngang, mỗi phần đều có tế bào chất Bào tử hình thành theo kiểu này thường có hình viên trụ hoặc hình que

Ngoài hình thức sinh sản bằng bào tử, xạ khuẩn còn có thể sinh sản bằng khuẩn ty Các đoạn khuẩn ty gãy

ra môi trường phát triển thành hệ khuẩn ty Thuộc nhóm Procaryotes ngoài xạ khuẩn và vi khuẩn còn có niêm vi khuẩn, xoắn thể, ricketsia và Mycoplasma Các nhóm này đều có cấu tạo nhân đơn giản Cấu tạo tếbào và hoạt tính sinh lý có nhiều sai khác Ví dụ như Mycoplasma có kích thước rất nhỏ bé so với vi khuẩn, không có màng tế bào, vì thế hình dạng luôn biến đổi Ricketsia cũng có kích thước nhỏ bé, sống kýsinh bắt buộc v.v

Nấm mốc (nấm sợi)

Nấm mốc cũng thuộc nhóm vi nấm, có kích thước hiển vi Khác với nấm men, có không phải là những tế bào riêng biệt mà là một hệ sợi phức tạp, đa bào có màu sắc phong phú

Hình thái và kích thước

Nấm mốc có cấu tạo hình sợi phân nhánh, tạo thành một hệ sợi chằng chịt phát triển rất nhanh gọi là khuẩn

ti thể hay hệ sợi nấm Chiều ngang của khuẩn ti thay đổi từ 3 - 10 m Nấm mốc cũng có 2 loại khuẩn ti: khuẩn ti khí sinh mọc trên bề mặt môi trường, từ đây sinh ra những cơ quan sinh sản Khuẩn ti cơ chế mọc sâu vào môi trường

Khuẩn lạc của nấm mốc cũng có nhiều màu sắc như khuẩn lạc xạ khuẩn Khuẩn lạc nấm mốc khác với xạ khuẩn ở chỗ nó phát triển nhanh hơn, thường to hơn xạ khuẩn ở chỗ nó phát triển nhanh hơn, thường to hơn khuẩn lạc xạ khuẩn nhiều lần Dạng xốp hơn do kích thích khuẩn ti to hơn Thường thì mỗi khuẩn lạc sau 3 ngày phát triển có kích thước 5 - 10 mm, trong khi đó khuẩn lạc xạ khuẩn chỉ khoảng 0,5 - 2 mm

Cấu tạo tế bào

Cũng như nấm men, nấm mốc có cấu tạo tế bào điển hình như ở sinh vật bậc cao Thành phần hoá học và chức năng của các cấu trúc này cũng tương tự như ở nấm men Điều sai khác cơ bản giữa nấm mốc và nấmmen là ở tổ chức tế bào

Nấm mốc có tổ chức tế bào phức tạp hơn, trừ một số nấm mốc bậc thấp có cấu tạo đơn bào phân nhánh Ởnhững nấm mốc bậc thấp này, cơ thể là một hệ sợi nhiều nhân không có vách ngăn

Đa số nấm mốc có cấu tạo đa bào, tạo thành những tổ chức khác nhau như sợi khí sinh, sợi cơ chất Sợi cơ chất của nấm mốc không đơn giản như ở xạ khuẩn mà phức tạp hơn Có những loài có sợi cơ chất giống như rễ chùm ở thực vật gọi là rễ giả, ví dụ như ở Aspergillus niger Ở những loài nấm mốc ký sinh trên thực vật, sợi cơ chất tạo thành những cấu trúc đặc biệt gọi là vòi hút

Ở một số loài nấm mốc, các sợi nấm nối với nhau thông qua các cầu nối, các cầu nối hình thành giữa các sợi nằm gần nhau gọi là sự hợp nối do có hiện tượng 2 khối nguyên sinh chất trộn lẫn với nhau Đó có thể

là một hình thức lai dinh dưỡng

Một số loài nấm mốc có cấu tạo gần giống mô thực vật gọi là mô giả Đó là các tổ chức sợi xốp gồm các sợi nấm xếp song song với nhau tạo thành một tổ chức sợi xốp Ngoài tổ chức sợi xốp còn có tổ chức màng

mỏng giả gần giống như màng mỏng ở thực vật bậc cao Chúng gồm những tế bào có kích thước xấp xỉ nhau hình bầu dục, xếp lại với nhau Hai tổ chức trên có ở thể đệm và hạch nấm Thể đệm cấu tạo bởi nhiều khuẩn ti kết lại với nhau, từ đó sinh ra các cơ quan sinh sản của nấm mốc Hạch nấm thường có hình tròn hoặc hình bầu dục không đều, kích thước tuỳ theo loài, từ dưới 1 mm đến vài cm Đặc biệt có loài có kích thước hạch nấm tới vài chục cm Hạch nấm là một tổ chức giúp cho nấm sống qua những điều kiện ngoại cảnh bất lợi Sợi nấm tồn tại trong hạch không phát triển Khi gặp điều kiện thuận lợi hạch sẽ nảy mầm và phát triển bình thường.

Sinh sản

Nấm mốc có 3 hình thức sinh sản chính

a Sinh sản dinh dưỡng

- Sinh sản dinh dưỡng bằng khuẩn ti: là hình thức từ một khuẩn ti gây ra những đoạn nhỏ, những đoạn nhỏ này phát triển thành một hệ khuẩn ti

- Sinh sản dinh dưỡng bằng hạch nấm

- Sinh sản dinh dưỡng bằng bào tử dày: trên phần giữa của khuẩn ti hoặc phần đầu khuẩn ti hình thành tế bào có màng dầy bao bọc, bên trong chứa nhiều chất dự trữ Gặp điều kiện thuận lợi bào tử dầy sẽ nảy mầm thành một hệ sợi nấm Bào tử dầy thường là đơn bào, đôi khi là 2 hoặc nhiều tế bào

b Sinh sản vô tính

Sinh sản vô tính ở nấm mốc có hai hình thức:

- Bào tử kín: là bào tử hình thành trong một nang kín Từ một khuẩn ti mọc lên cuống nang, cuống nang thường có đường kính lớn hơn đường kính khuẩn ti Cuống nang có loại phân nhánh và có loại không phânnhánh Trên cuống nang hình thành nang bào tử Cuống nang có phần ăn sâu vào trong nang gọi là nang trụ Nang trụ có hình dạng khác nhau tuỳ loài Ở một số loài, bào tử nằm trong nang có tiên mao, khi nang

vỡ bào tử có khả năng di động trong nước gọi là động bào tử (Zoospore)

Sự khác nhau giữa bào tử dày ở sinh sản dinh dưỡng và bào tử kín ở sinh sản vô tính: bào tử dầy chính là một hoặc một vài tế bào trong một sợi nấm hình thành màng dầy bọc lại Bào tử kín phức tạp hơn, có cơ quan mang bào tử là nang, có nang trụ, cuống nang

- Bào tử đính: là hình thức bào tử được hình thành bên ngoài cơ quan sinh bào tử chứ không nằm trong nang kín Hình thức này có nhiều loại khác nhau

Có loại bào tử nằm hoàn toàn bên ngoài cơ quan sinh bào tử Từ sợi nấm mọc lên cuống sinh bào tử, cuốngsinh bào tử có thể phân nhánh hoặc không Từ đỉnh của cuống sinh bào tử bằng cách phân cắt cùng một lúc

từ một sợi thành nhiều bào tử Có loại mọc chồi thành bào tử thứ nhất rồi bào tử thứ nhất lại mọc chồi thành bào tử thứ hai, cứ như thế tạo thành chuỗi, trong chuỗi kiểu này bào tử ở cuối chuỗi non nhất, bào tử

ở sát cuống sinh bào tử già nhất, gọi là chuỗi gốc già Có loại các bào tử được liên tiếp mọc ra từ đỉnh cuống sinh bào tử đẩy dần thành một chuỗi trong đó bào tử ở cuối chuỗi được sinh ra đầu tiên gọi là chuỗi gốc non

Ở một số loài bào tử nằm trong thể bình, phương thức sinh bào tử cũng tương tự như ở cơ chế trên (phân cắt cùng một lúc, chuỗi gốc nhà, chuỗi gốc non) Đặc điểm khác cơ bản là cuống sinh và bào tử nằm trong một thể hinh bình, các bào tử sinh ra được đẩy dần ra khỏi miệng bình Khác với bào tử kín, nang phải vỡ

ra bào tử mới ra ngoài được

Ngoài các hình thức trên còn một số hình thức khác nữa Trên cùng một loài nấm mốc có thể có nhiều hìnhthức sinh sản khác nhau Ví dụ như Fusarium có bào tử dày và bào tử đính Cách phát sinh bào tử khác nhau cũng có thể có cùng ở một loại nấm

c Sinh sản hữu tính

Nấm mốc có 3 hình thức sinh sản hữu tính - đẳng giao, di giao và tiếp hợp

- Đẳng giao: Từ sợi khuẩn ti sinh ra các túi giao tử trong có chứa giao tử

Các giao tử sau khi ra khỏi túi kết hợp với nhau thành hợp tử Hợp tử phân chia giảm nhiễm thành các bào

tử Mỗi bào tử khi được giải phóng ra từ hợp tử có thể phát sinh thành sợi nấm Các giao tử và túi giao tử hoàn toàn giống nhau giữa cơ thể “đực” và cơ thể “cái”

- Dị giao: là trường hợp các giao tử và túi giao tử ở cơ thể “đực” và “cái” khác nhau Ở lớp nấm noãn (Oomycestes) cơ quan sinh sản cái gọi là noãn khí ở trong chứa noãn cầu Cơ quan sinh sản đực gọi là hùng khí có hình ống cong Có thể có nhiều hùng khí mọc hướng về phía noãn khí, trong hùng khí chứa các tinh trùng Khi hùng khí mọc vươn tới noãn khí, từ hùng khí tạo thành các ống xuyên qua đó tinh trùngvào thụ tinh noãn cầu tạo thành noãn bào tử Noãn bào tử được bao bọc bởi một màng dày, sau một thời gian phân chia giảm nhiễm và phát triển thành sợi nấm mốc

Tiếp hợp: Hình thức sinh sản thường có ở nấm tiếp hợp Từ 2 khuẩn ti khác nhau gọi là sợi âm và sợi dương mọc ra 2 mấu lồi gọi là nguyên phối nang Các nguyên phối nang mọc hướng vào nhau dần dần hình thành màng ngăn với khuẩn ti sinh ra nó tạo thành tế bào đa nhân Hai tế bào đa nhân tiếp hợp với nhau tạo thành hợp tử đa nhân gọi là bào tử tiếp hợp có màng dầy Hợp tử sau một thời gian nảy mầm mọc thành một ống mầm Đầu ống mầm sau phát triển thành một nang vô tính chứa những bào tử Ống mầm trởthành cuống nang giống như trường hợp hình thành bào tử kín Sau một thời gian nang vỡ giải phóng bào

tử ra ngoài Mỗi bào tử phát triển thành một sợi nấm

Câu 13: quan hệ giữa virut độc với tế bào vật chủ Các bệnh virut ở người, động vật, và thực vật

Sau khi virut độc xâm nhập vào tế bào vật chủ, virut độc nhân lên một cách độc lập trong tế bào vật chủ và làm tan tế bào vật chủ Sự nhân lên của virut độc diễn ra theo 5 bước

Hấp phụxâm nhập sinh tổng hợp các thành phầnlắp rápgiải phóng

+ hấp phụ:vi rut bám một cách đặc hiệu lên thụ thể bề mặt tế bào nhờ có gai glycoprotein(vi rut động vật)

và gai đuôi(phage) có tác dụng kháng nguyên tương hợp với các thụ thể trên bề mặt tế bào Nhờ vậy mà mỗi loài vi rút chỉ kí sinh trên 1 loại tế bào nhất định

+ lắp ráp: lắp ráp axit nucleic vào protein vỏ để tạo thành virut hoàn chỉnh

+ giải phóng:vi rut phá vỡ thành tế bào vật chủ chui ra ngoài Đồng thời tiêu diệt luôn tế bào vật chủ, nhờ

hệ enzyme lisozim là tan thành tế bào vật chủ

Các bệnh vi rút ở người, động vật thực vật mà em biết:

- ở người: bệnh tay chân miệng, bệnh dại, sởi, đau mắt đổ, sốt xuất huyết, AIDS…

- ở động vật:tai xanh, nở mồm long móng…

- ở thực vật:bệnh xoăn lá, đốm lá, thân lùn, còi cọc…

Câu 8: cấu tạo, sinh sản, ý nghĩa thực tiễn của nấm men

Hình thái và kích thước

-Nấm men thường có hình cầu hoặc hình bầu dục, một số loại có hình que , một số có cấu tạo sợi giả do 1 số tế bào nấm men dính lại thành chuỗi.Kích thước trung bình của nấm men là 3 - 5 x 5 -

10m

Cấu tạo tế bào

Là cơ thể đơn bào điển hình với các tế bào nhân thực, tế bào chất chứa các bào quan đã chuyên hóa

nấm men có cấu tạo tế bào khá phức tạp, gần giống như tế bào thực vật Có đầy đủ các cấu tạothành tế bào, màng tế bào chất, tế bào chất, ty thể, riboxom, nhân, không bào và các hạt dự trữ

- Thành tế bào: Thành tế bào có bản chất là polysaccharide( dày 100-400nm).Thành tế bào nấm men được cấu tạo bởi hai lớp phân tử bao gồm 90% là hợp chất glucan và mannan, phần còn lại là protein, lipit và glucozamin Glucan là hợp chất cao phân tử của D - Glucoza, mannan là hợp chất cao phân tử của D - Manoza Trên thành tế bào có nhiều lỗ, qua đó các chất dinh dưỡng được hấp thu và các sản phẩm của quá trình trao đổi chất được thải ra

có 2n = 34 Ngoài nhiễm sắc thể ra, trong nhân tế bào S serevisiae còn có từ 50 đến 100 plasmic

có cấu tạo là 1 phân tử AND hình vòng kín có kích thước 2 m, có khả năng sao chép độc lập,mang thông tin di truyền

- Ty thể:Khác với vi khuẩn, nấm men đã có ty thể giống như ở tế bào bậc cao, đó là cơ quan sinhnăng lượng của tế bào Ty thể nấm men có hình bầu dục, được bao bọc bởi hai lớp màng, màngtrong gấp khúc thành nhiều tấm răng lược hợc nhiều ống nhỏ làm cho diện tích bề mặt của màngtrong tăng lên Cấu trúc của hai lớp màng ty thể giống cấu trúc của màng nguyên sinh chất Trên

bề mặt của màng trong có dính vô số các hạt nhỏ hình cầu Các hạt này có chức năng sinh nănglượng và giải phóng năng lượng của ty thể Trong ty thể còn có một phân tử AND có cấu trúc hìnhvòng, có khả năng tự sao chép Trong ty thể còn có cả các thành phần cần cho quá trình tổng hợpprotein như riboxom, các loại ARN và các loại enzym cần thiết cho sự tổng hợp protein Các thànhphẩn này không giống với các thành phần tương tự của tế bào nấm men nhưng lại rất giống của vikhuẩn AND của ty thể rất nhỏ nên chỉ có thể mang mật mã tổng hợp cho một số protein của tythể, số còn lại do tế bào tổng hợp rồi đưa vào ty thể Người ta đã chứng minh được quá trình tựtổng hợp protein của ty thể Quá trình này bị kìm hãm bởi cloramfenicol giống như ở vi khuẩn,trong khi đó chất kháng sinh này không kìm hãm được quá trình tổng hợp protein ở tế bào nấmmen

- Riboxom của tế bào nấm men có hai loại : loại 80S gồm 2 tiểu thể 60S và 40S nằm trong tế bàochất, một số khác gắn với màng tế bào chất Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng: các riboxomgắn với màng tế bào chất có hoạt tính tổng hợp protein cao hơn loại 70S là loại riboxom có trong

ti thể

Ngoài các cơ quan trên, nấm men còn có không bào và các hạt dự trữ như hạt Volutin, hạt nàykhông những mang vai trò chất dự trữ mà còn dùng làm nguồn năng lượng cho nhiều quá trìnhsinh hoá học của tế bào Ngoài hạt Volutin trong tế bào còn có các hạt dự trữ khác như glycogen

và lipit Một số nấm men có khả năng hình thành một lượng lớn lipit

- Bào tử: Nhiều nấm men có khả năng hình thành bào tử, đó là một hình thức sinh sản của nấmmen Có 2 loại bào tử: bào tử bắn và bào tử túi Bào tử túi là những bào tử được hình thành trongmột túi nhỏ còn gọi là nang Trong nang thường chứa từ 1-8 bào tử, đôi khi đến 12 bào tử Phươngthức hình thành túi phụ thuộc vào hình thức sinh sản của nấm men Bào tử bắn là những bào tử khihình thành nhờ năng lượng của tế bào bắn mạnh về phía đối diện Đó là một hình thức phát tán bào

tử Sinh sản

Ở 3 nấm men có 3 hình thức sinh sản

- Sinh sản sinh dưỡng : là hình thức sinh sản đơn giản nhất của nấm men Có 2 hình thức sinh sảnsinh dưỡng: nảy chồi và hình thức ngang phân đôi tế bào như vi khuẩn Ở hình thức nảy chồi, từmột cực của tế bào mẹ nảy chồi thành một tế bào con, sau đó hình thành vách ngăn ngang giữa hai

tế bào Tế bào còn có thể tách khỏi tế bào mẹ hoặc có thể dính với tế bào mẹ và lại tiếp tục nảychồi làm cho nấm men giống như hình dạng cây xương rồng tai nhỏ

- Sinh sản đơn tính: bằng hai hình thức bào tử túi và bào tử bắn như đã nói ở phần bào tử

- Sinh sản hữu tính: do hai tế bào nấm men kết hợp với nhau hình thành hợp tử Hợp tử phân chiathành các bào tử nằm trong nang, nang chín bào tử được phát tán ra ngoài Nếu 2 tế bào nấm men

có hình thái kích thước giống nhau tiếp hợp với nhau thì được gọi là tiếp hợp đẳng giao Nếu 2 tếbào nấm men khác nhau thì gọi là tiếp hợp dị giao

Trong chu trình sống của nhiều loài nấm men, có sự kết hợp các hình thức sinh sản khác nhau Sauđây là quá trình sinh sản của S serevisiae - một loài nấm men phân bố rộng rãi trong thiên nhiên.Chu trình sống của nấm men này có 2 giai đoạn đơn bội và lưỡng bội Đầu tiên tế bào sinh dưỡngđon bội (n) sinh sôi nảy nở theo lối nảy chồi Sau đó 2 tế bào đơn bội kết hợp với nhau, có sự traođổi của tế bào chất và nhân hình thành tế bào lưỡng bội (2n) Tế bào lưỡng bội lại nảy chồi (sinhsản sinh dưỡng) thành nhiều tế bào lưỡng bội khác, cuối cùng hình thành hợp tử Nhân của hợp tửphân chia giảm nhiễm thành 4 nhân đơn bội Mỗi nhân đơn bội được bao bọc nguyên sinh chất,hình thành màng, tạo thành 4 bào tử nằm trong một túi gọi là bào tử túi Khi túi vỡ, bào tử ra ngoàiphát triển thành tế bào dinh dưỡng và lại phân chia theo lối này rồi tiếp tục chu trình sống

Ý nghĩa thực tiễn của nấm men

Nấm men là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, nó tham gia vào các quá trình chuyển hoá vật chất, phân huỷ chất hữu cơ trong đất Hoạt tính sinh lý của nhiều loài nấm men được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp và các ngành khác Đặc biệt trong quá trình sản xuất các loại rượu, cồn, nước giải khát lên men, làm thức ăn gia súc Ngoài hoạt tính sinh lý, bản thân tế bào nấm men có rất nhiều loại vitamin và các axit amin, đặc biệt là axit amin không thay thế Đặc tính này được dùng để chế tạo thức ăncho người, gia súc từ nấm men sử dụng trong sản xuất vitamin và enzyme, Nấm men chiếm một vị trí đặc biệt trong công nghiệp thực phẩm, làm nở bột mì,làm bia, nấu rượu, chế vang, làm phomat, sản xuất sinh khối để chế protein làm thịt nhân tạo

Ngoài ra nấm men còn được sử dụng rộng rãi trong công nghệ AND

Câu 12: khái niệm chung về virut Cho ví dụ

Vi rut là một nhánh của sự sống gồm những cơ thể siêu hiển vi, nằm ở ranh giới giữa phân tử hữu cơ lớn nhất ( albumin=10nm) với tế bào vi khuẩn nhỏ nhất (micoplasma=100nm) Có thể đi qua màng lọc vi khuẩn, không lắng đọng trong máy li tâm thường

Vì chứa có cấu tạo tế bào nên được gọi là hạt virut.

Là vi sinh vật kí sinh bắt buộc tồn tại ngoài cơ thể sống như 1 phân tử hóa học

Vi rut mang bản chất sống mà không sống

Ví dụ: : Virut bại liệt(poliomyelite), virut viêm gan A (PiconaviridaeVirut dại ( Rhabdoviridae)

Câu 21 ảnh hưởng của oxi đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, các khái niệm hiếu khí, vi hiếu khí, kị ký, hô hấp tùy tiện, vn Tại sao oxi rất độc với các vsv kị khí trong khi đó nó lại là yếu tố tiên quyết đối với sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật hiếu khí.

Oxi có vai trò hết sức quan trọng trong hoạt động sống của vsv Trong không khí oxi chiếm 20,95% thể tích và và 23,14% khối lượng.

Tùy thuộc vào nhu cầu đối với oxi mà người ta chia vsv thành các nhóm sau đây:

-vsv hiếu khí: là các vsv có thể sinh trưởng được khi có mặt của phân tử oxi Chúng có chuỗi hô hấp hoàn chỉnh, dùng oxi làm chất nhận hidro cuối cùng Trong tế bào có chứa enzyme SOD(superoxide dismutaza) và peroxidaza Tuyệt đại đa số vi nấm và số đông vi khuẩn thuộc nhóm này.

- vi hiếu khí: thuộc nhóm này là các vsv chỉ sinh trưởng được trong những điều kiện áp lực oxi rất thấp, chúng cũng thông qua chuỗi hô hấp và dùng oxi làm thể nhận cuối cùng vd như các loại Vibrio cholera, Zymononas…

- kị khí: Các vi sinh vật thuộc nhóm này sự có mặt của oxi phân tử là có hại Chúng chỉ sinh trưởng được ở lớp dịch thể sâu , ở nơi không có oxi, quá trình lên men, quá trình phosphoryl hóa quang hợp quá trình metan Trong tế bào của các vi sinh vật này không có SOD, xitocromoxidaza, catalaza,phần lớn không có hidrogen peroxidaza Vd: Có thể kể đến

rất nhiều loài trong các chi Clostridium, Fusobacterium, Bifidobacterium, Eubacterium,

Peptococcus, Butyrivibrio, Desulfovibrio, Veillonella,…

-hô hấp tùy tiện:+ Hiếu khí không bắt buộc Thuộc nhóm này là các vi sinh vật có thể sinh

trưởng được cả trong điều kiện có oxi lẫn trong điều kiện không có oxi Trong tế bào có chứa SOD và peroxidaza Có oxi chúng sinh trưởng tốt hơn Phần lớn nấm men và vi khuẩn

thuộc nhóm này vd như Saccharomyces cerevisiae, E.coli, Enterobacter aerogenes,

Proteus vulgaris.

+Kị khí không bắt buộc: Đó là những vi khuẩn kị khí nhưng lại tồn tại được khi có mặt

oxi.Trong tế bào có SOD, có peroxidaza nhưng thiếu catalaza, hidrogenperoxidaza Thuộc nhóm này có thể kể đến Streptococcus lactis, S.faecalis, Lactobacillus lactis, Leuconostoc mesenteroides, Butyribacterium rettgeri,…

Đối với hô hấp kị khí, chất nhận điện tử cuối cùng không phải là oxi mà là chất vô cơ khác Các vi khuẩn nhóm này không có hệ thuống cytocrom và các enzyme peroxidase, deoxidase

để phân hủy oxi cho nên oxi độc với chúng.

-vì hai điện tử bên ngoài của oxy không thành cặp do đó rất dễ tiếp nhận điện tử và bịkhử Flavoprotein, một số thành phần tế bào khác và sự bức xạ đều có thể thúc đẩy việc

khử oxy, tạo thành các sản phẩm khử như gốc tự do superoxide, hydrogen peroxide,gốc hydroxyl.

- Vi khuẩn hiếu khí bắt buộc và vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc thường chứa cácenzyme như superoxide dismutase (SOD) và catalase, chúng phân biệt xúc tácviệc phá hủy gốc superoxide và hydrogen peroxide Peroxidase cũng có thể dùng

để phá hủy hydrogen peroxide:

2O2∙- + 2H+

→→superoxide dismutase→→ O2 + H 2O 2H2O2→→catalase→→ 2H 2O + O 2

H2O2 + NADH + H+

→→peroxidase→→ 2H2O + NAD+

Vi sinh vật kỵ khí không bắt buộc có thể thiếu catalase nhưng hầu hết luôn có

superoxide dismutase Vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc Lactobacillus plantarum dùng

ion Mn2+ thay thế SOD đểđể phân giải gốc tự do của superoxide Tất cả các vi sinhvật kỵ khí bắt buộc đều không có hai loại enzyme nói trên hoặc có với nồng độ rấtthấp và do đó không có năng lực chống chịu được với oxy

Câu 22:các kiểu hô hấp, tiến hóa, mối liên quan giữa các hình thức hô hấp.

Căn cứ vào điều kiện có oxy hay không có oxy và nguồn chất nhận điện tử cuối cùng người

ta chia vk thành 2 kiểu hô hấp:

-Hô hấp hiếu khí: Xảy ra khi môi trường có ôxi phân tử Hô hấp hiếu khí là quá trình ôxi hóa

các phân tử hữu cơ Trong đó, chất nhận electron cuối cùng là ôxi phân tử Sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O và giải phóng nhiều năng lượng.vd: Anabaena , Oscillatoria

nơi xảy ra: màng trong ty thể (sinh vật nhân thực) hoặc màng sinh chất (sinh vật nhân sơ)

- điều kiện môi trường: cần 02

- chất nhận điện tử: 02 phân tử

- năng lương sinh ra: 38 ATP

- sp cuối cùng: C02 và H20 cùng với năng lượng ATP

- Hô hấp kị khí: Xảy ra khi môi trường không có ôxi phân tử Hô hấp kị khí là quá trình phân

giải cacbohiđrat để thu năng lượng cho tế bào Trong đó, chất nhận electron cuối cùng không phải là ôxi phân tử mà là các phân tử vô cơ như NO3-, SO42- vd:vi khuẩn đường ruột

nơi xảy ra: màng sinh chất - sinh vật nhân thực (không có bào quan ty thể)

- điều kiện môi trường: không cần 02

- chất nhận điện tử: chất vô cơ NO3- , SO4 2-, C02

- năng lượng sinh ra: <38 ATP

- sp cuối cùng: chất vô cơ, chất hữu cơ với nl ATP

. tiến hóa:hô hấp kị khí là dạng tiến hóa thấp, nó xuất hiện từ khi trái đất chưa có oxy tự do và

tiếp tục duy trì cho đến nay

- Trong quá trình hô hấp, sự oxi hóa glucose xảy ra không hoàn toàn,xét về năng lượng thì hiệu quả không cao do những sản phẩm cuối của sự hô hấp còn dự trữ năng lượng.

- Hô hấp hiều khí là sự oxi hóa các chất dinh dưỡng trong điều kiện có oxi, quá trình oxi hóa diễn ra hoàn toàn tạo sản phẩm cuối cùng là CO2 + H20 đồng thời giải phòng năng lượng

* mối quan hệ giữa hô hấp kị khí và hiếu khí:

+ đều là quá trình phân giải nguyên liệu để sinh năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của cơ thể.+ Nguyên liệu thường là đường đơn

+ đều có chung giai đoạn đường phân

+ đều xảy ra ở màng sinh chất (tế bào nhân sơ)

+ sản phẩm cuối cùng đều là ATP

+ Quá trình chuyển hóa của 2 kiểu hô hấp đều có sự tham gia của những hệ ezim oxy hóa gần giống nhau.

Câu 25: nấm men và 2 kiểu hô hấp, lên men etylic, hiệu ứ ng Paxtơ

Ở nấm men hô hấp là quá trình khá phức tạp, nó xảy ra theo 2 chiều hướngkhác nhau Vì thế, người ta phân bố ra thành 2 loại hô hấp: Hiếu khí và yếm khí

Hiếu kí::Khi có oxi phân tử-hô hấp hiếu khí:Glucose EMP(aldolaza+)oxi hóa pyruvatechu trình krebchuỗi vận chuyển electronCO2+H20+nhiều năng lượng

Kị khí:Khi không có oxi phân

tử-hô hấp kị khí:Glucosepyruvatdecacboxylazaalcoholdehydrogenazaetanol+CO2+năng lượng ít

Hô hấp hiếu khí:C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H 2O + 674 cal

Hô hấp kị khí C6H12O6  2CH3CH2OH + 2CO2 + 33 cal

Lên men elylic

Dưới tác dụng của nấm men hoặc một số vi sinh vật khác saccharide được phân giải thành glucose, từ glucose theo đường phân tạo thành pyruvat, rồi thành etanol

Qúa trình lên men rươu gồm 5 giai đoạn:

Giai đoạn 1: biến đổi glucose thành fructose -1,6 bisphospháte dưới xúc tác của glucosekinase.

Giai đoạn 2:biến đổi fructose -1,6 bisphosphate thành 3-phosphoglyceraldehyte và dihidroxyaceton phosphate Giai đoạn 3 biến đổi 3-photsphoglyceraldehyte thành 2- phosphoglycerate rồi thành acid pyruvic

Các giai đoạn 1,2,3 là quá trình đường phân chung cho cả hô hấp và lên men

Giai đoạn 4: Dưới tác dụng của enzym decacboxylase, axit pyruvic sẽ bị khử cacboxin hóagiải phóng khí cacbonic và aldehytacetic

Phản ứng xảy ra như sau:2CH 3 CO-COOH  2CO 2 + 2CH 3 CHO

Giai đoạn 5 : Pyruvate bị loại CO2 thành Acetaldehyd(CH3CH0)

Nhờ có NADH2 aldehyt acetic bị khử thành rượu:CH 3 CHO +NADH+H+

2CH 3 CH 2 OH + 2NAD +

Acetaldehyd bị khử thành etanol nhờ sự xúc tác của alcoholdehydrogenase với NADH là chất cho electron

sp cuối cùng của lên men rượu là rượu ethylic và khí CO2

C 6 H 12 O 6 + 2 ADP+2Pi 2C 2 H 5 OH+2CO 2 + 2ATP+2H20

+ Hiệu ứng Pasteur: là quá trình kìm hãm sự lên men của nấm men bằng oxi phân tử do nhà

khoa học Pasteur phát hiện ra lần đầu tiên

+ Giải thích:

- do nấm men thuộc giới sinh vật kị khí không bắt buộc

- trong môi trường không có hoặc ít oxi thì quá trình lên men diễn ra mạnh mẽ => sự sinh sản vàsinh trưởng của nấm men gần như dừng lại

- trong môi trường hiếu khí => nấm men sinh trưởng và sinh sản mạnh => đình chỉ quá trình lên men

Câu 26: sự tạo thành axetat trong điều kiện hiếu khí và kị khí ứng dụng

Sự tạo thành axetat trong điều kiện kị khí:

*Axetat sinh ra trong điều kiện kị khí là sản phẩm phụ của quá trình lên men butyric.

-từ nguyên liệu là glucose (C6H12O6), vi khuẩn Closstridium phân hủy glucose tạo thành acid piruvic (CH3-CO-COOH) theo con đường đường phân Từ hai phân tử acid pyruvic bị khử CO2, tạo hai phân tử Axetaldehyt (CH3CHO) sau đó với sự tham gia của HS- CoA sẽ chuyển thành dạng axetyl-CoA, hai phân tử axetyl-CoA trùng hợp tạo thành Axeto-axetil-CoA và tiếp tục một sốchuyển hóa khác tạo butyril-CoA, sau khi loại HS-CoA tạo acid butyric là sản phẩm chính, ngoài

ra còn các sản phẩm phụ như acid axetic, etanol,… Nếu môi trường hơi acid sẽ lên men theo hướng tạo acetol và rượu butanol là sản phẩm chính

- Phương trình tổng quát quá trình lên men:

Đặc điểm của quá trình lên men này là: Trong quá trình lên men này H2 không được chuyển cho những chất nhận mà tạo thành H2 phân tử Hai phân tử CH3CHO trùng hợp với nhau tạo thành aldehit hydrooxy butylic quá trình này có sự trùng hợp những hợp chất có 2 cacbon thành những hợp chất có 4 cacbon

*Axetat sinh ra trong điều kiện kị khí là sản phẩm phụ của quá trình lên men lactic dị hình:

Xảy ra trong trường hợp vi khuẩn lactic không có các enzyme cơ bản của sơ đồ Embden – Mayerhorf – Parnas (aldolase và triozophotphatizomerase), vì vậy xilulose 5-photphat sẽ được tạo thành theo con đườngpento-photphat (PP)

Trong trường hợp này chỉ có 50% lượng đường tạo thành axit lactic, ngoài ra còn có các sản phẩm phụ khác như: axic axetic, etanol, CO2

C6H12O6 CH3CHOHCOOH+CH3COOH

+C2H5OH+COOH(CH2)2COOH+CO2

Với tác nhân gây lên men là Bifidobacterium thì số lượng axit axetic sinh ra lớn axit lactic.

*sự tạo thành axit axetic trong điều kiện hiếu khí:

là quá trình oxy hoá rượu etylic thành acid acetic nhờ có enzym alcohol oxydaza xúc tác trong điều kiện hiếu khí:

CH3CH2OH + O2 -> CH3COOH + H2O + 117 Kcal

Để chuyển hoá thành acid acetic, rượu và oxy phải thâm nhập vào tế bào vi khuẩn , ở đây nhờ có enzyme của vi khuẩn xúc tác(vi khuẩn acetic ), rượu được chuyển hoá thành acid acetic theo một quá trình sau:

C2H5OH + ½ O2 -> CH3CHO (Acetaldehyd) + H2O

CH3CHO + H2O -> CH3CH(OH)2 (Hydrat acetaldehyd)

CH3CH(OH)2 + ½ O2 -> CH3COOH + H2O

Trong quá trình lên men giấm, rượu etylic được oxy hoá thành acid acetic Ở đây sự chuyển hydro được thực hiện nhờ sự xuất hiện của NADP (Nicotinamit adenin dinucleotit photphat dạng oxy hoá) Hydro được NADP nhận (trở thành NADPH2) được chuyển qua chuỗi hô hấp để thu năng lượng, song cơ chất không bị phân giải hoàn toàn nên được gọi là quá trình oxy hoá không hoàn toàn

SỐ ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG CỦA AXIT AXETIC

Ứng dụng trong chế biến mủ cao su: Trong sản xuất mủ cao su, người ta rất sợ hiện tượng đông

đặc của mủ trước khi đưa đi chế biến Để chống đông mủ cao su, người ta thường dùng NH3 3% Lượng NH3 được sử dụng tùy theo loại mủ đem sơ che

Mủ đổ xông khói, người ta sử dụng lượng NH3 là 0,6-1g/l mu

Mủ đánh đông không pha loãng, người ta thường sử dụng lượng NH3 là 0,3-0,6g/l

Khi đổ mủ vào xô hoặc thùng chứa, người ta thường dùng NH3 để chống đông Theo đó, mủ đuoc5pha loãng với nước đến độ cao su thô ( DRC) khoảng 14%, pH=4,7 Tuy nhiên, tùy theo hệ thống máy cán, người ta có thể thay đổi pH hoặc độ cao su thô cho thích hợp.

Sau khi pha loãng và khuấy trộn mủ với NH3, người ta cho thêm vào dung dịch axit axetic 2,5% với lượng là 3,5- 10kg/tấn dung dịch mủ cao su, khi cho axit vào người ta khuấy liên tục

Ứng dụng axit axetic trong công nghệ thực phẩm:Với hàm lượng axit axetic từ 5-10%, người ta

gọi dung dịch này là dầu ăn Dầu ăn được sử dụng trong công nghệ thực phẩm để chế biến đồ hộp rau, quả, gia vị trong các bữa ăn gia đình Lượng dầu ăn được sử dụng trong công nghệ thực phẩm rất lớn, do đó, việc sản xuất dầu ăn không chỉ mang tính chất thủ công mà đã trở thành một ngành sản xuất theo qui mô công nghiệp ở nhiều nước trên thế giới

Ứng dụng trong công nghiệp khác: Axit axetic còn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành

công nghiệp như công nghiệp sản xuất chất màu, dung môi hữu cơ, tổng hợp chất dẻo tơ sợi Những ngành sản xuất này đòi hỏi lượng axit axetic nhiều và có chất lượng cao hơn dung dịch axitaxetic dùng trong công nghệ thực phẩm và trong công nghệ chế biến mủ cao su

Câu 28: vi khuẩn đường ruột E.coli và Proteus vulgaris với hình thức hô hấp tùy tiện sự khác biệt của 2 vi khuẩn này với Clostridium bacterium về kiểu hô hấp và sản phẩm của quá trình lên men.

vi khuẩn đường ruột E.coli và Proteus vulgaris với hình thức hô hấp tùy tiện như sau: Khi có phân tử oxi thì glucoseđường phânchu trình krepchuỗi vận chuyển e

Khi không có oxi nhưng có chất hữu cơ có thể lên men thì chúng lên men

Ví dụ:glucose đường phânlên men hỗn hợp các axit hữu cơ.

Còn vi khuẩn clotidium bacterium thì lên men kị khí:

Glucoseđường phânlên men butyric

Do E.coli và Proteues vulgaris có các enzyme phân giải H202 như catalase và peroxydase nên chúng có thể hô hấp tùy tiện.

Còn clostridium bacterium không có hệ enzyme để phân giải chất độc H202 được hình thành quá trình tiếp xúc của chuỗi e với khí quyển.

Sản phẩm:

Vi khuẩn đường ruột: glucoseaxit focmic,xuccinic

Clostridium bacterium: glucoseaxit butyric+2C02+E(có thể là axetic, axeton,….)

Câu

31: Vi khuân nitrat và phản nitrat hóa Ý nghĩa thực tiễn.

Vi khuẩn Nitrat

Nitrat hóa gồm giai đoạn nitrit hóa và giai đoạn nitrat hóa

a Quá trình nitrit hóa.

Là quá trình chuyển hóa từ NH4 Vi sinh vật NO2

-NH4 + 3

2O2

Vi sinh vật NO2- + H2O + 2H+ + Q

Tham gia vào giai đoạn này có 4 giống chủ yếu: Nitrosomonat; Nitrosolobus; Nitrocystis;

Nitrosospira.

Loài vi khuẩn nitrit hóa có hình bầu dục, hình cầu, hình que hơi xoắn Tế bào có kích thước 0,6 – 1,0

x 0,9 – 2,5  m, có tiên mao, có khả năng di động được, đa số Gram âm, không sinh nha bào, phát triểntốt ở pH + 7,0 – 7,5, ở nhiệt độ 28 – 300C, độ ẩm của đất 40 – 70%, tùy từng chủng khuẩn

b Quá trình nitrat hóa.

NO2- Vi sinh vật NO3

-NO2- + 1

2O2

Vi sinh vật NO3- + Q

Tham gia vào giai đoạn này gồm có 3 giống vi sinh vật: Nitrobacter, Nitospira, Nitrococcus Là những

vi khuẩn hình cầu, hình trứng, có tiên mao, di động được, Gram âm, không sinh nha bào Tế bào có kíchthước 0,3 – 0,4 x 2,1 – 6,5  m, thích ứng ở môi trường pH trung tính hơi kiềm, nhưng vẫn có thể pháttriển tốt ở môi trường chua

Ngoài các giống vi khuẩn cơ bản chuyển hóa trên còn có các loài vi sinh vật khác: Nhóm vi sinh vật dị

dưỡng: Alcaligenes, Anthrobacter, Corynebacterium, Achromobacter, Pseudomonas, Nocardia,

Streptomyces

Ý nghĩa: Ngoài các biện pháp canh tác như tưới tiêu, chủ động tránh các điều kiện ngập nước, yếm khí,

tránh khô hạn, áp dụng các công thức luân canh hợp lí ra, hiện nay người ta dùng các biện pháp hóa học như: các dạng phân đạm bọc lưu huỳnh; dùng thuốc ức chế nitrificid bón vào đất để ức chế hoạt động cácloài vi sinh vật tham gia vào quá trình nitrat hóa

Quá trình chuyển hóa từ NO3- thành N2 để bù trả lại nitơ cho không khí được gọi là quá trình phản

nitrat hóa.

Những vi khuẩn phản nitrat hóa điển hình là: Pseudomonas denitrificans, Ps Acruginosa,

Ps.stutzeri, Ps.fluorescens, micrococcus denitrificans, Bacillus licheforsmis,

Một số loại vi khuẩn tự dưỡng hóa năng cũng có khả năng thực hiện quá trình này như Thiobacillus

denitrificans, Hydrogenomonas agilis

Ý nghĩa: Tất cả các loại vi sinh vật tham gia vào quá trình phản nitrat hóa đều là loài vi sinh vật yếm

khí, chúng phân bố rộng rãi trong tự nhiên và được liệt vào các loài vi sinh vật có tác dụng xấu đối vớinông nghiệp Vì vậy phải đưa ra các biện pháp canh tác sao cho hợp lí để hạn chế quá trình phản nitrathóa Ngoài các biện pháp phòng trừ như đã được nêu, người ta thường làm cỏ, sục bùn, tiêu úng cho cácvùng bị úng lụt, tưới nước cho các vùng bị hạn, bón phân đạm vào lúc trời ít nắng cho lúa

Câu 3: sự khác biệt giữa 2 domain Archaea và Eubacteria Sự tiến hóa trong giới vi khuẩn

Thành tế bào Hầu hết có peptidoglycan chứa axit muramic Nhiều loại khác nhau, không chứa axit muramic

Màng lipid Chứa liên kết este, các axit

béo mạch thẳng

Chứa liên kết ete, các chuỗi aliphatic phân nhánh

ARN vận chuyển Tymin có trong phần lớn tARN Không có tymin trong nhánh T hoặc TC của tARN

Yếu tố kéo dài EF2 tARN mở đầu chứa

N-formylmetionin tARN mở đầu chứa metioninMẫn cảm với cloramphenicol

Số lượng enzym Một Một số

Trao đổi chất

Tiến hóa: vi khuẩn cổ tiến hóa hơn vi khuẩn

Archaea: vi sinh vật cổ (cổ khuẩn, vi khuẩn cổ) Chúng có quá trình truyền đạt thông tin di truyền

(nhân đôi DNA, phiên mã, dịch mã) gần với sinh vật nhân thật.

Câu 6: kiểu sinh sản của vi khuẩn, hình dạng, kích thước của các loại vi khuẩn:

Kiểu sinh sản của vi khuẩn:

-Vi khuẩn sinh sản bằng cách chia đôi hay trưc phân Mặc dù không có hình thức sinh sản hữu tính nhưng các biến đổi di truyền vẫn sảy ra trong cơ thể vi khuẩn thông qua các hoạt động tái tổ hợp di truyền với 3 kiểu tái tổ hợp là biến nạp, tải nạp và tiếp hợp.

Biến nạp: chuyển AND trần từ tế bào vi khuẩn sang tế bào khác thông qua môi trường lỏng bên ngoài hiện tượng này gồm cả vi khuẩn chết.

Tải nạp: chuyển AND vi khuẩn từ tế bào sang tế bào khác nhờ thể thực khuẩn.

Tiếp hợp: chuyển AND của vi khuẩn này sang vi khuẩn khác thông qua lông giới tính hay ống tiêp hợp.

Sau khi nhận AND từ một trong 3 kiểu nói trên vi khuẩn sẽ tiến hành phân chia và truyền bộ gen tái tổ hợp cho thế

+ trực khuẩn: trực khuẩn không sinh bào tử như Escherichia coli…(0,5x2-3 µm).trực khuẩn sinh bào tử :Bicillus,Clostridium với kích thước khoảng 2-3x1 µm

+dạng trung gian phẩy khuẩn, xoắn khuẩn:

-xoắn khuẩn và xoắn thể: xoắn khuẩn như Spirillum, Campylobacter, xoắn thể với các vòng xoắnkhắc nhau:Spirochaeta, Leptospira(1x5-500 µm)

- xạ khuẩn:gồm những vi khuẩn thuộc bộ Actinomycetales trong đó có các giống quan trong như Streptomyces, Micromonospora(1-2x100-5000 µm)

-+vi sinh vật hình sao giống stella và vi sinh vật hình vuông giống Haloarcula

Câu 34: thí nhiệm của Lederberg chọn dán tiếp các chủng đột biến ở các chủng vi sinh vật và chứng minh tính đột biến vô hướng của vi khuẩn

Lederberg thực hiện vào năm 1952, ông dùng nhiều khúc gỗ hình trụ tròn có đường kính nhỏ hơn đường kính đĩa pétri một chút Một đầu của khúc gỗ có bọc một mảnh nhung đã vô trùng Các khúc gỗ bọc nhung này dùng để in vết các khuẩn lạc trên mặt đĩa pétri sang mặt thạch của một đĩa khác.

Như thế các khuẩn lạc mọc ra ở đĩa sẽ có vị trí giống in ở đĩa một và vi khuẩn của các khuẩn lạc ở đĩa hai có cùng đặc tính với khuẩn lạc cùng vị trí ở đĩa một

Đầu tiên, Lederberg dùng một huyền phù chứa vi khuẩn Escherichia coli B, mẫn cảm với phage T1, với mật số 108 vk/ml Ông cấy huyền phù vi khuẩn vào mặt thạch của một đĩa pétri Đem úm đến khi vi khuẩn mọc đầy đĩa, ông dùng khúc gô bọc nhung ấn vào mặt vi khuẩn trong đĩa để lấy vết và đem in vào mặt thạch của một đĩa pétri thứ hai (II) và một đĩa pétri thứ ba (III) Ở đĩa pétri III có phage T1 Đem úm trong tủ nuôi cấy

Sau đó , đĩa hai có vô số vi khuẩn mọc ra, còn ở đĩa ba chỉ co một vài khuẩn lạc mọc, đó là khuẩn lạc của các chủng đột biến kháng phage Ông lấy vi khuẩn ở đĩa II ở ngay cùng vị trí

mà ở đĩa III có khuẩn lạc kháng phage đem nuôi trong môi trường nuôi cấy để nhân ra Sau

đó , ông tạo một huyền phù với mật số 105 tế bào/ml từ vi khuẩn vừa nuôi ra Huyền phù này được đem xoa trên mặt thạch của đĩa I (thuộc đợt 2) để úm trong tủ nuôi cấy Sau đó ,

có một số khá nhiều khuẩn lạc mọc ra Ông bèn dùng khúc gỗ bọc nhung khác để lấy vết khuẩn lạc và in vào mặt thạch ở đĩa II và đĩa III (thuộc đợt 2) Ở đĩa III cũng có phage T1 Sau khi nuôi cấy, ơ đĩa III chỉ có một số khuẩn lạc kháng phage mọc, còn ở đĩa II số khuẩn lạc mọc ra như ở đĩa I Ông lấy vài khuẩn lạc ở đĩa hai có cùng vị trí với khuẩn lạc kháng phage của đĩa III (đợt 2) đem nuôi cấy ra Thí nghiệm được tiếp tục nhiều lần, theo như Hình 8-12, và cuối cùng chỉ còn lại huyền phù chứa toàn vi khuẩn E coli kháng phage Trong thí nghiệm này, Lederberg chỉ lấy vi khuẩn từ đĩa II ở vị trí mà ơ đĩa III có khuẩn lạc kháng phage Như thế suốt quá trình thí nghiệm, vi khuẩn được lấy để nhân ra hoàn toàn chưa tiếp xúc lần nào với phage cả Dù vậy, ông vẫn co được chủng vi khuẩn kháng phage Điều này chứng minh rất rõ nét tính vô hướng của hiện tượng đột biến của vi khuẩn.

Câu 33: phân biệt sự khác nhau trong bộ gen của sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ:

-bộ gen của sv nhân chuẩn thường lớn hơn bộ gen của sv nhân sơ Vd vi khuẩn chỉ có 4000 gen trong khi chuột có tới 30.000 gen.

-sv nhân sơ mang tất cả các gen của chúng trên 1 snt vòng duy nhất, sv nhân chuẩn có nst dạng thẳng với số lượng từ vài đến hơn 1000nst lưỡng bội thường tồn tại thành từng cặp

tương đồng từ đó cho thấy sv nhân sơ, quá trình phiên mã, sao mã xuất phát từ một điểm không gặp răc rối về ngắn mạch.

-SV nhân sơ có tương đối ít AND không mã hóa, hầu như tất cả các AND không mã hóa được tìm thấy giữa các gen, ở sv nhân chuẩn lại có rất nhiều AND không mã hóa, AND không mã hóa không chỉ rải rác giữa các gen trên NST của sv nhân chuẩn mà các gen còn bị ngắt quãng bởi trình tự AND không mã hóa(intron) Vd nấm men có lương AND gấp 3 lần e.coli nhưng chỉ nhiều hơn 1,5 lần về số lượng.

-ở sv nhân sơ các nhóm gen có thể được nhóm lại gần nhau mà không có vùng đệm cụm gen như vậy gọi là operon và mỗi cụm gen được điều hòa bởi 1 vùng AND duy nhất kết quả là sau phiên mã 1mARN chứa thông tin di truyền của nhiều gen mã hóa cho nhiều chuỗi polypeptide Còn ở sv nhân chuẩn thì không.

- ở sv nhân sơ hầu hết các AND chỉ có 1 trình tự duy nhất, ở sv nhân chuẩn trình tự duy nhất chiếm khoảng 70% AND còn lại cấu thành bởi các trình tự lặp lại.

Câu 17: các hình thức dinh dưỡng ở vi sinh vật cho ví dụ về các kiểu dinh dưỡng, quang

tự dưỡng vô cơ, quang tự dưỡng hữu cơ, hóa tự dưỡng vô cơ, hóa dị dưỡng hữu cơ.

Vi sinh vật có thể sử dụng các nguồn cơ chất rất khác nhau để tồn tại và phát triển vì vậy

có nhiều kiểu dinh dưỡng khác nhau dựa vào nguồn chất dinh dưỡng hoặc dựa vào kiểu

trao đổi năng lượng

 Dựa vào nguồn chất dinh dưỡng:

- Nguồn dinh dưỡng cacbon:

+ tự dưỡng cacbon: các vsv thuộc kiểu dinh dưỡng này có khả năng đồng hóa CO2 hoặc các

muối cacbonat để tạo nên các hợp chất cacbon hữu cơ của cơ thể

Một số loại như vi khuẩn nitrat hóa chỉ có thể sống trên nguồn cacbon vô cơ là CO2 hoặc

cacbonat gọi là tự dưỡng bắt buộc

Một số có khả năng sống trên nguồn cacbon vô cơ hoặc hữu cơ gọi là tự dưỡng không bắt

buộc

+ Dị dưỡng cacbon: các vsv thuộc kiểu dinh dưỡng này không có khả năng đồn hóa các hợp

chất cacbon vô cơ như CO2, muối cacbonat Nguồn dinh dưỡng bặt buộc của chúng là các

hợp chất hữu cơ, thường là các loại đường đơn

Nhóm này lại được chia thành 2 nhóm dựa vào nhu cầu các chất hữu cơ Nhóm protptroph

chỉ cần 1 nguồn đường duy nhất và các loại muối khoáng Nhóm Auxotroph ngoài đường và

các loại muốn khoáng còn cần thêm vitamin, axit amin hay các base purin hoặc purimidin

- Nguồn dinh dưỡng ni tơ:

+ tự dưỡng amin: các vsv nhóm này có khả năng tự tổng hợp các axit amin của cơ thể từ

nguồn nito vô cơ hoặc hữu cơ, các muốn a môn của axit hữu cơ thích hợp hơn muốn a môn

của axit vô cơ Vì ở các muối a môn vô cơ, sau khi phần NH4+ được vi sinh vật hấp thụ,

phần anion còn lại như SO4

2-Cl-, sẽ kết hợp vớ ion H+ có trong môi trường tạo thành các axit là cho PH môi trường giảm xuống Thuộc nhóm tự dưỡng amin bao gồm một số nhóm

như nhóm vi khuẩn cố định nito, nhóm vi khuẩn a môn hóa ,nitrat hóa…

+ di dưỡng amin: các vsv thuộc kiểu này không có khả năng tự tổng hợp amin cho tơ thể

mà phải hấp thụ các axit amin có sẵn từ môi trường thuộc nhóm này có các vi khuẩn kí sinh

và các vi khuẩn gây thối háo khí Chúng có khả năng tiết ra men poteaza để phân hủy phân

tử protein thành các axit amin rồi hấp thu vào tế bào

 Dựa vào nguồn năng lượng:

- Dinh dưỡng quang năng(quang dưỡng):

+ Dinh dưỡng quang năng vô cơ còn gọi là tự dưỡng quang năng Vsv thuộc nhóm này có khả năng dùng các chất vô cơ ngoại bào để làm nguồn cung cấp electron cho quá trình tạo năng lương của tế bào Thuộc nhóm này bao gồm các loại vi khuẩn lưu huỳnh Chúng sự dụng các hợp chất lưu huỳnh làm nguồn cung cấp electron trong các phản ứng tạo thành ATP của cơ thể

+ Dinh dưỡng quang năng hữu cơ: vsv thuộc nhóm nay có khả năng dùng các chất hữu cơ làm nguồn cung cấp electron cho quá trình hình thành ATP của tế bào

Vsv thuộc 2 nhóm trên đều có sắc tố quang hợp, chính nhờ sắc tố quanh hợp mà vsv nhóm này có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời, chuyển hóa thành năng lượng hóa học, tích lũy trong phân tử ATP Sắc tố quang hợp ở vi khuẩn không phải là clorofil như ở cây xanh

mà bao gồm nhiều loại khác nhau như Baterilchlorifil a, b, c, d mỗi loại có 1 phổ hấp thụ ánh sáng riệng

- Dinh dưỡng hóa năng( hóa dưỡng): vsv thuộc kiểu dinh dưỡng hóa dưỡng có khả năng sử

dụng năng lượng chứa trong các hợp chất hóa học có trong môi trường để tạo thành nguồnnăng lượng cho bản thân

+Dinh dưỡng hóa năng vô cơ: VSV thuộc kiểu dinh dưỡng hóa năng vô cơ còn gọi là nhóm

tự dưỡng hóa năng Nó có khả năng sử dụng năng lượng sinh ra trong quá trình oxy hóa một chất vô cơ nàn đó để đồng hóa CO2 trong không khí tạo thành các chất hữu cơ của tế bào Trong trường hợp này các chất cho electron là chất vô cơ, chất nhận electron là oxy hoặc một chất vô cơ khác

Trong số các vi khuẩn háo khí thuộc nhóm này có nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus,…

vi khuẩn kị khí có thiobacillus denitrificant, Micrococcus denitroficans…

+Dinh dưỡng hóa năng hữu cơ: VSv thuộc kiểu dinh dưỡng này còn gọi là là nhóm dị dưỡng hóa năng Chúng sự dụng hợp chất hữu cơ trong môi trường là cơ chất oxy hóa sinhnăng lượng trong trường hợp này electron là chất hữu cơ Chất nhận electron của những vsv háo khí là oxi, ở những vsv kị khí là chất hữu cơ hoặc vô cơ

ở trường hợp chất nhận electron là chất hữu cơ người ta gọi là quá trình lên men Trường hợp chất nhận e là vô cơ người ta mới chỉ phát hiện ở 2 loại vi khuẩn: vi khuẩn phản natri hóa, chất nhận điện tử là NO3-, vi khuẩn phản sunfat hóa chất nhận điện tử là SO42- Hai trương hợp này còn gọi là hô hấp nitrat hóa và hô hấp sunfat hóa

o

câu 20 ảnh hưởng của nhiệt độ len sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật các nhóm vi sinh vật phụ thuộc vào nhiệt độ, ý nghĩa thực tiễn.

Hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn là kết quả của các phản ứng hóa học vì các phản ứng này phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ, nên nhiệt độ ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình sống của

tế bào

Tế bào thu nhiệt độ chủ yếu từ môi trường bên ngoài, một phần cũng do cơ thể thải ra do kết quả của hoạt động trao đổi chất.

*nếu nhiệt độ thấp: có thể làm bất hoạt các chất vận chuyển các chất hòa tan qua màng tế

bào chất, do thay đổi cấu hình không gian của permease chứa trong màng hoặc ảnh hưởng đến sự hình thành và tiêu thụ ATP cần cho quá trình vận chuyển chủ động các chất dinh dưỡng.

Vi khuẩn thường chịu đựng được ở nhiệt độ thấp, ở nhiệt độ dưới điểm băng hoặc thấp hơn chúng không thể hiện hoạt động trao đối chất rẽ rệt

*nếu nhiệt độ cao:nhiệt độ lớp hơn 65độ sẽ gây tác hại cho vsv và ở nhiệt độ 100 độ hoặc

hơn vsv bị tiêu diệt gần hết trong một thời gian nhất định.do nhiệt độ cao làm biến tính protein tế bào, bất hoạt enzyme, màng bị phá hủy và có thể tế bào bị đốt cháy hoàn toàn Giới hạn giữa nhiệt đột cực tiểu và nhiệt độ cực đại là vùng nhiệt sinh trưởng của vsv Giới hạn này khác nhau tùy loài Tương đối rộng ở các vi khuẩn hoại sinh nhưng rất hẹp ở các vi khuẩn gây bệnh Tùy theo quan hệ với vùng nhiệt có thể chia thành một số nhóm:

1 vi khuẩn ưa lạnh: sinh trưởng ở nhiệt độ dưới 20 độ thương gặp trong nước biển, các hố

sâu và suối nước lạnh, vd:vi khuẩn phát quang, vi khuẩn sắt, hoạt tính trao đổi của vi khuẩn loại này rất thấp Vi sinh vật ưa lạnh thông qua nhiều loại phương thức để thích ứng được với môi trường lạnh Chúng phát huy cơ chế rất tốt để tổng hợp protein, enzym, các

hệ thống vận chuyển Màng tế bào của vi sinh vật ưa lạnh có chứa nhiều các acid béo không bão hòa, có thể giữ được trạng thái chất bán lưu (semifluid) khi gặp lạnh Tuy nhiên nhiều

vi sinh vật ưa lạnh ở nhiệt độ cao hơn 200C màng tế bào sẽ bị phá hại.

Nhiều vi sinh vật sinh trưởng tốt nhất ở nhiệt độ 20-300 C, nhiệt độ cao nhất là cao hơn

350C, nhưng chúng vẫn có thể sinh trưởng trong điều kiện 0-70C.Chúng thuộc về nhóm ưa lạnh không bắt buộc Những vi khuẩn và nấm thuộc nhóm này là nguyên nhân chính làm

hư hỏng thực phẩm giữ lạnh.

2.vi khuẩn ưa ấm:chiếm đa số, cần nhiệt độ từ 20-45 độ nhiệt độ sinh trưởng thấp nhất là 15-200C Nhiệt độ sinh trưởng cao nhất là khoảng 45 0C Nhiệt độ sinh trưởng cao nhất là khoảng 45 0C Ngoài các dạng hoạt sinh ta còn gặp các dạng kí sinh gây bệnh cho người và động vật, chúng sinh trưởng tốt nhất ở 37độ.

3 vi khuẩn ưa nóng: gồm chủ yếu xạ khuẩn, vi khuẩn sinh bào tử thường sống trong suốt

nước nóng, trong phân ủ chúng có hệ thống tổng hợp enzyme và protein bền nhiệt stable) và có thể hoạt động ở nhiệt độ cao Màng sinh học của chúng có lipid bão hòa ở mức cao, có điểm sôi cao hơn và vì vậy vẫn giữ được nguyên vẹn ở nhiệt độ cao.

(heat-Có một số ít các vi sinh vật ưa nhiệtcó thể sinh trưởng ở nhiệt độ 900C hay cao hơn Nhiệt

độ sinh trưởng cao nhất là 100 0C Người ta xếp các vi sinh vật có nhiệt độ sinh trưởng tốt nhất ở 80-1130C vào nhóm Vi sinh vật ưa siêu Chúng thường không thể sinh trưởng bình

thường ở nhiệt độ thấp hơn 550C Vi khuẩn Pyrococcus abyssi và Pyrodictium occultum là

ví dụ về những vi sinh vật ưa siêu nhiệt được tìm thấy ở những đáy biển nóng

ứng dụng:-xây dựng lên phương pháp đông khô vi sinh vật(làm lạnh trong chân không) -xây dựng lên phương pháp khử trùng bằng nhiệt độ.

-xây dựng lên cách bảo quản thực phẩm.

Câu 16: Nhu cầu về các chất dinh dưỡng ở vi sinh vật, cơ chế vận chuyển của các chất hòa tan vào tế bào vi sinh vật:

 Nhu cầu về các chất dinh dưỡng ở vi sinh vật

Cơ sở vật chất cấu tạo nên tế bào vi sinh vật là các nguyên tố hoá học Căn cứ vào mức độ yêu cầu của vi sinh vật đối với các nguyên tố này mà người ta chia ra thành các nguyên tố đại lượng và các nguyên tố vi lượng Nguyên tố đại lượng là nguyên tố

mà khối lượng của nó >0,01% khối lượng khô của tế bào, nguyên tố vi lượng là nguyên tố mà khối lượng khô của nó < 0.01% khối lượng khô của tế bào

Các nguyên tố đại lượng chủ yếu bao gồm: C, H, O, N, P, S, K, Mg, Ca và Fe Trong

số này có 6 loại chủ yếu (chiếm đến 97% trọng lượng khô của tế bào vi sinh vật), đó

là C, H, O, N, P và S

Các nguyên tố vi lượng thường là Zn, Mn, Na, Cl, Mo, Se, Co, Cu, W, Br và B Tỷ lệ các nguyên tố hoá học tham gia cấu tạo tế bào vi sinh vật là không giống nhau ở cácnhóm vi sinh vật khác nhau

Vi sinh vật chủ yếu thu nhận được chất dinh dưỡng từ môi trường bên ngoài Căn cứ vào chức năng sinh lý khác nhau trong tế bào mà người ta thường chia các chất dinhdưỡng thành 5 nhóm lớn:

1) Nguồn carbon

Là nguồn vật chất cung cấp C trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật Trong tế bào nguồn C trải qua một loạt quá trình biến hoá hoá học phức tạp sẽ biến thành vậtchất của bản thân tế bào và các sản phẩm trao đổi chất C có thể chiếm đến khoảng một nửa trọng lượng khô của tế bào Đồng thời hầu hết các nguồn C trong các quá trình phản ứng sinh hoá còn sinh ra trong tế bào nguồn năng lượng cần thiết cho hoạt động sống của vi sinh vật Một số vi sinh vật dùng CO2 làm nguồn C duy nhất hay chủ yếu để sinh trưởng, khi đó nguồn C không phải là nguồn sinh năng lượng.Nguồn C chủ yếu được vi sinh vật sử dụng gồm có đường, acid hữu cơ, rượu, lipid, hydrocarbon, CO2 , carbonat

Đường glucose, fructose, maltose, saccharose, tinh bột,

galactose, lactose, mannite, cellobiose, cellulose, hemicellulose, chitin

Acid hữu cơ acid lactic, acid citric, acid fumaric, acid béo bậc cao,

acid béo bậc thấp, aminoacid

Hydrocarbon khí thiên nhiên, dầu thô, dầu paraffin

Carbonate NaHCO3, CaCO3, đá phấn

vi sinh vật kỵ khí trong điều kiện không có oxy có thể sử dụng một số aminoacid làmnguồn năng lượng Nguồn N thường được vi sinh vật sử dụng là protein và các sản phẩm phân huỷ của protein ( peptone, peptide, aminoacid ), muối ammone,

nitrate, N phân tử (N2), purine, pyrimidine, urea, amine, amide, cyanide

Nguồn N

Các dạng hợp chấtProtein và các sản

phẩm phân giải của

protein

peptone, peptide, aminoacid (một số vi sinh vật tiếtmen proteinase phân giải protein thành các hợp chất phân tử nhỏ hơn rồi mới hấp thu được vào tế bào)Ammone và muối

ammone NH3, (NH4)2SO4, (dễ được hấp thu)

N phân tử N2 (với vi sinh vật cố định N)

Các nguồn N khác purine, pyrimidine, urea, amine, amide, cyanide (chỉ

một số nhóm vi sinh vật mới có thể đồng hoá được)

3) Nguồn muối vô cơ

Các muối vô cơ là nguồn chất dinh dưỡng không thể thiếu đối với sự sinh trưởng của

vi sinh vật Chúng có các chức năng sinh lý chủ yếu là: tham gia vào thành phần củacác trung tâm hoạt tính ở các enzyme của vi sinh vật, duy trì tính ổn định của kếtcấu cá đại phân tử và tế bào, điều tiết và duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của tếbào, khống chế điện thế oxy hoá khử của tế bào và là nguồn vật chất sinh nănglượng đối với một số loài vi sinh vật (bảng 13.8)

Muối vô cơ và chức năng sinh lý của chúng

Na NaCl Thành phần của hệ thống chuyển vận của tế bào, duy trì áp suất thẩm thấu, duy trì tính