Giáo trình vi sinh vật học lý thuyết và bài tập giải sẵn (phần 1) (song ngữ việt anh) phần 2

235 1.1K 0
Giáo trình vi sinh vật học   lý thuyết và bài tập giải sẵn (phần 1) (song ngữ việt   anh)  phần 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ TRAO ĐỔI CHẤT Ở V I S I N H V Ậ T Mỉcrobial 4.1 MỤC TIÊU Metabolism OBJECTIVES Khi nắm vững chướng bạn phải Once có you have mastered this chapter, you khả năng: should be able to: • Phân biệt trao đổi chất, đồng hóa • Distinguish among metabolism, anabolism, dị hóa and catabolism • Đối lập phản ứng oxi hóa phản ứng • Contrast reduction and oxidation reactỉons khử • Compare and contrast the three types of • So sánh đối lập ba kiểu photphoryl hóa ATP phosphorylation ATP • Draw a tableỉisting the six basỉc types of • Vẽ bảng trình bày kiểu enzim enzymes, their activities, and an example oi bản, hoạttínhcủa chúng cho ví dụ each loại • Describe the components of a holoenzyme, • Mô tả thành phần holoenzim, and contrast protein and RNA enzymes đối lập enzim protein với • Dine activation energy, enzyme, enzim ARN apoenzyme, cofactor, coenzyme, active site, • Đinh nghĩa lượng hoạt hóa, cactơ, and substrate, and describe theừ roles in vị trí hoạt động, chất, mơ tả vai trị enzyme activity chúng hoạt động enzim • Describe how temperature, pH, substrate • Mơ tả cách nhiệt độ, pH, nồng concentration, and competitive and độ cớ chất, kìm hãm cạnh tranh noncompetitive inhibition affect enzyme khơng cạnh tranh tác động lên hoạt tính activity enzim • In general terms, đescribe the three stages • Bằng từ thông dụng, mô tả ba giaioi aerobic glucose catabolism (glycolysis, đoạn trinh phân giải glucoza the Krebs cycle, and the electron transport (đường phân, chu trình Krebs, chuỗi chaứi), including their substrates, products, vận chuyên điện tử), bao gồm chất, sản and nét energy production phẩm, sản lượng tinh ATP 172 Chuông bốn - Trao đối chấtở »1 sinh Tật • So sánh đường pentozophophat • Compare the pentose phosphate pathvvay đường Entner-Douđoroff với and the Entner-Doudoroff pathway vvith đường đường phân mặt lượng glycolysis in terms of energy production sản phàm anđ products • Thảo luận vai trị axetyl-CoA, chu • Discuss the roles of acetyl-CoA, the Krebs trinh Krebs chuồi vận chuyên điện tử cycle, and electron transport in phân giải hiđrat cacbon carbohydrate catabolism • Đối lập vận chuyên điện tử hô • Contrast electron transport in aerobic and hấp hiếu khí hơ hấp kị khí anaerobic respiration • Kê' bốn nhóm chất mang • Identiíy four classes oi carriers in electron chuỗi vận chuyến điên tử transport chains • Mơ tả vai trị hóa thẩm • Describe the role of chemiosmosis in photphoryl hóa oxi hóa ATP oxidative phosphorylation of ATP • Mơ tả lổn men đối lập với hơ hấp • Describe íermentation and contrast Ít vvith • KẾ ba sản phẩm cuối có ích respiration lên men giải thích cách • Identiíy three usul end-products of phảnứng lẽn men sử dụng đê nhận íermentation, and explain hovv dạng vi khuân íermentation reactions are used in the • Thảo luận việc dùng phép thử hóa identiíication oi bacteria sinh enzim trao đoi chất các• Dỉscuss the use of biochemical tests for sản phẩm nhận dạng vi khuân metabolic enzymes and products in the • Giải thích bàng cách lipit phân identiíication of bacteria giải đê thu lượng tạo chất • Explain hovv lipids are catabolized for trao đối energy and metabolite production • Giải thích cách protein đước • Explain how proteins are catabolized for phân giải đô thu lượng tạo energy and metabolite prođuction chát trao đơi • Dine photosynthesis • Dinh nghĩa quang hợp • Compare and contrast the basic chemicals • So sánh đối lập chất hỏa học and structures involved in photosynthesis cấu trúc sỏ tham gia vào quang hợp in prokarỵotes and eukaryotes sinh vật nhân sơ sinh vật nhân chuẩn • Describe the components and íunctỉon of • Mơ tả thành phần chức the tvvo photosystems, PS ì and PS li hai quang hệ PSI PSII • Contrast cyclic and noncyclic • Đối lập quang photphoryl hóa vịng photophosphorylation quang photphoryl hóa khơng vịng • Contrast the light-đependent anđ light• Đối lập phảnứng phụ thuộc ánh sáng independent reactions of photosynthesis không phu thuộc ánh sáng quang • Describe the reactants and products of th hợp Calvin-Benson cycle • Mơ tả chất tham gia phảnứng • Dine amphibolic reaction sản phẩm chu trình Calvin-Benson • Describe the biosynthesis of carbohydrates, • Định nghĩa phảnứng hai chiều lipids, amino acids, and nucleotides • Mỏ tà sinh tơng hợp hiđrat cacbon, • Describe interrelationshỉps behveen lỉpit, amino axit nucleotỉt catabolism and anabolism in terms of ATP • Mõ tả mối tương quan dị hóa and substrates đồng hóa phương diện ATP chất Giáo trinh »1 sinh vại học • lý thuyết tập giải sẵn Thào luận điều hịa hoạttínhtrao đối chất Discuss regulation of metabolic activity DỊ HOA (phân giải) (Q ^ 173 ĐÔNG HOA (tổng hợp) ó Các dơn phân tử Các cao phàn tử 1- Đường-p Aminio axit Nucleotit Vitamin Thành tế bào Protein Lípit Axit nucleic ® Ọ Đường phân ọ pp © KDPG Chu trình Krebs Chuỗi vân chuyển e" Photphoryl hỏa chất ọ Photphoryỉ hóa oxi hóa Ọ Tống hợp đơn phân từ o Tong hợp cao phân tử Hình 23 - Sơ đồ tổng quát ví trao đổi chất ỏ vi sinh vật (A simpliíied vievv oi microbial metabolism) 4.2 CÁC KHẢI NIỆM BẢN CORE CONCEPTS Trao đổi chất toàn phảnứng Metabolism, hoa which is all oi the chemical học thê sinh vật có thê reactions in an orgarúsm, can be divided into chia thành hai nhóm phảnứng chủ yếu : dị two major classes of reactions: catabolism hóa hóa Một dãy phản ứng anđ anabolism A series of reactions is called gọi lả đường trao đôi chất Tế a paứìwaỵ Cells ve catabolic pathv/ays, bảo có đường trao đoi chất dị hóa, which break larger molecules into smaller chúng phân giải phân tử lớn thành prođucts, and anabolic pathwaỵs, which sàn phàm nhỏ hơn, đường trao synthesize large molecules from the smaller đói chất dồng hoa, chúng tơng hợp phân products of catabolism Even though 174 Chuông bn ã Trao i cht Ơl sinh tt t lớn từ sản phẩm nhỏ dị hóa catabolic and anabolic pathvvays are Mặc dù đường trao đổi chất dị hóa vàintimately linkeđ in cells, Ít is often usehil to đồng hóa liên quan chặt chẽ với study the two types of pathvvays as if they tố bào, song người ta thường nghiên cứu vvere separate hai kiêu trao đối chất dạng tách VVhen catabolic pathvvays break dovvn biệt Khi đường trao đơi chất dị hóa large molecules, they release energy; thát is, phá vỡ phân tử lớn , chúng giải phóng catabolic pathvvays are exergonic Cells store lượng; điều có nghĩa đương some of this released energy in the bonds of trao đối chất dị hoa toa nhiệt Các tế bào ATP, though much oi Ít is lost as heat dự trữ phần lượng giải phỏngAnother result of the breakđovvn oi large liên kết ATP, molecules by catabolic pathvvays is the nhiều số bị dạng nhiệt productỉon of numerous smaller molecules, Một kết khác phân giải phán some of which are precursor metabolites of tử lớn nhờ đường trao đôi chất dị hoaanabolism lả sàn sinh nhiều phân tử nhỏ mà Some organisms, such as Escherichia coli số tiền chất trao đối can synthesize everything in their cells {rom hóa these precursor metabolites; other organisms Một số vi sinh vật Escheríchia must có acquire some anabolic builđing blocks thê tổng hợp thứ có tế bào từ as nutrients Note thát catabolic pathvvays, tiền chất này; thê khác lại địi hỏi bút nót necessarily inđividual catabolic số viên gạch xây dựng đồng hóa làm chấtreactions, produce ATP and metabolites; a đinh dường, cần nhớ đường given catabolic pathvvay may produce ATP, trao đoi chất dị hóa, khơng thiết or metabolites, or both An example of a phải phảnứng dị hoa rông rè, sản catabolic pathvvay is the breakdovvn of lipids sinh ATP chất trao đối; into glycerol and fatty acỉds đường trao dơi chất dị hoa sànTo summarize, then, a celĩs metabolism sinh ATP, chất trao dôi, involves both catabolic pathvvays thát break hai Một ví dụ q trình trao đơi chất dị dovvn macromolecules to supply molecular hóa phân giải lipit thành glixerol building blocks and energy ÚI the form oi axit béo ATP, and anabolic pathways thát use the Tóm lại trao đôi chất tế bào building blocks and ATP to synthesize bao gồm cà đường trao đối chất dị macromolecules needed for growth and hỏa phân giải đại phân tử đê cung cấp cácreproduction viên gạch xây dựng lượng dạngOXIDATION AND REDUCTION ATP đường trao đối chát đồng hóa REACTIONS sử Nhiêu dụng ATP phảnviên ứnggạch traoxây đôidựng chất bao gồm để Many metabolic reactions involve the tỏng hợp dùngtừcho sinh transíer of electrons from a molecule tliat chuyến cáccác điệnđại tử phân từ mộttửphân có khả trươngcho sinh mộtsản điện tử (được gọi chất donates an electron (called an electron 4.2.1 CÁC HOA cho điện tủ) PHẢN tới ỨNG phân tửOXI nhặnVÀ vào KHỬ donor) to a molecule thát accepts an electron eiâo trinh »1 sinh vật học • lý thuyết ta lập giải săn 175 điện tử (được gọi chất nhận điện tử).(called an electron acceptor) Such electron Những chuyển điện tử gọi transíers are called oxidation-reduction phảnứng oxi hoa - khử Phảnứng màreactions or redox reactions The reactions in điện tử nhận vào phảnứng khửwhich electrons are accepted are reduction phảnứng mà điện tử cho reactions, vvhereas the reactions in vvhỉch gọi phảnứng oxi hoa Các chất nhậnelectrons are đonated are oxidation ređiên tử coi bị khứ vi thu nhận actions Electron acceptors are said to be điện tử chúng làm giảm tích điện nói reduced because their gain in electrons chung (tức lả làm cho chúng trở nên âm ređuces their overall electrical charge (thát hơn) Các phân tử cho điện tứ coi is, they are more negatively charged) Molebị oxi hoa thơng thường điện tử cules thát donate electrons are said to be chúng chun tới ngun tử oxi oxìdized because írequently their electrons Các phảnứng oxi hoa khử luônare donated to oxygen atoms ghép đơi với điện tử mà Reduction and oxidation reactions are phân tử thu phải phân tử alvvays coupled because every electron thát khác cho Mót phân tử bị khử bằngis gained hy one molecule must be lionated cách nhận vào điện tử đơn giản by some other molecule A molecule may be điện tử thuộc thành phần nguyên tử reduced by gaining either a simple electron hiđro - nguyên tử cấu tạo từ or an electron thát is part oi a hydrogen atom proton điện tử Ngược lại, phân - vvhich is composed of one proton and one tử có the bị oxi hoa theo ba cách:electron In contrast, a molecule may be điện tử đơn giản, oxidized in one of three ways: by losing a nguyên tử hiđro sựsimple electron, by losing a hydrogen atom, nhận vào nguyên tử oxi Vì oxi hoa or by gaining an oxygen atom Because sinh học thường bao gồm nguyên biological oxidations often involve the loss oi tử hiđro phảnứng hyđrogen atoms, such reactions are also gọi phảnứng loạihiđro called đehỵđrogenation reactions Các điện tử tồn tự tếElectrons rarely exist íreely ÚI cytoplasm; bào chát ; thay vào chúng chạy vịng insteađ, they orbit atomic nuclei Thereíore, quanh nhân nguyên tử Do tế cells use electron carrier molecules to carry bào sử dụng phân tử mang điện tử đê electrons (oíten in hydrogen atoms) from one chuyên điện tử (thường nguyên location in a cell to another Three important tử hiđro) từ vị trí tới vị trí khác electron carrier molecules, vvhich are đeriveđ tê bào Có ba phân tử mang điện tử from vitamirts, are nicotinamide adenine quan trọng, bắt nguồn từ vitamin, đỏ đinucleotide (NAD*), nicotinamiđe ađenine NAD*, NADP* FAD Tế bào sử dụng mộtđinucleotiđe phosphate (NADP*), and ba phân tứ đường flavine ađenine dinucleotide (FAD) Cells trao đối chất đặc thù đẽ chuyển cặp điệnuse each of these moiecules in specific tử Một điện tử mang tói metabolic pathways to carry pairs of elecNAD* NADP* la thành phần cùa trons One of the electrons carried by either nguyên tử hiđro, qua tạo NADH NAD* or NADP* is part of a hydrogen atom, NADPH FAD mang hai điện tử dạng íorming NADH and NADPH FAD carries nguyên tử hiđro (FADHj ) Nhiều tvvo electrons as hydrogen atoms (FADH,) đường trao đối chất kẽ đường traoMany metabolic pathvvays, including those đổi chất tống hợp ATP, cần phân tử thát synthesize ATP, requừe such electron mang điện tử carrier molecules 176 4.2.2 Sự SẢN SINH ATP VÀ Dự TRỬ NĂNG LƯỢNG Chương bến • Trao đối chấtở f j sinh Tật ATP PRODUCTION AND ENERGY STORAGE Các chất dinh dưỡng chứa lượng Nutrients contain energy, bút thát energy lượng phân bò khắp is spread throughout their chemical bonds liên kết hóa học chúng nói chungand generally is nót concentrateđ enough khơng đủ tập trung đê sử dụng for use in anabolic reactions During phảnứng hóa Trong dị hoa, sinh vật catabolism, organisms release energy from giải phóng lượng Kí chất dinh nutrients thát can then be concentrated anđ dưỡng sau có the tập trung lại stored in high-energy phosphate bonds of dự trữ liên kết photphat cao molecules such as ATP This happens hv a phân tử ATP Điều xảy general process called phosphorỵĩation, in nhờ trình chung gọi vvhich inorganic phosphate (POj ) is added photphoryl hoa, ỏ photphat vơ cư to a substrate For example, cells gắn vào chất Chăng hạn tế bào phosphorylate adenosine diphosphate photphoryl hoa ADP, chất có hai nhóm (ADP)i vvhich has tvvo phosphate groups, to photphat, đế tạo thành ATP, chất có ba form ađenosine triphosphate ATP, vvhich nhóm photphat has three phosphate groups Các tê bào photphoryl hoa ADP đê tạoCells phosphorylate ADP to £orm ATP ÚI thành ATP theo ba cách đặc thù : three specific ways : - 5*1/ photphorỵl hoa Ở mức độ chất, Substrate-leve! phosphorỵĩatìon, trình bao gồm sư chuyển photphat từ vvhich involves the transfer of hợp chất hữu photphoryl phosphate to AD P from another hoa tới ADP phosphorylated organỉc compound - Sựphotphorỵl hoa oxi hoa, - Oxidative phosphoryỉation, ÚI vvhich lượng từ phảnứng oxi hóa khử hơ energy (rom redox reactỉons of hấp sử dụng đê gắn photphat vô respiratíon is used to attach inorganic vào ADP phosphate to ADP - Sự quang photphorỵl hoa, năng- ì^hotophosphnryỉation, in vvhich light lượng ánh sáng sử dụng đê energy is used to phosphorylate ADP photphoryl hoa ADP photphat vô vvith inorganic phosphate Sau ADP photphoryl hoa đế After ADP is phosphorylated to produce sản sinh ATP, đường trao đối ATP/ anabolic pathways use some energy of chất đồng hoa sử dụng số ATP by breaking a phosphate bond (vvhich lượng ATP cách phá vỡ liên re-forms ADP) Thus the cyclical kết photphat (điều tái tạo lại ADP ) ứiterconversion of ADP anđ ATP íunctions Như chuyên hoa lẫn theo somevvhat like rechargeable batteries: ATP đường vòng ADP ATP h&ạt độngmolecules store energy from light (in giống pin nạp lại : phân photosynthetic organisms) and, from tứ ATP dự trữ lượng từ ánh sáng (ở catabolic reactions and then release stored thô quang hợp) từ phảnứng dịenergy to drive cellular processes (including hoa sau giải phóng lượng dự trữ anabolic reactions, active transport, and đê hoạt hóa q trình tế bào (gồm movement) Rormed ADP molecules can phan ứng hoa, vận chuyên chủ be "recharged" to ATP again and again động, vả chuyên động) Các phân tử nhiều ADP lân đượcthành tái tạo ATP lại có thẻ "nạp lại" Giáo trinh vi sinh vật học - Lý thuyết va bai lập giải sin 177 Các phảnứng xảy liên kết Reactions occur vvhen chemical bonds hóa học bị phá ve* tạo thành are broken or formed between atoms In nguyỄn tử Trong phảnứng dị hoa ,catabolic reactions, a bond must be Hồn kết phải làm yếu trưốc destabilized bbre Ít will break, vvhereas in bị phá vỡ, trong phảnứng anabolic reactions reactants must collide hoa chất phảnứng phải va with sufficient energy beíore bonđs vvill chạm với lượng đầy đủ trước form betvveen thèm In anabolism, liên kết tạo thành chúng Trong increasing either the concentrations of đồng hóa tăng nồng độ chất phản reactants or ambient temperatures vvill ứng nhiệt độ môi trường làm tăng increase the number oi collisions and số lần va chạm sinh nhiều phàn ứng produce more chẹmical reactions; however, hóa học hơn; nhiôn thố sinh in living organisms, neither reactant vật khơng có nống độ chất phản ứng concentration nor temperature is usually nhiệt độ đủ cao đê đàm bảo high enough to ensure thát bonds vvill form liên kết tạo thành Do vậy, phảnThereíore, the chemical reactions oi life ứng hoa học sư sống phụ thuộc vàodepend upon catalỵsts, which are chemicals chất xúc tác, chất hoa học làm thát increase the likelihood of a reaction bút tăng khả xảy phản ứng are nót permanently changed ìn the process NAMING AND CLASSIFYING ENZYMES khống bị biến đoi vĩnh viễn Các Organic catalysts are known as enzỵmes chất xúc tác hữu có tổn lả enzim 4.2.3 CÁCH GỌI TÊN VÀ PHÂN LOẠI The names oi enzymes usually end with ENZIM the suffix "-ase," and the name of each Tên enzim thường kết thúc er)7.yme often incorporates the name of thát tiếp vĩ ngữ -aza, tên môi enzim enzyme's substrate, vvhich is the molecule thường gắn tên chất the enzyme acts upon Baseđ ôn their mođe phân tử mà enzim tác động lẽn Dựa of action, enzymes can be grouped into six phướng thức tác dụng chúng, enzim basic categories: xếp lại thành sáu nhóm bản: Hỵdroỉases catabolize molecules by Hiđrolaaa phân giải phân tử băng adding vvater in a decomposition process cách gắn thêm nước trình known as hydrolỵsis Hydrolases are used phân giải gọi thủy phân Các primarily in the depolymerization of macrohiđrolaza sử dụng trước hết molecules phảnứng giải trùng hợp đại phân tử Isomera.ies rearrange the atoms vvithin lzomera7.a tái xếp nguyên tử a molecule bút đo nót add or remove bên phân tử không gắn anything (so they are neither catabolic nor thêm vào loại (do anabolic) chúng khơng phải dị hoa, không Ligases or polymerases join two phải đồng hoa) molecules together (anđ are thus anabolic) Ligaza polimeraza liên kết hai They often use energy supplied by ATP phân tử với (và enzim Lyases split large molecules (and are đồng hoa) Chúng thường sử đụng lượng ATP cung cấp Liaza phân giải phân tử lớn (và ChutmB bốn • Trao đối chấtởỊj sinhỊ* 178 enzim dị hoa) mà không sử dụng thus catabolic) without using vvater in the nước trình process Oxiđoređuctaxa loại bỏ điện tử Oxidoreductases remove electrons from khỏi (oxi hoa) hoác gắn thêm diện từ (oxiđize) or add electrons to (reduce) vào (khử) chất khác Chóng various substrates They are used in both sử dụng đường trao đôi catabolic and anabolic pathvvays chất đồng hoa lẫn dị hoa Transíeraza chun nhóm chức Transíerases transíer functional groups, năng, nhóm amin (NH ), nhóm such as an amino group (NHj), a phosphate photphat, nhóm chứa hai cacbon group, or a two-carbon (acetyl) group, (axetyl) phân tử Transferaza có thê betvveen molecules Transíerases can be 4.2.4 BẢNđồng CHẤT enzim hoaCỦA CÁC ENZIM anabolic THE MAKEUP OF ENZYMES Nhiều enzim đước câu tạo hoàn toàn từMany enzymes are composed entirely of protein, song số khác lại gồm phần protein, bút others are composed of protein protein gọi apoenzim, phần portions, called apoenzymes, thát are inactive khổng hoạt động không liên két vối if they are nót bound to one or more nhiều chất phi protein gọi nonprotein substances called coíactors coíactơ Coíactơ lon vơ (như sắt, Cactors are eỉther inorganỉc ions (such as magie, kẽm, đồng) số phân tử hữuứon, magnesium, zinc, or copper ions) or gọi coenzim Tất certain organic molecules called coenzymes coenzim đểu vitamin (hoặc chứa AU coenzymes are either vitamỉns (or contain vitamin), phân tư hữu cần cho vitamứis), vvhich are organic molecules thát trao đôi chất số sinh vật (đặc biệt are requiređ for metabolism bút cannot be động vật có vú) khơng thê tơng hợp synthesized by certain organisms (especially Một số apoenám liên kết với mammals) Some apoenzymes bind vvithứiorcofactơ vô cơ, số liên kết với coenzim,ganic coíactors, some bind vvith coenzymes, số liên kết với hai Sự liên kết and some bind wiửi both The binding oi an apoenzim với cactơ tạo nên apoenzyme and its cofactor(s) forms an active enzyme, called a holoenzyme enzim hoạt động đước gọi holoenzim Three important coenzymes are the Ba coenzim quan trọng chất mang điện tử NAD*, NADP* va FAD, chúng, electron carriers NAD*, NADP*, and FAD, thấy, chuyên điện tử which, as we have seen, carry electrons in nguyên tử hiđro từ nơi đốn nơi khác tronghydrogen atoms from place to place within cells nội tế bào Không phải tất enzim protein, Nót all enzymes are proteừiaceous; some số phân tử ARN gọi are RNA molecules called ribozymes In ribozim sinh vật nhân chuẩn ribozim eukaryotes, íibozymes process other RNA chế biến phân tư ARN khác cách loạimolecules by removứig sections oi RNA and bị số phần ARN nối splicing the remaining pieces together phần lại với Gần nhà Recently, researchers have discovered thát the nghiên cứu phát lõi chức íunctìorĩal core oi a ribosome is a ribozyme; riboxom ribozim; họ thereỉore, given thát ribosomes make all cho riboxom tơng hợp tồn protein proteins, ribosomal enzymes make proteừi Giáo trinh »1 sinh vệt học • lý thuyết li Hài tập giải sẩn 179 enzim riboxom tống hợp enzymes enzim protein 4.2.5 HOẠT TÍNH ENZIM ENZYME ACTIVITY Bơn tế bào, enzim xúc tác phản VVithin cells, enzymes catalyze reactions by ứng cách hạ thấp lượng hoạt hoa,lowering the activation energy, vvhỉch is the lượng lượng cần thiết đế khỏi amount of energy needed to trigger a động phảnứng hóa học Thực đốt chemical reaction VVhereas heat can provide nóng cung cấp lượng để khởi energy to trigger reactions, the temperatures động phảnứng song nhiệt độ cân thiết đêneeded to reach actỉvation energy for most đạt tới lượng hoạt hóa hầu hết metabolic reactions are often teo high to allovv phảnứng trao đôi chất thường cao không cells to survive, so enzymes are needed ỉf cho phép tế bào tồn tại, cần phải có cácmetabolismỉs to occur Thỉs is true regardless enzim đê trao đơi chất có thê diễn Điều of vvhether the enzyme is a protein or RNA, or luôn dù enzim protein hay whether the chemical reaction is anabolỉc or ARN, dù phảnứng hóa học đồng hóa catabolỉc hay dị hỏa The activity of enzymes đepenđs ơn the Hoạttínhcủa enzim phụ thuộc vào độ closeness of fit betvveen the íunctional sites oi phù hợp vị trí hoạt động an enzyme and its substrate The shape of an enzim chát Hình dạng vị trí hoạtenzyme's functional site, called its active site, động enzim gọi vị trí hoạt is complementary to the shape of the động, ăn khớp với hình dạng chất.substrate Generally, the shapes and locations Nói chung, hình dạng vị trí vàiof only a íew amino aciđs or nucleotides amino axit nucleotit xác định hình determines the shape of an enzyme's active dạng vị trí hoạt động cùa enzim Sự thaysite A change in a single component - for đổi thành phần - chẳng instance, through mutation - can renđer an hạn đột biến - có thê làm cho enzim enzyme less effective or even completely trỏ nên hiệu chí hồn noníunctional tồn khơng hoạt động This enxyme-substrate specưicitỵ, vvhich is Tính đặc hiệu enzym - chất này, điểucritical to enzyme activity, hai been likened to kiện thiết yếu hoạt tính enzim, the fit behveen a lock and key This analogy is thường ví với ăn khớp ỏ khoa vànót completely apt because enzymes change chìa khoa Sự so sánh thực khơng hồn shape slightly when they binđ to their tồn xác enzim có bị substrate, almost as if a lock could grasp its biến dối hình dạng chút chúng liên keyInonce has been inserted This latter someÍtcases, several different enzymes kết với chất chúng, điểu gần giống descriptỉon oi enzyme-substrate speciíicity possess active sites thát are complementary isto mộtổ khóa giữ chặt chìa khóa called ừiducedtít variousthe portions of model a sứigle substrate chìa tra vào trongổ Sự mô molecule For example, an important lả tính đặc thù enzim cớ chất đượcprecursor metabolite called phosphoenolgọi mơ hình ăn khớp nhờ cảm ứng pyruvic acid (PEP) is the substrate for át least Trong số trường hợp, vài enzim khác có chứa nhiều vị trí hoạt động khớp với phần khác phân tử chất Chẳng hạn tiền chất quan trọng gọi PEP (axit photphoenol piruvic) chất nhát 180 Chương bốn • Trao đế! chấtởtisinh Tật năm enzim; tùy loại enzim tham gia mà five enzymes; depending ôn the enzyme intừ PEP sinh sàn phàm khác volved, various products are produced from Chăng hạn đường trao đôi chất PEP For instance, in a catabolic pathvvay PEP dị hoa PEP chuyển hóa thành axit is converted to pyruvic acỉđ, whereas in an pứuvic, đường trao đôi anabolic pathvvay PEP is converted to the chất đồng hoa PEP lại chuyến hóa thành amino acid phenylalanine Although the exact vvays thát enzymes amino axit phenylalanin Mặc dù phương thức xác mà lovver activation energy are nót knovvn, enzim làm giảm lượng hoạt hoa appears thát several mechanisms are chưa biết rõ, song dường có sơ' involveđ Some enzymes appear to bóng chế tham gia vào Một số enzim có lẽ reactants into sufficiently close proximity to mang chất phảnứngtóimột cự ly đủ gầnenable a bond to form, vvhereas other phép tạo thành liên kết, enzymes change the shape of ã reactant, incác enzim khác làm thay đổi hình dạng cùa ducing a bond to be broken In any case, chất phảnứng, qua làm cho Hôn kết bịenzymes increase the likelihood thát bonds phá vỡ Trong trường hợp, enzim đểuvvill form or break làm tăng khả để liên kết có thê đượcPhases oi the catabolic lysis oi a íructose 1,6-bisphosphate molecule incluđe: tạo thành phá vỡ Các giai đoạn phân giải dị hóa An en7.yme associates vvith a speciíic phân tử fructozo 1,6-bisphotphat bao gồm : substrate molecule havỉng a shape thát is Một enzim liên kết với phân tử cớ compỉementary to thát enzyme's active sỉte chất đặc hiệu có hình dạng bô sung với vị tri The enzyme and its substrate bind to form a temporary intermeđiate compounđ hoạt dộng enzim Enzim chất liên kết với calleđ an enzyme-substrate compìex The đổ tạo thành hợp chất trung gian binding oi the substrate inđuces the enzyme to fit the shape of the substrate even more tạm thời đước gọi phức hệ enzừn - chất Sự liên kết chất làm cho enzim ăn closely Bonds vvithin the substrate are broken, khớp với hình dạng chát forming tvvo (and in some other reactions, chí cịn vừa văn Các liên kếtở bên chất bị phá more than two) prođucts (Note thát in an vỡ, qua tạo nên hai (trong số phản anabolic reaction, instead oi the breakage oi a ứng khác có the nhiêu hai) sản phàm bond, tvvo reactants are linked together to (nhớ phảnứng đồng hoa thayform a single product.) vào việc phá vỡ liên kết hai chất tham4 The enzyme đisassociates from the gian phảnứng lại liên kết với đê nevvly íormed molecules, vvhich di£fuse avvay from the site of the reaction, and the enzyme tạo thành sản phàm nhất) Enzim bị phân ly khỏi phân tử resumes its original configuration and is vừa tạo thành, phân tử ready to associate with anoứier substrate khuếch tán khỏi vị trí phảnứng cịn enzim molecule Many íactors iníluence the rate oi phục hồi lại cấu hình ban đầu sẵn sàng dể enzymatic reactions, ứicludứig temperature, liên kết với phân tử chất khác Nhiều pH, enzyme and substrate concentrations, nhân tố ảnh hường đốn tốc độ phản and the presence oi inhibitors ứng enzim, có nhiệt độ, pH, nồng độ enzim chất có mặt chất kìm hãm Giao trinh vi sinh vật học - Lý thuyết li nài tập giải sin 391 cao nào? Tại sao? organisms? vvhy? Chúng đa dạng ỏ chỗ chúng They are more diverse in thát they can use có thê sử dụng đường khác different pathways loi carbon dioxide để cố định C0 Ngun nhân íixatíon The most likely reason why this is điểu thật làở chỗ vi true is thát bacteria evolved very early and khuân nảy xuất sớm vả tiếp tục contừiued to diversiíy over time The đa dạng hóa theo thời gian Vi khuân lam cyanobacterỉa were the only bacterial nhóm vi khuân group thát was successfully incorporated đưa thành cống vào sinh vật nhân as symbionts into eukaryotic organisms chuẩn tảo thực vật dạng including all algae and plants therefore thê cộng sinh, điểu giải thích accounting for the more restricted sinh vật nhắn chuẩn cótínhđa dạng diversity in Eucarya hẹp Phấn trá lài - — 392 CHƯƠNG NẪN! 5.3.1 Bài kiểm tra nhập môn (Pre-tests) Trao đổi chất (Metabolism) Khuếch tán kích thích (Facilitated diffusion) Oxi (Oxygen) Tất ý (AU of the above) Thẩm thấu (Osmosis) Tất tác nhân nghi ngờ gây bệnh đểu có cấu tạo tế bào (AU suspected causative agents oi disease are composed of cells) Bioíim (Bioíilm) Lổn men (Fermentation) A B (Both A and B are correct) lũ C0 (Carbon dioxide) 5.3.2 Câu hòi lựa chọn (Multiple Choice) Một khuẩn lạc mọc bể mặt thạch (a colony ơn an agar suríace) Vi khuẩn kị bắt buộc (obligate anaerobe) Loại độc gốc superoxit (detoxiíies superoxxiđe radicals) Gốc hiđroxyl (the hydroxyl radical) Vi sinh vật ưa ccx (capnophiles) Nhân hem (heme) Vi khuân ưa lạnh (psychrophiles) Không thể gây bệnh người (cannot cause diseases in humans) Cấy vạch (streak plate) lũ Thành phần hóa học xác mơi trường biết rõ (the exact chemical composition oi the medium is known) l i Khơng có ý ý (none oi the above) 12 Trọng lượng khô (dry vveight) 13 Một dụng cụ đếm trực tiếp số vi sinh vật chúng qua mộtống nghiệm trước đetectơ điện tử (a device thát directly counts microbes as they pass through a tube in íront of an electronic detector) 14 Đổng khô (freeze-drying) 15 Khả đápứng lại thay đổi mật độ quần (the ability to respond to changes in population densìty) 16 pHlO 17 Hỏa tự dường (chemoautotroph) 18 Oxi đơn mức (singlet oxygen) 19 Vi khuân kị khí chịu khí (aerotolerant anaerobes) 20 Nitơ (nitrogen) 21 Nhân tố sình trương (grovvth íactors) 22 Cả A c (Both A anđ c are correct) 23 Cần có phịng ngừa đa nhằm bảo vệ mâu khói bị nhiễm khuân (universal precautions are observeđ in order to protect specimens from contamination) Giỏo dinh ô1 sinh rt hc ã Lý thuyt »â lập giải sin 393 24 Các khuẩn lạc mọc bề mặt môi trường (colonies grovving át anđ belovv the surface oi the medium) 25 Nguyên sinh động vật (protozoa) 26 Thạch đơng nguội tới 40°c (agar does nót solidiy until Ít cools to about 40°C) 27 Mơi trường chọn lọc phân hóa, khơng phải cá hai (media can be eithe selective or di£ferential bút nót both) 28 Mơi trường xác định : canh đinh dưỡng (dined medium : nutrient broth) 29 Đông khô (Lyophilization) 30 (5 hours) 31 Vì chúng dang tổng hợp enzim để sử dụng chất dinh (luông môi trường (because they are syntheiing new enzymes in order to use nutrients in theừ medium) 32 Khi đạttóipha chết, tế bào bình ni chết (vvhen death phase is reached all cells in the culture have died) 33 Độ đục (Turbidity) 34 25.000.000 35 Nó giết chết vi sinh vật chúng đếm (Ít kills the organisms as they are being counted) 36 pH thấp (lów pH) 37 Sinh vật ưa nhiệt - sinh trưởng 32"C (thermophile-grovvth át 32"C) 38 pH = 3,1 39 5-10% NaCl 40 Từ 6,5 đến 7,5 (behveen 6.5 and 7.5) 41 Tồn nhiệt độ cao (survives high temperatures) 42 Sinh vật ưa lạnh sinh vật ăn lạnh (psychrophiles and psychrotrophs) 43 Tất ý (all of the above) 44 Nó sinh trưỏng 37°c (Ít grovvs át 37°C) 45 Giấm nước (vinegar in vvater) 46.1,5 (1.5 hours) 47.6,0 48.4 49.45 phút (45 minutes) 50 Thời gian nhân lên phải thời gian thếhệ (replication time must equal generation time) 51.27 52 (3 hours) 53 Sinh vật ưaấm (mesophiles) 54 Sinh trưởng (synchronous) 55 Cả A B (both A and B) 56 Mật ong chứa nước dùng (little vvater is available) 57 Các sản phẩm oxi độc (toxic oxygen products) 58 Khối lượng tế bào dịch nuôi (cell mass oi a culture) 59 Khối lượng tế bào (cell mass) 60 Không phải vi sinh vật nhìn thấy đểu sống (nót all of the microbes seen are alive) 61 Thời gian thếhệ (generation time) 62 Trong bước cuối sinh trưởng logarit (during the last stages of exponential grovvth) 63 Tiềm phát (lag) 394 Phản trà lài - Chum* nám 64 Cán (stationary) 65 Logarit (exponential) 66 30-300 67 3,1 X lũ 68 Nhiều lả tất (more than one, bút nót all, of the above methods) 69 Trạng thái ôn định (steady state) 70 Nhiệt độ trung binh cùa sinh trưởng (the mean temperature thát grovvth is observeđ) 71 Ưaấm (mesophile) 72 Chịu lạnh (psychrotolerant) 73 Siêu ưa nhiệt (hyperthermophịle) 74 Ưaấm (mesophile) 75 Ưa lạnh (psychrophile) 76 Suối nước nóngồ Cơng viên Quốc gia Yellowstone (hót springs in Yellowstone National 1'ark) 77 Sự nhân trình tự ADN nhờ PCR (PCR amplif icatỉon of a DNA sequence) 78 Nồng độ ion hiđro tăng 10 lần (the hydrogen lon concentration has increased hy lo fold) 79 Chỉ sinh trương pH thấp (grow only át low pH) 80 Gradien lon Na trì thay cho động lực nhờ proton (A sodium lon gradient is maintained rather than the more typical proton motive force) 81 Các sinh vật ưa mặn (halophiles) 82 Ưa mặn (halophile) 83 Chịu mặn (halotolerant) 84 Vi hiếu khí (microaerophile) 85 KỊ khí chịu khí (aerotolerant anaerobe) 86 Hiếu khí tiện (íacultative aerobe) 87 Hiếu khí bắt buộc (obligate aerobe) 88 Peroxit hiđro (hydrogen peroxide) 89 Khơng có ý ý (none of the above) 90 Dựa thông tin cho, không thố phân biệt loại trân (based ơn the information provided one can nót đistinguish between these choices) 91 Nhiệt độ biến tính protein (protein denaturation temperature) 92 Nhiệt độ chuyên pha lipit (lipid phase transition temperature) 5.3.3 Điền vào cho trống (Fill in) Sinh trưởng (Grovvth) Phân đơi (Binary tìssion) Tốc độ sinh trưởng (Grovvth rate) Ưa axit bắt buộc (Obligate acidophile) Tiềm phát (Lag) Nhiệt độ (Temperature) Bàn lề (Cardinal) Chịu lạnh (Psychrotolerrant) Siêu ưa nhiệt (Hyperthermophile) lũ Taq polimeraza (Taq polymerase) Giáo trinh »1 sinh vật học • li thuyết ri tập giải sàn l i Cacbon, lượng, điện tử (carbon, energy, electrons) 12 Mức đơn (siriglet) 13 Nitơ (nitrogen) 14 Vitamin (Vitamứis) 15 Nhiệt độ sinh trưởng cực tiểu (minimum grovvth temperature) 16 Thâm thấu (osmotic) 18 Petri dishes 17 Vi sinh vật ưa mặn (halophiles) 19 Complex; peptones 18 Đĩa Petri 20 ABC transporters; active transport 19 Phức tạp; pepton 20 Chất vận chuyển ABC; vận chuyển chủ 21 Siđerophores động 22 Complex; defined 21 Siđeropho 23 Agar; 40 22 Phức tạp; xác định 24 Colony; spread plate; streak plate; pour 23 Thạch;40 plate 24 Khuẩn lạc; cấy gạt; cấy vạch; cấy trộn 25 Phosphoenolpyruvate: sugar 25 Photphoenolpiruvat; đường; phosphotransíerase; group translocation photphotransferaza; chun dịch nhóm 26 Lithotrophic; heterotrophic 26 Dinh dưỡng vô cơ; dị dưỡng 27 Chemolithotroph 27 Hóa dưỡng vơ 28 Grovvth; coenocytic; binary íission; 28 Sinh trưỏng; cộng bào; phân đôi; nảy chồi budding 30 Mẻ; liên tục 29 Gốc superoxit; peroxit hiđro; gốc 29 Superoxide radical; hyđrogen peroxide; 31 Tuôcbiđostat hiđroxyl; gốc superoxit; peroxit hiđro hydroxyl radical; superoxide radical; 32 Chịu thấm thấu; ưa mặn 33 Mẻ, lag; log; lũy thừa; cân bằng; chết hydrogen peroxide; 30 Batch; continuous 34 Hiếu khí 31 Turbidostat 32 Osmotolerant; halophiles 35.Tùy tiện; chịu khí 33 Batch culture; lag; log; exponential; 36 Chịu trọng lực; ưa trọng lực 37.Tia tử ngoại; quang hoạt hóa; tái hoạt hóa stationary; death 34 Aerobes tối 35 Facultative; aerotolerant 38.Ưa nhiệt; siêu ưa nhiệt 36 Barotolerant; barophilic 39 Liên tục (mỏ) 37 ULTRAVIOLEt; photoreactivation; dark 40 Oxi đơn mức reactivatíon 41 Cân bằng, không cân 38 Thermophiles; hyperthermophiles 42 Nghèo dinh dưỡng 39 Continuous (open) 5.3.4 Trả lời đủng (T) sai (F) Ợrue/ĩãlse) 40 Singlet oxygen Phương pháp xác định số gần (MPN) bao gồm loạt 15ống nghiệm (T) 41 Balanced uribalanced Phép tế bào kế dòng chảy bao gồm việc đếm tếbào gắn thuốc nhuộm huỳnh quang 42 Oligotrophic (T) Các phương pháp đo sú* trường trực tiếp xác phương pháp gián tiếp (F) Phán trẻ lời- ữ*mầ*m 396 Đường cong sinh trưởng vi khuân vẽ đổ thị có tỳ lệ logarit hai trục X y(F) 2" biêu thị số tế bào xuất từ tế bào sinh sản phân đổi (F) Các tế bào phân chia phân đôi theo mặt phăng song song tạo chuôi cáctếbào (T) Tủ nuôi sử dụng nến lả phương pháp dễ làm rè nhằm tạo môi trường giàu oxi (F) Các vi sinh vật ưa mặn tiện địi hỏi có mặt nồng độ muôi cao (F) Các vi khuân tác nhân gây bệnh cùa người xếp vào nhóm ưaấm (T) 10 Khi vi sinh vật tiếp xúc với nhiệt độ cao nhiệt độ sinh trường tối ưu cùa chúng 5.3.5 Trả lời ngắn protein (Short chúng Ansvvers) bị biếntínhvĩnh viễn (ĩ) Ì Đa dạng trao đối chất gì? Nó xảy như1 What is metabolic diversity? Hovv did Ít nào? Diều liên quan với come about? How does this relate to the role of microbes in nature? vai trò vi sinh vật tự nhiên? Da dạng trao đối chất cách ngắn Metabolic diversity is a concise vvay of gọn đế vi sinh vật có thê sử stating thát microorganisms can utilize a đụng loạt gần không giới hạn virtually unlimited array of compounds as cấc hợp chất làm nguồn cacbon / source of carbon and/or energy came nguồn lượng Nó diễn about in evolution through the need to trình tiến hoa nhu cầu để quay vòng recycle all components of the living cell— tất cá thành phần tế bào sống- carbon nitrogen, sulíur etc This role of cacbon, nitơ, lưu huỳnh, Vai trò microorganisms has remaineđ unchanged vi sinh vật trì khơng đổi as ai] components of higher life forms are mineralized by the metabolically diverse thành phần sinh vật bậc cao khoáng hoa nhờ vi sinh vật microbes Microbes survive and actually thrive i đa dạng trao đơi chất Các vi sinh vật sống sót thực phát virtually every environmental niche ôn earth triểnở hầu hết môi trường Trái Đất Hovv đoes this relate to the perpetration oi Điểu có liên quan với life ôn earth? Organic matter ultimately gets in svvamps, vinh cửu sống Trái Đất? Các chất hữu chủ yếu nhận từ saltems, thermal areas, and all types oi đầm lầy, bãi muối, khu vực environmental nỉches Recycling in these nóng, loại mơi trường Sự quay environments is a necessity for long-term vòng môi trường survival of viable systems nhu cầu cho sống lâu dài hệ VVhat are the basic requirements in development of a grovvth medium? VVhy is thống sống sót Các yêu cầu đê tạo môi each added? How does this relate to the trường nuôi cấy gì? Tại yếu tố cầncomposition of a bacterial cell? bơ sung vào? Điều có liên quan The basic requirements for a growth thố với thành phần tế bào vi medium are sources oi carbon, nitrogen, sulíur, phosphorous, and in some cases khuân? Các yêu cầu với môi trường hydrogen and oxygen molecules One sinh trường nguồn cacbon, nitư, lưu must also provỉde various cations such as huỳnh, photpho, số trường hợp phân tử hiđro oxi Người ta / gia trinh »1 sinh tật học - Lý thuyết táp giải sin 397 phải cung cấp lon dương khác iron, magnesium, arid calcium and the sắt, magie, canxi lon âm anion chloride The reason for the addition clo Lý cần phải bổ sung thêm of each is thát they are some way chất chứng thành phần components oi the cell A medium must tế bào dạng Một rlect the composition oi the bacterium as môi trường phải phản ánh thành the lack oi any single component vvill phần vi khuân việc thiếu either prevent grovvth or result in an thành phần đơn giản unhealthy cell ngăn ngừa sinh trưởng dẫn đến Deíine "grovvth íactors." Why some tế bảo không khoe mạnh organisms require thèm? Hãy định nghĩa "các nhân tố sinh trưởng" Tại sô' sinh vật địi hỏi chất này? "Growth íactors" are compounds thát are added to a grovvth medium because the "Nhân tố sinh trưởng" hợp chất organism cannot synthesize thèm bố sung vào môi trường sinh Generally this results because the trưởng vi sinh vật không thê tổng microorganism evolved ÚI an hợp chúng Nói chung, điều environmental niche where these íactors xảy vi sinh vật tiến hoa tị mơi trường có mặt were present Selected B-vitamins, amino acids, and nucleic acid bases are typical nhân tố sinh trưởng Các vitamin grovvth íactors nhóm B, axit amin, bazơ How vvould one use enrichment culture to axit nucleic nhân tố sinh isolate an organism capable of growth with ptrường điên hình Người ta sử đụng môi trường làm aminobenzoic aciđ as sole source of carbon? phong phú đế phân lập vi sinh vật có What would one to obtain an organism khả sinh trưởng với axit p- present in prỉmary enrichment in axenic aminoberizoic lả nguồn cacbon culture? nào? Phải làm đê nhận vi One would prepare a medium vvith the sinh vật có mặt ỏ lần làm giàu sodium salt of p -aminobenzoic acid as sole source of carbon and energy The medium q trình ni cấy khiết? would contain inorganic nitrogen, Người ta chuẩn bị môi trường chứa phosphorous, sulíur sources, along vvith muối natri axit /7-aminobenzoic làm nguồn cacbon lượng Môi the minerals required by a bacterium Soil or water would be the inoculum After trường chứa nguồn nitơ vô cơ, visible grovvth was evident, an organism photpho, lưu huỳnh với muối khoáng mà vi khuân yêu cầu Dùng đất would be obtaineđ ÚI axenic culture by nước để cấy Sau sinh trưởng xuất streaking ôn a solid medium hiện, vi sinh vật nhận Why have bacteria been utìlỉzed in dạng giống khiết nhờ việc cấy gạt studying nutrition rather than using higher organisms such as rats or other animals? Hovv môi trường rắn Tại vi khuân sử dụngtoongcácdoes this relate to comparative biochemistry? The major reason for utilizing nghiên cứu dinh dưỡng mà sinh vật bậc cao chuột động microorganisms in preíerence to higher life vật khác? Điều liên quan gìtóibộ mơn forms is rapid grovvth and the ability of bacteria to synthesize all cellular hóa sinh học so sánh? Nguyên nhân sư dụng vi sinh vật mà cácvà sinhkhả vátnăng bác cao sinhkhông trưởngphải nhanh củalàvisư 398 Phẩn trả lới - ClMWug»ầi khuân việc tông hợp toàn thành components from a single substrate phần tế bào từ chất đơn giản Bộ Comparatíve biochemistry tells us thát môn hoa sinh học so sánh cho biết synthesis and basic energetics in a tổng hợp lượng học sỏ bacterium will generally occur vía an vi khuân thông thường xảy equivalent series of reactions in all líving qua loạt phảnứng ỏ cells tế bào sống VVhere would one obtain samples to Người ta nhận mẫu dùng used in isolating various photosynthetic đế phân lập nhóm vi khuân quang hợp bacteria? VVould the source for cyanobactería khác từ đâu? Nguồn để phân lập vi differ from thát for green sulíur khuẩn lam có khác với nguồn đẽ phân lập photosynthetics? Why? vi khuẩn lưu huỳnh màu lục không? Tại sao? The photosynthetic organisms thát reduce Các vi khuân quang hợp khử hợp chất sulíur compounds vvould be ÚI strictly lưu huỳnh nằm mơi trường kị khí anaerobic environments The lower levels nghiên ngặt Tầng hổ tĩnh of a quiet pond with đecaying organics át chứa chất hữu phân giảiở đáy the bottom would be a potential source oi nguồn để phân lập vi khuân quang the green and purple sulhư hợp lưu huỳnh màu lục màutía.Các vi photosynthetics The non-sulfurs vvould be khuẩn khơng lưu huỳnh có mặt present in shallovv areas of aquatic khu vực nông môi trường environments The cyanobacteria vvould be nước Vi khuân lam có mặt lớp present in oxygen suríace ivaters nước bề mặt giàu oxi VVhat is a microbial community? Are these Quần xã vi sinh vật lả gì? Nó có chiếm ưu prevalent in nature? tự nhiên không? A microbial community would be the Một quẩn xã vi sinh vật bao gồm hỗn hợp mixed genera thát would thrive in most chi phát triển tốt hầu hết environmental niches cácổ sinh thái VVhat is the streak plate method, and how Phương pháp cấy vạch gì? Người ta sử does one employ this to obtain a pure dụng phương pháp đê thu culture? giống khiết? A streak plate is an effective method for Phương pháp cấy vạch phương obtaining a pure culture A sample vvoulđ pháp hiệu đẻ thu nhận giống be streaked (zigzag pattem) over one thứd khiết Mâu có thê cấy vạch (kiểu zicof an agar suríace, the loop sterilized, and a zac) phần ba bề mặt thạch, que cấy streak across a small part of the first streak vô trùng, vạch cấy lấy phần nhỏ vvould be streaked over a second third of vạch thứ vạch lên phần thứ hai the surface; followed by sterilizing the loop bề mặt thạch, khử trùng que cấy lấy and cross streaking (from the second thứd) phần vạch thứ hai vạch lên phần the remaining third o£ the suríace Isolated cịn lại thứ ba bề mặt thạch Các khuẩn colonies should be obtained by this lạc riêng rẽ có thê nhận cách method 10 Deíine axenic culture, consortia, anđ a 10 Định nghĩa giống khiết, tập đoàn bacterỉal straỉn, chủng vi khuẩn An axenic culture is one containing a single Giống khiết môi trường chứa strain, a consortium is an mixture of chủng nhất, tập đoàn hỗn specỉes Ù! loose cooperation with orte hợp chủng cịn lồivicókhn quan làhệmột lỏngtậplẻohợp vớicác vi another, and a bacterial strain is one thát is Giáo trinhtísinh Tật học - ụ thuyết tả tập giải sẩn 399 khuân giống hệt mặt di truyền composed of genetically identical bacteria l i Phương pháp cấy trộn khác với phương ll.How does a pour plate đtffer from a streak pháp cấy vạchở chỗ nào, ưu diêm plate? What are the ađvantages of each? phương pháp gì? A pour plate is a technique vvhere the Cấy trộn kỹ thuật mẫu chứa vi khuẩn sample containing bacteria is adđed to đưa vào môi trường thạch molten agar (46-48°C) and an aliquot of this làm tan (46-48°Q sau đố phần vào poured into a Petri dish A streak plate đỉa Petri Phương pháp cấy vạch giống would be as discusseđ ìn the answer to thảo luận câu trả lời The pour plate has colonies entrapped in Cấy trộn chứa khuẩn lạc nằm bên the agar and overgrovvth by íaster grovving thạch, đồng thời sinh trưởng mức organisms is curtailed Both are effective vi sinh vật phát triển nhanh có thê bút pour plates subịect the culture to a hạn chế hai có hiệu quả, song temperature thát might be harmíul toong phương pháp cấy trộn vi khuân12 What are the tvvo major methođs for mẫn cảm với nhiệt có thê bị tơn hại term storage oi bacteria? 12 Hai phương pháp chủ yếu để bảo quản Bacteria can be preserved by freeze-drying lâu dài vi khuân lả gì? (lyophilization) or freezing in liquid nitrogen Vi khn có thê bảo quản 13 VVhat is the difference between cell phương pháp đông khô phương and population grovvth? How these fÍt into pháp đơng lạnh nitơ lỏng the cell cycle? 13 Đâu khác biệt sinh trưởng tế Cell growth is the increase in size of an bào sinh trương quần thể, chúng phù hợp individual cell vvhereas population grovvth với chu trình tê bào thê nào? is an increase in the number of Sinh trưởng tế bào tăng kích thước microorganisms present ÚI a culture In the tế bào riêng lè sinh cell cycle there is cell growth and this is trưởng quần thê tăng số lượng íollovved by cell division and population vi sinh vật có mặt mơi trường Trong grovvth chu trình tế bào co sinh truồng tế bào vả 14 A grovvth curve is đivided into phases sau phân chia tế bào sinh designated lag, exponential grovvth, trưởng quần thể stationary, and death What is happening to 14 Đường cong sinh trưởng chia thành ỉndỉviđual cells đuring each of these phases? pha gọi pha tiềm phát (lag), pha How does thỉs relate to microorganisms logarit, pha cân pha chết Điều xảy nature? tế bào riêng lètoongmỗi pha? During the lag phase some cells are dying Điều có quan hệ thố vi vvhile most are acclimating to the nevv sinh vật tự nhiên? envừonment and synthesizing requisite Trong pha tiềm phát số tế bào bị chết enzymes and molecules requứeđ for hầu hết tế bào làm quen với balanced grovvth Exponential or log phase môi trường tông hợp enzim is a period vvhere all cells are grovving and phân tử cần thiết cho sinh trưỏng dividing át a constant rate During cân Pha logarit hay pha số mũ giai stationary phase an equal number of cells đoạn tất tế bào sinh trưởng are đying and reprođucing The cells phân chia tốc độ không đổi Trong present are in a resting state and the death pha cân số tế bào chết sinh phase is one oi exponential death In nature sản Các tế bào có mặt trạng nghỉ thường số tếtrong bào chết tăngcác theovi số mũ.thái Thơng tự nhiên 400 Phẩn trề lịi- t w i * sinh vật nằm pha cân bằng, pha microorgaiùsms are generally in the logarit xảy định kỳ thuộc vào điều stationary phase vvith periodic exponential kiện thức ăn phase grovvth đepending ôn nutrient 15 Tại số nghiên cứu thựcavailability với số tế bào sinh trưởng nuôi15 Why are some studies done vvith cells cấy đồng Người ta thu giống growing in synchronous culture? Hovv ivould one obtain a synchronous culture? cách nào? Nuôi cấy đồng cho phép người ta theo Synchronous culture permits one to follow dõi kiện xảy tế bào events ÚI a cell, such as DNA replication, chép ADN không thê thát cannot be done in batch culture In tiến hành nuôi cấy không liên tục synchronous culture ai] cells in the Trong nuôi cấy tế bào population are in the same state of reproduction A synchronous culture can be quần trạng thái sinh sản Một bình ni cấy đồng nhận obtaineđ by techniques thát yield cells of nhờ kỹ thuật thu nhận tế bào the-same size 16 Total dry vveight, and viable count o có kích thước 16 Tống trọng lượng khô, số tế bào sông are employed ÚI measuring cell mass What sử dụng để đo sinh khối tế bảo Ưu are some o£ the pros and cons of each điếm nhược điểm phương pháp method? How can turbidity be employed in gì? Phép đo độ đục sử dụng để xác measuring microbial mass? Total dry vveight is generally accurate bút định sinh khối vi sinh vật nào? generally renders cells unfit for metabolic Tơng trọng lượng khơ nói chung xác, song phướng pháp làm cho tếbào studies Viable counts are time consuming trở nên khơng cịn thích hớp đôi với and inaccurate Turbidity is an effective method when some suitable technique such nghiên cứu trao đổi chất Phương pháp đếm tế bào sống tiêu tồn thời gian as dry vveight or total nitrogen has been khơng xác Đo độ đục phương determined for a given turbidity oi thát pháp có hiệu kỹ thuật đo particular microorganism This permits one a stanđard curve thát is accurate trọng lượng khô nitơ tống số 17.to dravv How does a chemostat vvork? A xác định độ đục đinh turbidostat? vi sinh vật cụ thê Phương pháp cho A chemostat is an instrument thát phép người ta vẽ đường cong tiêu maintains a bacterial culture in the chuẩn xác exponentíal phase for an extended period 17 Chemostat hoạt động nào? of time Nutrient is added át a rate Tcbiđostat hoạt động nào? consisteníly vvith maximal grovvth and the Chemostat dụng cụ giữ sinh trưởng outílovv is adịusted to maintain the desứed vi khuẩn pha logarit grovvth rate A turbiđostat maintains a thời gian dài Chất dinh dưỡng bố constant grovvth rate by controlling outflow sung ỏ tốc độ phù hợp với sinh trưởng based ôn a selected turbidỉty in the culture cực đại dòng chảy điều chỉnh đế 18 Deíine aerobe, anaerobe, and giữ tốc độ sinh trưởng mong muốn microaerophile What does strict and Tcbiđostat trì tốc độ sinh trưởng ổn định cách kiêm sốt dịng chảy dựa độ đục môi trường nuôi cấy 18 Dinh nghĩa vi sinh vật hiếu khí, kị khí vi hiếu khí? Nghiêm ngặt tùy tiện có nghĩa Blâo trinh »1 sinh fạt học -1» muyếl tà hài tập giải sin 401 nói vi sinh vật hiếu khí íacultative mean in reíerence to aerobes and kị khí ĩ anaerobes? Một sinh vật hiếu vi sinh vật sử dụng An aerobe is a microorganism thát utilizes oxi làm chất nhận điện tử cuối Các vi oxygen as terminal electron acceptor sinh vật kị khí sinh trường vắng mặt oxi Anaerobes grovv in the absence of phân từ Một vi sinh vật vi hiếu khí đòi hỏi molecular oxygen A micro-aerophile oxi phân tử, song so với nồng độ requires molecular oxygen bút át less than khí Nghiêm ngặt thuật ngữ atmospheric levels Strict is a term thát vi sinh vật sinh trưởng índicates thát the microorganism will grow điểu kiện đó, ví dụ vi khuân kị khí only under thát condition e.g., a strict nghiêm ngặt không chịu oxi phân anaerobe vvill nót tolerate molecular tử Một vi khuẩn tiện cờ thể có oxygen A íacultative organism is one thát thể sinh trưởng điều kiện hiếu khí can grow under conditions of aerobiosis or kị khí anaerobiosis 19 Các thê chịu khí thích nghi 19 How have aerotolerant organisms adapted để chịu có mặt sản phẩm to tolerate the presence of toxic oxygen oxi độc? products? Các chịu khí sinh enzim Aerotolerant organisms produce enzymes peroxiđaza, catalaza, and superoxit such as peroxidases, catalases, and super đismutaza phá huy sản phẩm độc oxide dismutase thát destroy toxic 20 Những nguyên nhân làm cho cácproducts vi sinh vật có biên độ nhiệt độ sinh 20 What are some of the reasons why trưởng tương đối hạn chê? microorganisms have a íairly limited Vi khn có biên độ nhiệt độ tương đối temperature range for grovvth? giới hạn màng tế bào chát phải Bacteria have a rather limited temperature trì độ lỏng thích hợp Nói chung chúng range because cytoplasmic membranes thích nghi với nhiệt độ gặptoongmơi must maintain proper íluidity They are trường Protein hoạt động tốt adapted to the temperatures generally phạm vi nhiệt độ thích với cao phân encountered Proteins also function best tử đặc biệt ivithin speciíic temperatures for thát 21 Nước sử dụng nhân tố quan particular macromolecule trọng sinh trưởng vi sinh vật 21 VVater availability is an important factor in Làm để vi sinh vật sinh microbial grovvth How can an organism trương nồng độ đường muối grow in high concentrations oi sugar or salt? cao? Organisms can tolerate higher Vi sinh vật chịu nồng độ concentrations of sugar or salt by đường muối cao nhở tông hợp synthesizing solutes thát give the cell an chất hoa tan tạo cho tế bào áp suất equivalent osmotic pressure insiđe the cell thâm thấu bên tương đương vơi áp to thát in the envứonment Consequeníly, suất thâm thấu ngồi môi trường Kết vvater is retaineđ ÚI the cell High levels of nước giữ lại tế bào Nồng cations concentrateđ in a cell can also độ cao lon dương tập trung íunction as solutes tế bào tác động chất hịa tan Hình 34 - Bacteriorođopxin (Bacteriorhođopsin) TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH Atlas, RonaldM, 1997 Principles oi Microbiology, Seconđ Eđition, WCB Me Graw-Hill Bauman, RobertVi', 2004 Microbiology, Pearson Benjamin Cummings Lim, Daniel, 1998 Microbiology, Second Eđition, WCB c Brovvn Madigan, Michael T, MartinkoỊohn Mand ParkerỊack, 2002 Brock Biology oi Microorganism, Nừith Edition, Prentice Hall Perry, Staley, 1997 Microbiology, VVilliam H Colenna Prescott, LansmgM, Harỉeỵ,John p, Kiêm, Donald A, 2005 Microbiology, Sixtli Edition, Me Graw-Hill Talaro, Kathleen Park, Taỉaro ArứìuT, 1999 Foundation in Microbiology, VVCB Me Graw-Hill Tortora Gerard J, Funke BerdellR, Case Christine L, 2002 Microbiology, Benịamừi Cummings http://cwx.prenhall.cnvfoookbind/pubbooks/brock2 10 www.microbiologyplace.com G I Á O TRÌNH V I S I N H V Ậ T H Ọ C LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP GIAI SAN (Microbiology - Core concepts and solved problems) Phần Ì (Part One) Song n g ữ V i ệ t - A n h Tác giả: Chịu frách nhiệm xuấ t : Biên tập sửa bài: Trình bày bìa: PGS.TS KIỀU HỮU ẢNH PGS.TS TÔ ĐĂNG HAI ThS NGUYỄN HUY TIẾN NGỌC LINH NAM SƠN HƯƠNG LAN NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 70 Trần Hưng Đạo - Hà Nội In tại: Xưởng in NXB Văn hoa Dân tộc Số lượng: 1.000 cuốn, khuôn khổ 19 X 27cm Giấy phép xuất số: 72-2005/CXB/15-39/KHKT ngày 5/12/2005 In xong nộp lưu chiểu tháng năm 2006 ... người vi sinhv? ?vật? ?ược trongsửphịng dụng thí để nhận nghiệm dạng 2 gio trinh vi sinh ¥ật học • Lý thuyết hài 1» giải sin Các đường phân giải khác 21 9 Other catabolic pathways Lipit protein phân giải? ?... chất trao đổi sinh từ dường phân, chu phosphate pathvvay trình Krebs đường pentozophotphat ; 2 Giáo trịnh »1 sinh vật học • Lý thuyết tả tệp giải sẩn 4.3 BÀI TẬP EXERCISES 4.3.1 Bài kiêm tra nhập... bắt nguồn từ phân giãi ; 2 Giáo trinh »1 sinh vải hạc - Lý thuyết bai tập giải sẵn 19Ò phân tử hữu gluco7.a, nhiên however, microorganisms called sinh vật có tên sinh vật hoa dưỡng chemoỉithotrophs

Ngày đăng: 10/04/2016, 15:30

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan