Ôn tập vi sinh môi trường

Ơn Tập Vi Sinh Mơi Trường Câu 1: Tóm tắt đặc điểm nhóm VSV sau: Vi khuẩn Nấm men Nấm sợi Virus Trả lời: a) Vi khuẩn: - thuộc nhóm sinh vật nhân ngun thủy Prokaryotes Đơn bào,sinh sản theo kiểu trực phân - Vi Khuẩn thành hai nhóm lớn G(-) G(+) - số nhóm sống cộng sinh ký sinh Vai trò hướng ứng dụng Trong nơng nghiệp Trong cơng nghiệp thực phẩm Trong Y học Trong lĩnh vực khác b) Nấm men (Yaes) - có đầy đủ đặc tính SV Eukaryotes - sinh sản dinh dưỡng cách nảy chồi, nấm men có khả sinh sản bào tử đơn tính hữu tính Vai trò hướng ứng dụng - sản xuất protein thơ, cốm bổ, bột dinh dưỡng - giống Shaccharomyces với nhiều lồi có khả lên men Etilic nên thường dùng nghệ sản xuất rượi, bia, nước giả khát men nở bột mỳ c) Nấm Sợi (Molds) - Thuộc SV Eukaryotes, thể có cấu trúc đa phân nhánh - Sinh sản theo Phương thức: Sinh sản dinh dưởng, Sinh sản bào tử vơ tính , Sinh sản bào tử hữu tính Vai trò hướng ứng dụng - tiết enzim ngoại bào q proteaza, amilaza, xellulaza… d) Virus - Cơ thể chúng gồm phần vỏ(protein lipoprotein) lõi(AND ARN) - Virus sống ký sinh nội bào bắc buộc - Sinh sản theo chế rập khn, rời rẽ Câu 2: Các chế vận chuyển vật chất qua màng TB VSV: Vận chuyển khuếch tan đơn gian Vận chuyển thụ động nhờ chất tải đặc hiệu Vận chuyển tích cực nhờ chất tả đặc hiệu Trả lời: - Các chế vận chuyển vật chất qua màng TB VSV cách thực chức vẩn chuyển dinh dưỡng - P + S  PS phức chất khơng bền Vận chuyển khuếch tan đơn gian: Trên thành TB có khe hở , chất qua nước Ưa điểm: tiết kiệm lượng Nhược điểm: Đi từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp Ko chủ động Các chất có phân tử nhỏ Vận chuyển thụ động nhờ chất tải đặc hiệu : Cơ chất protein vận chuyển qua màng nhả lại , sau tự lại vận chuyển lại vận chuyển lớn ko cần lượng Vận chuyển tích cực nhờ chất tả đặc hiệu: Vận chuyển ngược cần lượng để vận chuyển chất, sau trả lượng cho TB trở lại tự để vận chuyển tiếp cần đua vào Sơ đồ vận chuyển qua màng nhờ permaza MT ngồi SSSSSSS A thụ động Membrane Po + S =PS Po TBC SSS W W B Chủ động SSS • • • Po + W = Pw Pw + S =Pw – S SSSSSS SSSSSS Câu 3: Đặc điểm chung q trình oxi hóa khử sinh lượng đậy: Hơ hấp hiếu khí kỵ khí Lên men kỵ khí (VD) Lên men hiếu khí (VD) Trả lời: Đặc điểm chung q trình hơ hấp: Có tham gia trực tiếp O2 (niếu hơ hấp hiếu khí õi lấy từ khí trời, nieus hơ hấp kỵ khí Thì oxi lấy từ hợp chât –NO3 –SO4 ) • Chất nhận điện tử cuối hợp chất vơ cơ, mà thường O2 Diện vsf hydro từ phản ứng oxy hóa dược truyền qua chuổi hơ hấp tế bào, chặng mà chênh lệch bậc lượng lơn xãy q trình photphory oxy hóa tạo thành ATP Cơ chất oxy hóa hồn tồn sản phẩm cuối CO H2O; nguồn lượng lớn, tích lũy dạng ATP Đặc điểm chung q trình lên men kỵ khí:  Khơng có tham gia O – q trình oxy hóa – khử thể cho- nhận điện tử hydro  Cơ chất khơng oxy hóa hồn tồn mà dừng sản phẩm TĐC trung gian, nguồn lượng thu thấp hơ hấp nhiều ( khoảng 10%-20% lượng thu hơ hấp )  Điện tử hydro từ phản ứng oxy hóa chặng đầu lại dùng để khử ngược lại chất  Chất nhận điện tử cuối hợp chất hửa cơ, cho sản phẩm cuối rượi axit hữa Ví Dụ: Lên men etilic Giống gốc thường dùng lên men etilic nấm men ( Saccharomyces cervisae, Saccharomyces carbesensis…) Nấm men có tốc dộ sinh trưởng phát triển mạnh mẽ, thời gian hệ trung bình khoảng 30-60 phút; Do việc nhân giống để dùng sản xuất dễ dàng thuận lợi Nấm men sinh trưởng hiếu khí lên men rượi lại cần đ/k kị khí – q trình len men rượi phải trải qua pha (pha sinh trưởng hiếu khí) Sản xuất rượu, bia, vang, nước giả khác lên men, men nổ bột mỳ Cơ chất chủ yếu cho lên men đường Glucose loại đường đơn, đương đơi thơng dụng Có thể tóm tắt ché len men etilic sau: 2CH3 – CO- COOH CT EMP NADH Enzim LAT - DH CO2 2CH2 - CHO NAD+ C6H12O6 2H+ 2CH3 – CH2 – OH Đặc điểm chung q trình lên men hiếu khí: Lên men hiếu khí gọi la oxy hóa hiếu khí khơng hoan toan Đây chế mang tính trung gian hơ hấp lên men: Coa tham gia trực tiếp O ko khí, chất lại ko oxy hóa triệt để đến CO H2O mà dừng lại sản phẩm rượi hoaawcj axit hữa Ví Dụ: Lên men axit acetic vi khuẩn: Câu 4: Mối tương tác giửa VSV với hệ sinh thái đất; vai tro VSV q trình tự làm sachf đất Trả lời: Mối tương tác giửa VSV với HST đất: khu hệ VSV đất đóng vai trò quan trọng nơng nghiệp, góp phần tạo nên kết cấu đất, độ phì nhiều đất, giúp sinh trưởng, phát triển tốt làm tăng xuất trồng Chúng tham gtia tích cực vào phân giải hợp chất vơ cơ, hữu phức tạp đất thành dạng đơn giản mà trồng sử dụng Nhiều loại nấm, VK, xạ khuẩn…đã phân giải hợp chất phức tạp cellulose, pectin, lignhin, lipit… thành acid hữu cơ, rượi, đường cuối CO H2O Các dạng lân Apatit, phosphoric, phosphate canxi khó hồn tan VSV chuyển hóa thành acid phosphoric dạng lân dễ tiêu cung cấp cho trồng Nhóm VSV cố định nitơ hàng năm làm giàu cho đất lượng nitow lớn 10% tổng lượng nitow mà trồng cần Trong hoạt động sống, VSV sản sinh nhiều chất hoạt động SH có tác động trực tiếp đến q trình sinh trưởng, phát trienr trồng bao gồm: aa, vitamin, enzime, chất kháng sinh… tích lũy vùng trồng, làm tăng phát triển loại phù hợp với khu hệ VSV làm hạn chế phát triển cưa loại khác Mặt khác, có VSV thuộc nhóm virus, VK,vi nấm, xạ khuẩn…gây bệnh cho trồng hoạt động đối kháng với lồi VSV khác Bên cạnh VSV sản sinh khối lượng lớn CO2, cải thiện chế độ ko khí, chế độ nước đất… giúp trồng quang hợp, sinh trưởng phát triển tốt Tóm lại hoạt động VSV mt đất thể mặt có lợi có hại sau: a) Tác động có lợi: phân giải hợp chất hữu hợp chất vơ khó tan có xác chết sản phẩm thải động vật, TV (cellulose, tinh bột, protein, Ure, acid uric, lipit, peptin, photphat…) nhờ mặt đất giả phongskhoir ứ đọng vật chất- lớp đất trồng ko che phủ Ơhaan giải dư lượng thuốc trừ sâu,phan hóa học,KL nặng chất thải cơng nghiệp khácgóp phần vào việc bảo vệ MT nói chung bảo vẹ HST nói riêng khopir nhiễn tác nhân hóa học Tổng hợp thành phần hữu đặc trưng mùn (Fulvic, Umic, Humic…) đóng vai trò quang trọng việc tạo nên kết cấu đất trì độ phì nhiêu màu mở cho đất; đồng thời hạn chế q tyrinhf rửa trơi- sối mòn- bạc màu khu đất trồng Loại VSV khác cho acid mùn khác nhau: Acid funvic thường có q trình phân giải nấm Acid humic thường có q trình phân giải VK kỵ khí Bên cạnh việc tích lũy chất dinh dưỡng, mùn có giử chức quang trọng,nó định kết cấu bền vững đất, tạo độ thống, xốp độ ẩm, thích hợp cho trồng trọt Sự trao đổi mùn tiêu chuản đánh giá chát lượng canh tác, mùn q ngang xi măng xây dựng Mùn kho dự trữ chất dinh dưỡng phong phú cho Niếu khơng có tạo mùn sản phẩm chứa N K P vơ hóa ko cấu tượng đất giữ lại bị rữa trơi làm cho đất bạc màu .phân giải chất dinh dưỡng dự trử mùn để giúp đất ni nhờ mà giảm bớt lượng phân cần bón canh tác Riêng khu rừng tự nhiên khu thảo ngun đồng cỏ vùng đất hoang mà người ko thể chăm sóc điều đặ bieetfj quang trọng Song song với q trình tạo mùn việc phân giải mùn nhóm VSV hoại sinh đảm nhận Trong q trình phân giải mùn Các acid amin có đất amon hóa tạo NH làm nguồn dinh dưỡng đạm cho cây, loại cao phân tử khác amon hóa thành sản phẩm mà hấp thụ niếu ko có hoạt động phân giải chất dd dự trử mùn ko tận dụng ko hấp thụ Sự hình thành phân giải mùn hai q trình vơ quang trọng trồng trọt phân bón vi sinh cho đất để tăng cường quần thể VSV có khả tạo mùn cho đất phân giải mùn cho Thực q trình cố định nitơ, chuyển lượng khí trơ khổng lồ, vốn chiếm tới 80% thành phần ko khí, thành dạng hợp chất amon có lợi cho đất trồng Với tất hoatf động có lợi trên, VSV mắc sích ko thể thiếu việc khép kín vòng tuần hồn vật chất ( Carbon, Ni tơ Oxy, Kali, Photpho, Lưa huỳnh, Hydro, Canxi…) HST đất tồn sinh B) Tác động có hại: Nhiều VSV gây bệnh sống vùng quanh rễ với mật độ cao Một nhóm VSV hơ hấp kỵ khí sử dụng oxy NO làm chất nhận điện tử cuối đồng thời khử NO3 Nito khí trơ, làm lượng đạm có ích đất (q trình phản nitrat hóa ) VD: chất HNO3 2NO3 + 10e - +10 H+  N2 + 6H2O Những vi khuẩn phản nitrats hóa: Pseudomonas denitrificans Micrococcus denitrificans, Bacillus lichnenifomis Một số nhóm VSV hơ hấp kỵ khí sử dụng oxy SO làm chất nhận điện tử cuối đồng thời khử SO4 thành H2S, gây thối rửa đất héo rũ rễ (q trình phản Sulfat hóa) VD: chất H2SO4 SO4-2 +4e +8H+  H2S +4H2O Một số VSV sống hoại sinh tiết vào đất chất độc làm nhiễm đất Một số VSV gây bệnh cho người gia sức từ phân, rác, thực phẩm nhiễm vào đất, biến đất thành vector truyền bệnh Một số loại VK gây bệnh đường ruột theo phân, nước rác vào đất, lại tiếp tục truyền bệnh theo chế người – đất - người Do hoạt động có hại VSV đa dạng nên viecj bảo vệ mơi trường nói riêng, bảo vệ mơi trương sống cho người nói chung, ko thể tách rời biện pháp bảo vệ thực vật, bảo vệ sức khỏe cộng đồng bảo quản thực phẩm Vai tro VSV q trình tự làm mơi trường đất: Tự làm khả tự điều tiết phản ứng hóa học sinh học để giảm thiểu tác hại chất gây nhiễm từ bên ngồi loại trừ tính độc biến chất độc thành ko độc ( thơng qua nhữ chế đặc biệt) Như vậy, xem q trình diễn hai hướng Tự làm ( selfpurification) Khử độc ( Detoxification) VD1: Khi chất gây nhiễm chứa nhiều kim loại Fe +2 , Al+3, Cu+2, … Chúng bị hấp thụ bề mặt hạt keo nhờ phản ứng trao đổi ion với chất có hạt keo, ccas chất ko hòa tan vào dung dịch đất – có nghĩa chúng bị vơ hieuj hóa, ko khả gây độc VD2: Khi có Hg xâm nhập, â mùn Humic Filvic kết hợp với thủy ngân thành dạng muối hữu Humat Fulvat ko có tính độc VD3: Khi chất gây nhiễm hợp chất hữu cơ, nhiều loại VK vi nấm sống hoại sinh tiết enzim phân giải ( protease, cellulose, lipase, amylase…) tạo sản phảm cần cho dinh dưỡng Nhiễm bẩn chất thải hữu mối đe dọa lớn cho hệ sinh thái đất, vai trò VSV viecj làm MT đất vơ quang trọng khả tự làm HSTĐ cao nhiều so với mt nước khí; MT đất ích bị nhiễm Song, luongj chát gây nhiễm vượt q khả tự làm đất tình trạng nhiễm lại nặng nề gấp bội lúc đất nguồn lây nhiễm cho MT khác – việc giữ gin khả tự làm đất đa dạng mối quan tâm hàng đầucủa người hoạt động việc bảo vệ MT sinh thái Câu 5: Các biện pháp sinh học thúc đẩy q trình tự làm đất; cơng nghệ sản xuất EM hướng ứng dụng? Trả lời:  Các biện pháp sinh học thúc đẩy q trình tự làm đất: • Các biện pháp sinh học thường sử dụng - Trồng rừng, phủ xanh đất trồng đồi trọc để điều hòa khí hậu, đồng thời chống xói mòn đất - Dùng chế phẩm EM để xử lý rác, vệ sinh chuồng trại vừa tránh độc hại lại vừa tăng nguồn VSV có lợi cho đất - Dùng chế phẩm VSV thay phân hóa học, bón cho cần đồng thời làm tăng lượng VSV có lợi tăng mùn cho đất  cơng nghệ sản xuất EM hướng ứng dụng EM cộng đồng VSV có ích - bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn – thuộc nhóm có hoạt tính sau: Nhóm VSV phân giải cellulose Nhóm VSV quang hợp Nhóm VSV phân giải lân Nhóm VSV lên men lactic Nhóm VSV cố định nitơ phân tử Nhóm VSV tiết nhiều enzim q khác EM ứng dụng lĩnh vực trồng trọt, hăn ni gia súc ni tơm, làm chuồng trại, xử lý rác thải… a Trồng trọt - Cải tạo đặc tính sinh hóa đất - Giảm mầm mống sâu bệnh đất, hạn chế sâu bệnh cho trồng - Tăng hiệu cho phân bón hữu - Tăng nguồn dinh dưỡng đạm cho - Giúp trồng sinh trưởng, phát triển tốt suất cao, phẩm chất tốt b Xử lý mơi trường - Phân giải chất độc hại nước thải - Phân hủy rác thải, tạo ngun liệu trung gian cho việc sản xuất phân bón hữu vi sinh - Xua đuổi trùng, ruồi nhặng Câu 6: Vai trò VSV q trình tự làm nước; trình bày tóm tắt phương pháp hiếu khí xử lý nước thải( phin lọc sinh học bùn hoạt tính) - Vai trò VSV q trình tự làm nước: Tự làm nguồn nước q trình phục hồi lại trạng thái chất lượng ban đầu nhờ tác dụng phối hợp yếu tố thủy động học, lý – hóa học sinh học; Trong q trình tự làm sinh học nhờ SV thủy sinh VSV đóng vai trò quan trọng Vai trò vi khuẩn thể chỗ nhiều chủng có khả tiết enzym q ( proteaza, lipaza, cellulaza, amylasa, pectinaza…) giúp chúng phân giải hầu hết hợp chất hữu gây nhiễm nước Vi tảo có vai trò đặc biệt quan trọng việc xử lý nhiễm kim loại nặng Các loại vi tảo thường gặp chlorrella, spirulina, silic, cladophoara… Bản chất q trình xử lý nước thải cơng nghệ vi sinh tận dụng khả phân giải chất hữu phức hệ VSV sinh trưởng dị dưỡng ( gồm nhiều chủng loại – chủ yếu vi khuẩn dị dưỡng hóa năng) nhằm loại bỏ chất bẩn hữu có mặt nước thải kết q trình phân giải hợp chất hưu vơ hóa thành khống hòa tan khí đơn giản Các muối vơ khí tạo thành lại VSV tự dưỡng thực vật sử dụng làm thức ăn, nhờ mà nước làm gần hòa tan Trình bày tóm tắt phương pháp hiếu khí xử lý nước thải( phin lọc sinh học bùn hoạt tính)  Xử lý phin lọc sinh học Phương pháp thích hợp cho việc xử lý nước thải cơng nghiệp chứa nhiều kim loại Cấu trúc phin lọc gồm lớp ngun liệu dạng hạt điều chế từ Pe, Ps,Pv – dùng làm chất mang – ép thành lớp màng mỏng xốp, bề mặt hấp phụ sinh khối sống vi khuẩn, lục tảo chlorophyceae, vi khuẩn lam cyanophyceae, giun đất, vài loại Metazoa VSV hoạt động theo phương thức “ sinh trưởng bám dính” – nghĩa tế bào ( quan trọng Vi khuẩn Vi tảo) gắn cố định trên vật mang Nước thải cho chảy từ xuống bề mặt phin lọc, khơng khí phun mạnh từ lên ; nước qua xử lý thu nhận bên lớp phin lọc • Xử lý bùn hoạt tính Phương pháp thích hợp cho việc xử lý nước thải sinh hoạt nước thải ngành cơng nghiệp thực phẩm, sản xuất đường mía, sản xuất giấy Bùn hoạt tính gọi bùn non, khối vật chất dạng nhão – xốp, có chứa 70% sinh khối VSV sinh trưởng phát triển mạnh, lại tạp chất khác Khu hệ VSV bùn non hoạt động sống theo phương thức “ sinh trưởng lơ lửng” – nghĩa tế bào VSV, mà chủ yếu vi khuẩn ( Bacteria) ngun sinh động vật ( protozoa) sống tự khối ngun liệu, khơng bị gắn kết vào vị trí cố định Những vi khuẩn có hoạt tính Oxy hóa phân giải chất hữu mạnh, Hệ thống thiết bị xử lý bao gồm bể ( bể lọc 1, bể láng sinh học, bể lọc 2) hệ thống ống dẫn có van đóng mở, phận chủ yếu bể lắng sinh học – gọi bể Aeroten Bể Aeroten thường làm betone cốt thép Q trình Oxy Hóa bể thường diễn theo giai đoạn: • phân hủy chất hữu dễ Oxy Hóa • phân hủy chất hữu khó Oxy Hóa • vơ hóa chất hữu Bùn non cho chảy thành dòng chiều ngược chiều với dòng nước thải để đưa vào bể lọc sinh học, khơng khí sục mạnh từ đáy lên Để phát huy tối đa tác dụng bùn hoạt tính cần ý đén điều kiện mơi trường bể lượng oxy hòa tan, pH, nhiệt độ, nồng độ chất độc, tuổi bùn Nước lưu bể khơng nên q 12 Bùn hồi lưu bổ sung nguồn dinh dưỡng N, K,P… tái sử dụng cho bể lọc, dùng để sản xuất phân bón Câu Xử lý chất thải phương pháp lên men metan cơng nghệ sản xuất bioga ? Trả lời:  Biogaz khí đốt SH với thành phần chủ yếu Mêtan (CH 4) Metan sản phẩm cuối q trình phân giải kỵ khí nhóm VK chun biệt gọi VK sinh metan (VKSMT).theo khóa phân loại chuẩn mực VKSMT gồm khoảng 20 lồi, thuộc họ goonga khác Sng, có cách phân giải khác dựa vào hình thái TB Theo cách chia thành nhóm: • Methanobacterium hình que, ko sinh nha bào • Methanobacillus hình que, có nha bào • Methanococcus hình cầu, thường đứng đơn độc • Methanosarsina hình cầu thường xếp chuổi hay xếp khối Tất nhóm VHSMT lại có chung đặc điểm sau: Sinh trưởng kỵ khí tuyệt đối Có khả sinh loại enzim đặc hiệu, 2- Mercaptoethan sulfonicit (gọi tắ coezim M)và Methan – flavinmononucleotit ( gọi tắt coenzimF.420 ) Các kiểu phản ứng hóa học thường gặp đây: (*) 4H2 + CO2  CH4 +H2O 3H2 + CO  CH4 + H2O 3H2O + 4CO2  CH4 + CO2 (**) (H-COOH)  CH4 +3CO2 +H2O 4(CH3OH  3CH4 +CO2 +H2O CH3COOH  CH4 + CO2 Ngun liệu để sản xuất Biogaz tất chất thải có hàm lượng hưu cao, thu gom trang trại nơng nghiệp chế biến thực phẩm, mía đương sữa… Nhóm VKSMT ko có khả sử dụng chất hữu cao phan tử, chúng cần có hỗ trợ có nhóm VSV khác, nên hệ thống thiết lập bị lên men Metan phải có bể phản ứng liên hồn, Ứng với giai đoạn q trình chuyển hóa ngun liệu Bể (1) : Giai đoạn phân giải hợp chất hữu cao phân tử Nhờ động VK tiết enzin Ngoại bào Xelilase, protease, amylase, lipase… mà chất hữu chất thải phân giải, tạo thành oligomer đơn phân tương ứng ( chuổi peptit, axit amin, sacchaose, glucose, axit béo…) Bể (2): Giai đoạn phân giải sản phẩm trung gian bể (1) Nhờ hoạt động VK hoại sinh thơng thường, hợp chất hưu phân tử nhỏ phân giải tiếp, tạo thành axit hữu ( lactic, acetic, sucxinic, formic…), vài loại rượu (butyric, etilic ) loại khí nhẹ (H2, NH4, CO2,…) Bể (3) : Giai đoạn lên men metan: Các VK sinh metan bắt đầu hoạt động Chúng sử dụng axit hưu cowvaf khí hydro lammf chất, thực phản ứng tạo Biogaz Sơ đồ hệ thống lên men Metan: Chất hữu phân tử lớn (protein, xellulose, lipit…) Chất hưu phân tử nhỏ (Glucose, Axit amin…) Rượu, Axit hữu cơ, Khí nhẹ (Acetic, Lactic, Etilic H2, CO2 CH3-COOH, H-COOH CH4, CO2 Câu 8: Q trình phân giải cellulose VSV đất; q trình amon hóa protein amon hóa biogas VSV đất  Q trình phân giải cellulose VSV đất: Hiếu khí: Phức hệ enzyme gồm thành phần: Cellobiohydrolaza(C1) Endogluconaza(CX1) Exogluconaza(CX2) p-glucosidaza(E4) (cellobiaza)  điều kiện hiếu khí sản phẩm phân giải Glucose Hình (3A: phân giải cellulose hiếu khí)/40 Kỵ khí: • Trong điều kiện kỵ khí nhóm VSV tiết loại E4 chun biệt, tạo thành nhiều sản phẩm khác nhau: + H2, CO2, acid hữu (acetic, succinic…) +Các loại rượi: Etilic, Butylic + Nhóm VSV phân giải kỵ khí gồm: Clostridium Cellobigoarerum + Hơ hấp kỵ khí xãy cỏ, lòng hố phân ủ  q trình amơn hóa protein Protein thành phần chất ngun sinh Rất nhiều VSV sống đất có khả amơn hóa protein - Các VSV có khả sản sinh vào mơi trường men proteaza - Khác với proteaza thực vật (như tripxin, pepxin, rennin) proteaza VSV thường Enzyme ngoại bào, có tính chun hóa rộng - Dưới tác dụng proteaza, protein phân giải thành hợp chất đơn giản (Polypeptide Olygopeptide) Các chất tiếp tục phân giải thành acid amin nhờ tác dụng men Peptidaza ngoại bào Hình trang 45 b) Q trình amon hóa ure ureaza CO(NH2)2 + H2O  (NH4)2CO3 (NH4)2CO3  2NH3 + CO2 +H2O Câu 9: Cơ chế sinh hóa q trình cố định Nitơ phân tử hoạt động enzyme nitrogenase • Cơ chế sinh hóa q trình cố định Nitơ N=N =NH->NH2-NH2->2NH3 • • Q trình cố định Nitơ phân tử Vi khuẩn cố định Nitơ phân tử: Vi khuẩn nốt sần họ đậu Thuộc giống Rhizobium,sống cộng sinh, hơ hấp hiếu khí VSV cố định Nitơ sống tự đất: thuộc chi Azotobacter,sống tự ,hơ hấp hiếu khí nhóm kỵ khí Vi khuẩn kỵ khí sống tự thuộc chi Clotridium  Hoạt động enzyme nitrogenase: Cấu tạo từ tiểu phần: - Tiểu phần I: cấu trúc gồm protein-molipden-sắt (pro-Mo-Fe) Gồm tiểu phần đơn vị hợp thành Trung tâm hoạt động Nitrogene nằm tiểu phần I ngun tử Mo tạo nên - Tiểu phần II: gọi tiểu phần protein-sắt (pro-Fe) Tiểu phần I II kết hợp với tạo thành phức hệ Enzym Nitrogenase có khả hoạt động - Electron chất khử (Feredoxin) vào trung tâm có chứa sắt thành phần Pro- Fe ( tiểu phần II) tiếp tục chuyển cho tiểu phần I ( Pro- Mo- Fe) Electron hoạt hóa theo mạch phân tử Fe để đến nhân Mo Mo bị khử chuyển sang trạng thái hoạt động sẵn sàng tham gia phản ứng khử nitơ CÂU 10: Sử dụng hoá chất bảo quản thực phẩm:       Các hợp chất sulfit bisulfit K2SO3, Na2SO3, NaHSO3, KHSO3, Ca(HSO3)2 Tác dụng ức chế trình sinh tổng hợp protein có chứa S(theo chế cảm ứng) Các chất thường dùng với nồng độ tối đa 0,3% Các hợp chất Benzoat chất Oxy hoá khử Axit benzoic C6H5COOH thường dùng với nồng độ tối đa 0,2% Benzoat Natri C6H5COONa thường dùng với nồng độ tối đa 0,2% Borat Natri (Hàn the) Na2B4O7 thường dùng với nồng độ tối đa 0,1% Nitrat Kali KNO3 thường dùng với nồng độ tối đa 0,1% Tất hợp chất gây tác dụng ức chế trao đổi chất khâu Riêng Benzoat Natri có tác dụng rõ rệt nấm mốc, ức chế chu trình Urê tế bào Điều lưư ý hợp chất gây độc hại cho người dùng, không dùng liều qui đònh Trong số hợp chất trên, có loại mà độc tính đáng ngại, dùng rộng rãi tuỳ tiện lónh vực thực phẩm- Hàn the ( Borat Natri) Do hàn the vừa có tác dụng chống mốc, chống chua, lại vừa có tác dụng tăng độ dẻo nguyên liệu dạng bột mì ăn liền, bánh phở, bánh ướt, bánh đa, chả lụa, bánh dẻo… Ngoài hợp chất nói trên, người ta sử dụng vài loại kháng sinh có hoạt tính kháng khuẩn mạnh Tyrozin, Biomycine… chất có tác dụng tốt vi khuẩn hiệu nấm mốc Câu 11: ứng dụng chế lên men lactic bảo quản chế biến thực phẩm; diễn biến sinh hoá trình muối rau chua, củ, • •  ứng dụng chế lên men lactic bảo quản chế biến thực phẩm: Dùng nhóm vi khuẩn lên men lactic cho mục đích bảo quản chế biến thực phẩm sử dụng biện phápï “tạo điều kiện cho trình lên men có lợi”, mà trường hợp trình lên men lactic Lên men lactic trình phân giải kỵ khí tuyệt đối Phương thức tổng quát lên men trang 73 diễn biến sinh hoá trình muối rau chua, củ, : gồm giai đoạn Giai đoạn 1: muối ăn (NaCl) có mặt môi trường với nồng độ – 3% làm cho áp suất thẩm thấu lớp dòch bên tương đối cao, tạo nên trạng thái ưư trương, đường chất dinh dưỡng có tế bào rau, củ, khuếch tán vào môi trường Vi khuẩn lactic từ không khí du nhập vào nguyên liệu gặp điều kiện thuận lợi dinh dưỡng nhân lên nhanh chóng Lúc lượng acid lactic độc tố lên men chậm chạp  Giai đoạn 2: quần thể vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ, tốc độ lên men diễn ạt, lượng acid lactic tích tụ nhanh nhiều, độ pH khối nguyên liệu giảm tới – 3,5% khoảng pH này, thích hợp với vi khuẩn lactic, vi khuẩn gây thiu, gây thối khác lại bò ức chế, nhờ vi khuẩn lactic ngày có vò trí áp đảo số lượng chiếm ưư tuyệt đối Thực phẩm giai đoạn có hương vò thơm ngon đặc trưng có màu sắc hấp dẫn  • • • Đây giai đoạn quan trọng đònh chất lượng sản phẩm Nếu không tạo trạng thái lên men tối ưư dễ xảy rahiện tượng “khú” rau, củ, “thiu” thòt, sữa Một nguyên nhân dẫn đến khú thiu thường vấp phải nồng độ muối đua vào ko thích hợp Giai đoạn 3: lúc lượng acid lactic đượctích tụ với lượng cao nên pH giảm xuống 3, vi khuẩn lactic bò ức chế Nếu để tự nhiên lúc nhóm nấm men nấm mốc gây nhiễm bắt đầu hoạt động mạnh, hai đối tượng có khả phân huỷ acid lactic thành CO2 H2O làm cho sản phẩm bò giảm, chất lượng khối nguyên liệu bắt đầu có tượng váng, bọt khí mùi thơm giai đoạn trước Vì thế, thức ăn chế biến để dùng gia đình cần tiêu thụ hết trước trình lên men chuyển sang giai đoạn sản phẩm công nghệ người ta ngăn chặn cách lưu giữ sản phẩm lên men nhiệt độ thấp (2 -40C) đồng thời có bổ sung thêm loại hoá chất sát trùng đó(vd: Benzoat Natri với nồng độ 1%, dòch chiết củ tỏi, dòch chiết củ riềng…) Câu 13: Trình bày khái niệm nhiễm khuẩn truyền nghiễm; kháng nguyên, độc tố tocin, kháng thể (IG), chất kháng sing? Trả lời: Một số khái niệm cần thiết Nhiễm khuẩn truyền nhiễm Tt loại vi sinh vật gây bệnh cho người gọi chung mầm bệnh(bao gồm vi khuẩn, vi rus, vi nấm vài loại vi ký sinh) Nhiễm khuẩn tượng xảy có loại mầm bệnh VSV xâm nhập vào thể,khu trú vò trí thích hợp với đời sống ký sinh chúng nhân lên gây tổn thương cho vật chủ Vật chủ bò nhiễm gọi túc chủ(TC) Nơi cư trú thích hợp cho mầm bệnh gọi quan cảm thụ đặc biệt Kháng nguyên (Antigen) Kháng nguyên yếu tố lạ mà xâm nhập vào thể thể hai đặc tính Hoạt tính sinh miễn dòch tính đặc hiệu kháng nguyên -Hoạt tính sinh miễn dòch :thể khả kích thích thể tạo yếu tố chống l (tăng sinh tế bao có chức miễn dòch va tổng hợp kháng thể đặc hiệu) Hoạt tính sinh miễn dòch ca kháng sinh mạnh hay yếu phụ thuộc vào điều kiện: cấu trúc phân tử KN (độ lớn thành phần hoá học) mức độ lạ so với túc chủ ( quan hệ sinh học KN TC ) đặc điểm đòa TC (khả DUMD tự bảo vệ thể ) Phương thức xâm nhập ( đường vào liều lượng ) hợp tác tế bào có chức miễn dòch ( đại thực bào tế bào lympho) -Tính đặc hiệu kháng nguyên : thể khả kết hợp với kháng the å đặc hiệu bò chung hoà kháng thể Vò trí hợp với kháng thể gọi nhóm đònh kháng nguyên (NQĐKN), cấu trúc nằm bề mật phân tử KN, có cấu trúc không giang phù hợp với kháng thể phân tử tương ứng Đôïc tố (toxin) • Là chất độc mầm bệnh tiết nguyên nhân làm tổn thương tế bào vật chủ độc tố phân thành hai loại :-Nội độc tố (Endotoxin) -Ngoại độc tố (xotoxin) Tất loại độc tố thể đầy đủ đặc tính KN có hoạt tính sinh miễn dòch mạnh mẽ thế, mầm bệnh độc tố chúng sử dụng để điều chế vacine phòng bệnh Kháng thể (antibody) Kháng thể (KT) nhóm protêin có chất Globulin, hoà tan huyết thể túc chủ, hình thành thể tiếp xúc với KN Trên bề mặt phân tử KT có vò trí để gắn với KN tương ứng, gọi trung tâm hoạt động KT (TTHĐKT).Cấu trúc không gian TTHĐKT tương ứng với NQĐKN, tạo thành cặp đặc hiệu KN-KT KT gọi Globulin miễn dòch (Ig).Tuỳ thuộc vào cấu trúc hoá học,các phân tử Ig phân thành lớp, lớp có chức đònh phản ứng miễn dòch thể -Gama globulin (IgG) -Muy globulin (IgM) -Alpha globulin (IgA) -Delta globulin( IgD) -Epxilon globulin(IgE) Câu 14: Cơ chế tổng quát trình đáp ứng miễn dòch ? Trả lời: Cơ chế tổng quát trình ĐUMD KN MIỄN DỊCH NGOẠI BIÊN ( da, niêm mạc, chất tiết) CƠ THỂ MIỄN DỊCH KHÔNG ĐẶC HIỆU (BCĐN ĐTB) MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU -Nuốt KN -Xử lý KN MD DỊCH THỂ (quần thể LpB) tiết Ig • • MD TẾ BÀO (quần thể Lp T) -tiết Lymphokyl -Diệt tế bào đích ĐUMD KHÔNG ĐẶC HIỆU -Hoạt động BCĐN (thực bào ,tạo ổ viêm sớm ) -Hoạt động ĐTB (thực bào, trình diện thông tin KN, tiết Inlen leukyl(IL): kích hoạt TB limpho vàLisozim:dung giải TB vi khuẩn) ĐUMD ĐẶC HIỆU  ĐUMD dòch thể  Do lympho B đảm nhận, quần thể biệt hóa túi Bunsa quan tương ứng người  Bao gồm: Lp B plasma, trực tiếp tiết HL kháng thể đặc hiệu (Ig G, IgM, Igs, IgD, IgE)  Lp BM ghi nhận trí nhớ miễn dòch  Hoạt động quan trọng tiết Ig để trung hòa & bất hoạt kháng nguyên  ĐUMD tế bào  Do quần thể Lp T phụ trách, chúng biệt hóa tuyến thymut  Bao gồm:  TDTH : tiết lymphokyl để hoạt hóa đại thực bào  TC : gây độc TB đích  TI : cảm ứng kích hoạt Lp T Lp B  TS : ức chế hệ miễn dòch cần  TM : ghi nhận trí nhớ miễn dòch  Hoạt động đặc trưng : tiết lymphokyl để hoạt hóa đại thực bào (của Lp T DTH) & công TB đích (của Lp TC) Câu 15: Bệnh lý nhiễm khuẩn, viết tên sác loài VK gây bệnh sau: Lao, uốn ván, tiêu chảy, tả, lò,thương hàn, viêm ruột, nhiễm độc thòt Bệnh lý nhiễm virus: kiến thức cần biết HIV? Trả lời: Đặc điểm chung nhiễm virus &VK nhiễm virus hay nhiễm VK điều có đặc điểm chung lây lan mạnh gọi nhiễm khuẩn ANhiễm vi khuẩn  Đặc điểm chung: • Hầu hết ký sinh gian bào vài loại ký sinh nội bào (lao, hủi, thương hàn…) • Gây bệnh độc tố bao gồm: ngoại độc tố( bạch hầu, uốn ván…) nội độc tố • Có triệu chứng lâm sàng cho bệnh • Điều trị chủ yếu ký sinh đặc hiệu  Diễn biến: • Xâm nhiễm • Ủ bệnh • Tiền phát • Kết thúc: - Bình phục - Di chứng - Mản tính - Tử vong  Viết tên xác loài gây bệnh +Mycobacterium tubecolosis (trực khuẩn lao) +Clocterium tetani (trực nhuẩn uống ván) +Clostridium botulism(ngộ độc thòt) +Staphylococcus (viêm ruột) +tả (Vibrio cholerae) +lò (Shigella) +thương hàn (Samonella) +tiêu chảy (Escherichia coli) - b) Bệnh lý nhiễm virus  Đặc điểm: Chỉ có triệu chứng cho nhóm (hội chứng hô hấp, hội chứng thần kinh, hội chứng đường ruột, hội chứng phát ban ) - Kí sinh nội bào bắt buộc điều trò kháng sinh không hiệu Có tượng ức chế chéo hình thành Iterferon Điều trị Interferon hoạt hóa trị liệu ( ko nên điều trị kháng sinh)  Diển biến: Tương tự VK sau kết thúc có thêm thể loại bệnh lý phân tử dẫn tới ung thư Những kiến thức cần biết HIV: Cấu trúc virus HIV: HIV có cấu trúc gồm lớp • Lớp vỏ ngồi (vỏ peplon) màng lipid kép có kháng ngun chéo với màng ngun sinh chất tế bào • Vỏ (vỏ capsid) gồm lớp protein: + Lớp ngồi hình cầu + Lớp hình trụ Lõi Là thành phần bên vỏ capsid gồm ARN đơn • Sự xâm nhiễm virus HIV: HIV bám vào bề mặt tế bào cảm thụ nhờ phù hợp Receptor tế bào với GP120 Sau bám vào receptor tế bào vật chủ , phân tử GP41đi sâu vào màng tế bào Nhờ RNA HIV chui vào bên tế bào vật chủ Triệu chứng giai đoạn nhiễm HIV Khi bị nhiễm HIV người bệnh khơng có triệu chứng rõ rệt Người bị nhiễm HIV chia làm giai đoạn -Giai đoạn Nhiễm trùng cấp (còn gọi sơ nhiễm với huyết âm tính , từ tuần đến tháng) -Giai đoạn Nhiễm virus khơng triệu chứng(sơ nhiễm với huyết dương tính , kéo dài 10 đến 30 năm ) -Giai đoạn Hội chứng hạch to tồn thân kéo dài( biểu nhiễm trùng hội , gọi cận AIDS ) -Giai đoạn Biểu lâm sàng thực AIDS( giai đoạn AIDS điển hình với tổn thương nghiêm trọng nhiểm trùng hội ) Câu 16: Các biện pháp SH phòng chống bệnh cây, cơng nghệ sản xuất trừ sâu Bt? Trá lời:  Ưu điểm Các biện pháp SH phòng chống bệnh trồng: • Tạo sản phẩm cho người dùng • Khơng gây tính kháng thuốc với sâu hại, khơng làm quần thể thiên địch có ích tự nhiên • Khơng gây ảnh hưởng đến sức khoẻ người • Khơng cần phun nhiều lần mà trì hiệu  Các biện pháp SH phòng chống bệnh trồng: A-Sử dụng nòi VSV có hoạt động đối kháng với bọn vi khuẩn, mấm trùng gây bệnh - VSV ký sinh bậc hai trùng hại - VSV sinh kháng sinh - VSV tiết chất độc diệt mầm bệnh Hoạt động đối kháng chúng thể hai phương diện: +Tiết sản phẩm trao đổi chất ngoại bào có độc tính sinh trưởng phát triển bọn gây bệnh (kháng sinh, độc tố, acid hữu cơ, enzim phân giải) + Trực tiếp xâm nhập vào tế bào mơ VSV trùng hại sống ký sinh kiềm hãm phát triển tiêu diệt hồn tồn bọn gây bệnh Một biện pháp hữu hiệu BVTV tìm cách tăng số lượng VSV đối kháng cho khu vực trồng trọt cách nhân giống nhân tạo bón cho đất xử lý hạt giống trước gieo trồng đưa VSV đối Kháng vào đất thơng qua nước tươi, trồng xen lẽ loại có tác dụng chọn lọc tích luỹ VSV đặc hiệu Khi tạo điều kiện cho loại VSV đố kháng phát triển song song với nòi gây bệnh đất bọn đối kháng lấn át bọn gây bệnh (bón khích tố sinh trươỉng cho nòi VSV đối kháng, tạo pH mơi trường bất lợi cho vi khuẩn gây bệnh)         B-Sử dụng kháng sinh Phiionxit Kết nghiên cứu nhiều tác giả cho thấy phương pháp phòng trừ bệnh kháng sinh tỏ cơng hiệu, mầm bệnh vi khuẩn vi nấm Khi mầm bệnh trùng virus kháng sinh hiệu kực Thường cơmg tác BVTV người ta dùng hai nhóm chất kháng sinh : -Nhóm chất kháng sinh có nguồn gốc từ VSV (Từ vi khuẩn, xạ khuẩn, mốc) -Nhóm chất kháng sinh có nguồn gốc từ thực vật (từ hành tỏi ,từ cỏ dược liệu ) loại gọi Phitonxit Kháng sinh dùng phòng trừ bệnh khơng đòi hỏi tinh khiết mà dùng dạng thơ Riêng chất kháng sinh sản xuất thành chế phẩm cơng nghiệp (khơng chứa xác VSV xác tế bào thực vật) có ưu điểm chúng dễ dàng xâm nhập vào qua rễ, từ đến tồn thân Nhiều loại kháng sinh vào mơ tích luỹ thành lượng lớn nhỏ khơng gây độc cho mà trái lại giúp cho có thêm khả chống lại mầm bệnh Những chất kháng sinh có hiệu kể bao gồm:(theo trình tự tác dụng yếu dần) Pennicilline Xitomyxin, Aureomyxin Streptomyxin,Geobisporin Để đưa kháng sinh vào cây, người ta chọn vị trí : Cho hút qua rễ Thấm qua bề mặt Ngâm hom giống cành chiết ngập dung dịch kháng sinh Đưa vào thân qua bậc thấm (theo phương pháp đặc hiệu Shevirep 1903) Xử lý hạt, cành giâm dung dịch kháng sinh trước gieo Để tăng tính thấm cây, đưa kháng sinh vào cần tạo điều kiện nhiệt độ độ ẩm thích hợp vùng đất trồng trọt cần sử dụng kháng sinh Mộ số chất kháng sinh Phitonxit đem xử lý hạt trước gieo thể đồng thời hai tác dụng :  Chống bệnh  Kích thích nảy mầm hạt C-Điều chế sử dụng thuốc trừ sâu sinh học Một biện pháp dùng quy mơ cơng nghiệp dùng lồi vi khuẩn virus ký sinh bậc hai gây bệnh cho trùng hại gây bệnh cho lồi VSV hại để chế tạo thuốc trừ sâu VSV        Việc sử dụng vi khuẩn ký sinh bậc hai để điều chế thuốc trừ sâu dễ dàng phổ biến tồn giới chế phẩm loại thuốc trừ sâu BT, giống dùng sản xuất vi khhuẩn Bacillus thurigiensis vi khuẩn Bacillus thurigiensis (BT)thuộc loại trực khuẩn G(+) sinh bào tử Khuẩn lạc BT nhẳn,có màu trắng xám hay green nhạt Soi kính thấy giai đoạn sinh bào tử, tế bào phình to giữa, có bào tử hình thoi chứa nội độc tố (độc tố tinh thể =thể canh BT) Khi tế bào già, màng thành tế bào nứt vỡ giải phóng BT &tinh thể độc.bản chất tinh thể protein Tinh thể có độc tính bị hồ tan bị hồ tan pH kiềm từ trở lên, khơng gây độc cho người ĐV Bào tử & tinh thể tồn nhiều năm giữ hoạt tính diệt sâu Tinh thể độc BT diệt 200 lồi sâu cánh bướm hại rau Do pH đường ruột sâu từ 8->9, lồi sâunuốt phải tinh thể hồ tan, trở thành độc.sâu nhiễm độc đầu ống ruột bị đỗ máu thâm đen tồn thân cứng chết.hai sau nhiễm độc có sâu bị chết,nhưng thường sau 6->12 gời tỷ lệ chết cao Ngồi độc tố tinh thể tế bào BT chứa loại chất độc khác góp phần vào hoạt tính giết sâu: • Ngoại độc tố hồ tan • Enzime loxitinaza • Enzime phosphomonoesrerase • Ba loại chất độc có trùng nuốt phải tế bào BT ngun vẹn • Khi pha thuốc trừ sâu BT cần ý: • Giữ cho tế bào sống • Khơng bị nước rửa trơi • Khơng dùng với ccác thuốc trừ sâu hố học Cơng nghệ sx thuốc trừ sâu phải ni cấy bề mặt gốc giống Bt or ni cấy giá thể xốp mà lượng bào tử & tinh thể độc hình thành nhiều (70% ) bắt đầu gặt giống & pha chế theo cơng thức D-kích thích q trình đáp ứng miễn dịch tự bảo vệ Thực vật có khả ĐUMD tương tự động vật, thể qua chế: Đáp ứng miễm dịch tế bào:tăng sinh tế bào cần thiết để chữa lành vết thương – thể qua việc tự tạo lớp tế bào bảo vệ gãy, rập, cắt cây,tỉa cành,xâm nhiễm Đáp ứng miễn dịch dịch thể:một số lồi có khả chống chịu bệnh nhờ hoạt động enzime oxi hố khử cuả số loại acid hữu