Vi sinh vat hoc cong nghiep

0 Giáo trình điện tử VI SINH VẬT HỌC CƠNG NGHIỆP MỤC LỤC Chương1: MỞ ĐẦU Đối tượng vi sinh vật học công nghiệp…………………………… Nội dung ………………………………………………………………… Lược sử phát triển VSVHCN ……………………………………… 4.Vị trí u cầu mơn học ……………………………………………… Vai trò VSV đời sống ………………………………………… Câu hỏi ôn tập ……………………………………………………………… Chương2: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VI SINH VẬT HỌC CÔNG NGHIỆP Đặc điểm vi sinh vật ……………………………………………… Cơ sở hóa sinh vi sinh vật học công nghiệp …………………… Cơ sở di truyền vi sinh vật ……………………………………………… Câu hỏi ôn tập……………………………………………………………… Chương 3: SỰ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM Phân loại sản phẩm theo tính chất thương mại ……………………… Phân loại khác …………………………………………………………… Sinh trưởng tạo thành sản phẩm q trình cơng nghiệp Các loại vaccine ………………………………………………………… Câu hỏi ôn tập ……………………………………………………………… Chương 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT LÊN MEN Quá trình lên men ……………………………………………………… Các nhóm VSV cơng nghiệp chủ yếu ………………………………… Nguồn dinh dưỡng nguyên liệu ban đầu ………………………… Khử trùng Các phương pháp nuôi Câu hỏi ôn tập Chương 5: SẢN XUẤT SINH KHỐI VI SINH VẬT Giống ban đầu cho quy trình lên men VSV ……………………… Sản xuất men bánh mì ………………………………………………… VSV dùng cho mục đích y học kỹ thuật ……………………… Protein đơn bào (SCP) ………………………………………………… Câu hỏi ôn tập ……………………………………………………………… Chương 6: CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN Lên men ethanol ………………………………………………………… Lên men lactic …………………………………………………………… 3.Lên men 2,3 butadiol …………………………………………………… Lên men butanol -aceton ……………………………………………… Câu hỏi ôn tập ……………………………………………………………… Chương 7: CÁC CHẤT TRAO ĐỔI BẬC MỘT Nguyên lý tổng hợp thừa ……………………………………… Trang 4 7 10 13 18 36 38 40 45 47 49 53 56 60 62 62 66 67 67 71 76 80 82 93 98 100 101 103 Các phương pháp tạo thể đột biến tổng hợp thừa ……………… Amino acid ……………………………………………………………… Sản xuất purine nucleotide ………………………………………… Vitamin …………………………………………………………………… Câu hỏi ôn tập……………………………………………………………… Chương 8: CÁC CHẤT TRAO ĐỔI BẬC HAI Các chất kháng sinh …………………………………………………… Các độc tố nấm ………………………………………………………… Câu hỏi ôn tập ……………………………………………………………… Chương 9: CÁC SẢN PHẨM CHUYỂN HÓA SINH HỌC Sự chuyển hóa steroid ……………………………………………… Sự tạo thành phenyl-acetylcarbinol …………………………………… Sản phẩm từ vi khuẩn acetic …………………………………………… Sản xuất vitamin C ……………………………………………………… Sản xuất dextran ………………………………………………………… Sản xuất arcrylamide …………………………………………………… Câu hỏi ôn tập ……………………………………………………………… Chương 10 : XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC Vi sinh vật học nguồn nước uống …………………………… Xử lý nước thải …………………………………………………………… Lên men methane ……………………………………………………… Câu hỏi ôn tập Chương11 : SỰ TUYỂN KHOÁNG NHỜ VI SINH VẬT Các vi khuẩn ngâm chiết ………………………………………………… Cơ chế tác động vi khuẩn ………………………………………… Một số trình thủy luyện kim sinh học ……………………………… Sự tích lũy kim loại nhờ vi khuẩn tảo ……………………………… Câu hỏi ôn tập ……………………………………………………………… Chương 12: CÔNG NGHỆ VI SINH VÀ BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG 1.Ngun nhân gây nhiễm mơi trường ………………………………… 2.Một số biện pháp vi sinh góp phần bảo vệ môi trường ……………… 3.Công nghệ vi sinh cố định đạm phân vi sinh vật ………………… 4.Công nghệ xử lý rác thải hữu ……………………………………… Câu hỏi ôn tập ……………………………………………………………… Chương 12: CÁC BÀI TẬP CƠ SỞ VÀ NÂNG CAO Phần câu hỏi ……………………………………………………………… Trả lời số câu hỏi …………………………………………………… Tài liệu tham khảo …………………………………………………… 103 105 108 113 114 117 122 128 130 132 133 134 138 141 142 144 146 150 155 157 159 160 164 185 167 169 170 183 186 188 196 199 NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT ADP Adenosine diphosphate AMP Adenosine monophosphate APG Acid 3-phosphoglyceric A-1,3-DPG Acid 1,3 diphosphoglyceric ATP Adenosine triphosphate A-6PA Acid 6-penicillanic CoA Coenzyme A CKS Chất kháng sinh DNA Deoxiribonucleic acid R-1,5-DP Ribulose-1,5-diphosphate R-5-P Ribulose-5-diphosphate RNA Ribonucleic acid VSV Vi sinh vật F-6-P Fructose-6-phosphate FAD Flavin adenine dinucleotide G-6-P Glucose-6-phosphate GAP Glyceraldehyde phosphate KDPG 2-Keto-3-deoxi-6-phosphogluconate N Nitrogen NAD Nicotinamid adenine dinucleotide dạng oxi hóa NADH Nicotinamid adenine dinucleotide dạng khử NADP Nicotinamid adenine dinucleotide phosphat dạng oxi hóa NADPH Nicotinamid adenine dinucleotide phosphat dạng khử PP Pentose phosphate X-5-P Xylulose-5-phosphate Chương 1: MỞ ĐẦU I ĐỐI TƯỢNG CỦA VI SINH VẬT HỌC CÔNG NGHIỆP Khái niệm chung Vi sinh vật học công nghiệp (Industrial Microbiology) ngành Vi sinh học, vi sinh vật (VSV) xem xét để sử dụng công nghiệp lĩnh vực khác kỹ thuật Vi sinh vật học công nghiệp (VSVHCN) giải hai vấn đề trái ngược nhau: Một mặt, dẫn tới làm rõ hồn tồn tính chất sinh học sinh hoá thể sống nguyên nhân trực tiếp chuyển hố hố học, chất có chất hay chất Trong trường hợp này, VSVHCN sử dụng VSV để thu sản phẩm quan trọng có giá trị thực tế đường lên men Phương pháp sinh hoá để thu nhiều sản phẩm phương pháp có lợi kinh tế Mặt khác, biết lên men VSV gây không luôn diễn theo hướng mong muốn Sự phá huỷ trình lên men thường xảy hoạt động VSV lạ Trong trường hợp này, điều quan trọng phải biết VSV gây q trình cần thiết mà phải biết VSV có hại gây tổn thất cho sản xuất Nhà VSVHCN có kinh nghiệm phải khám phá chúng, làm rõ tính chất có hại chúng gây tìm phương pháp đấu tranh với chúng Đối tượng nghiên cứu 2.1 Các nhóm vi sinh vật sử dụng vi sinh vật công nghiệp 1) Virus 2) Vi khuẩn cổ khuẩn (Eubacteria Archaea) 3) Vi nấm (Microfungi) 4) Vi tảo (Microalgae) 5) Nguyên sinh động vật (Protozoa) 2.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất số sản phẩm đối tượng vi sinh vật Mục tiêu môn học Sau học xong học phần này, sinh viên cần hiểu ứng dụng công nghiệp quan trọng vi sinh vật, khác biệt công nghệ sinh học vi sinh vật đại vi sinh vật học truyền thống, phân biệt nhóm sản phẩm q trình cơng nghiệp, vai trò vi sinh vật tuyển khoáng xử lý nước thải đường sinh học II NỘI DUNG Các giai đoạn phát triển vi sinh vật học công nghiệp Cơ sở khoa học vi sinh vật học công nghiệp Phân loại sản phẩm Phương pháp kỹ thuật lên men Sự thu nhận sinh khối tế bào Các sản phẩm lên men Các chất trao đổi bậc Các chất trao đổi bậc Các sản phẩm chuyển hóa 10 Xử lý nước thải biện pháp sinh học 11 Sự tuyển khoáng nhờ vi sinh vật III LƯỢC SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT HỌC CÔNG NGHIỆP Sự phát triển VSVHCN chia thành giai đoạn chính: Giai đoạn 1: Giai đoạn trước Pasteur (đến 1865) Con người ứng dụng tiềm VSV sản xuất sản phẩm chưa nhận thức tồn chúng tự nhiên : + Sản xuất đồ uống chứa rượu rượu, rượu vang, bia, … + Sản xuất tương, nước mắm… + Sản xuất thực phẩm lên men muối chua rau quả, ủ chua thức ăn cho gia súc… Tuy số trình thực quy mô rộng rãi, thành cơng phụ thuộc vào ngẫu nhiên hay kinh nghiệm người thợ giỏi truyền cho hệ sau Vai trò VSV chuyển hoá chất hữu người biết đến khoảng 100 năm trước Giai đoạn 2: Giai đoạn phát triển cơng nghiệp lên men tính đến 1940, bao gồm cơng trình Pasteur (1865) lên men học thuyết mầm bệnh, Pasteur đề phương pháp trùng Pasteur để tiệt trùng rượu nho, bia mà không làm hỏng phẩm chất Phương pháp có ứng dụng lớn Bởi Pasteur coi người sáng lập VSVHCN; Sự phát triển hoá sinh học với kiến thức trao đổi chất trung gian, làm chủ ngày nhiều enzyme Việc nghiên cứu sử dụng chủng nấm men khiết Saccharomyces carlsbergensis sản xuất bia (Emil Christian Hansen, 1883) xem bước mở đầu cho công nghiệp lên men dựa sở khoa học Hình 1.1: Các nhà vi sinh vật học công nghiệp tiền bối Louis Pasteur (1822-1895); Emil Christian Hansen (1842 - 1909); Năm 1898 Eduard Buchner nghiên cứu tác dụng lên men nhiều nấm men, vạch mối liên hệ nấm men hoá học men, ứng dụng hoạt động nấm men vào sản xuất tiếp giống ngồi Ơng nghiền nấm men lấy dung dịch có men zymase cho lên men rượu Như giai đoạn thứ hai giai đoạn sử dụng hoạt tính VSV- giai đoạn đánh dấu việc đặt sở khoa học cho trình sản xuất đồ uống chứa rượu Giai đoạn thứ ba: Giai đoạn cơng nghiệp kháng sinh, hóa chất sinh tổng hợp điều khiển tính 1941- 1970, bao gồm xuất chất kháng sinh, tiến di truyền học việc chọn lọc thể đột biến vi khuẩn, nghiên cứu điều kiện lên men tối ưu, kỹ thuật học lên men, việc tách tinh chế sản phẩm Giai đoạn thứ ba đặc trưng phát triển công nghiệp VSV độc lập Người ta điều khiển trình siêu tổng hợp VSV tạo hàng loạt chủng đột biến VSV Nhờ thành tựu mà người ta sản xuất quy mơ lớn mì chính, lysine nhiều loại amino acid khác Hình 1.2: Alexander Fleming(1881-1955); Francis Crick (1916-2004); James Dewey Watson (1928-); Joshua Lederberg(1925-) Giai đoạn thứ tư: (giai đoạn nay) đánh dấu phát enzyme cắt giới hạn restrictase plasmid với gắn gene lạ mang thông tin tổng hợp protein đặc biệt vào thể trở thành phương pháp thơng dụng kiểm sốt ngày tốt biểu gene Hình 1.3: 1.Daniel Nathans (1928-1999); 2.Werner Arber(1929-); 3.Hamilton Othanel Smith (1931-); 4.Herbert Boyer (1936-) IV VỊ TRÍ VÀ YÊU CẦU MƠN HỌC Mơn VSVCN nhằm cung cấp cho người học kiến thức kỹ ứng dụng VSV số quy trình cơng nghệ phục vụ khoa học đời sống người, ngồi giúp cho sinh viên phương pháp nắm bắt số quy trình kỹ thuật giải thích q trình sản xuất sở khoa học, tiến tới chủ động hướng dẫn gíup đỡ số sở sản xuất trường hợp cần thiết, đồng thời cung cấp thêm kiến thức sâu, rộng VSV học ứng dụng, góp phần đẩy mạnh sản xuất, tăng thêm cải vật chất, cải thiện đời sống cho nhân loại V Vai trò vi sinh vật đời sống Hình 1.4 Một số ích lợi VSV nơng nghiệp, thực phẩm Hình 1.5 Ứng dụng vi sinh vật công nghiệp -Đại đa số vi sinh vật “bạn”: + Về nông nghiệp: cố định đạm cho trồng; tuần hoàn chất dinh dưỡng đất; giúp gia súc tiêu hóa cỏ, rơm thành thịt… + Về thực phẩm: tạo thực phẩm lên men (bia, rượu, fomage, yaourt…); kéo dài thời gian bảo quản; tạo phụ gia thực phẩm… + Về công nghiệp: tạo dung môi hữu cơ, chất dinh dưỡng, vitamin, sinh khối… + Về y tế: sản xuất kháng sinh, giúp ổn định hệ vi khuẩn đường ruột + Về môi trường: phân hủy chất thải, cải thiện môi trường bị ô nhiễm thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ… + Về lượng: tạo khí methane dùng làm nhiên liệu; tạo H từ lượng ánh sáng nguồn lượng vô cơ, hữu dùng làm nguồn lượng tái sinh tương lai + Có vai trò khơng thể thiếu Cơng nghệ Sinh học đại - Một sơ vi sinh vật “thù”: + Gây bệnh người + Gây bệnh vật nuôi + Gây bệnh trồng + Gây hư hỏng dụng cụ thiết bị… TĨM TẮT CHƯƠNG Vi sinh vật học cơng nghiệp (VSVHCN) phận công nghệ sinh học, vi sinh vật xem xét để sử dụng công nghiệp lĩnh vực khác kỹ thuật - cơng nghệ VSVHCN có ứng dụng rộng rãi y dược, lương thực thực phẩm, lượng, hóa chất, vật liệu mới, nơng lâm ngư nghiệp bảo vệ mơi sinh góp phần cải thiện đáng kể sống người Nhiều ứng dụng to lớn phía trước * Câu hỏi ơn tập Đối tượng nghiên cứu vi sinh vật học cơng nghiệp ? Các giai đoạn phát triển vi sinh vật học công nghiệp ? Giai đoạn phát triển vi sinh vật học cơng nghiệp đánh dấu cơng trình Pasteur (1878) chứng minh vi sinh vật tác nhân lên men, sau cơng trình của: (1883) dùng chủng nấm men khiết Saccharomyces carlsbergensis sản xuất bia, (1898) phát dịch chiết nấm men có khả gây trình lên men rượu ( chứng minh lên men thực chất trình enzyme) Tại có người nói vi sinh vật vừa người bạn thân thiết, vừa kẻ thù nguy hiểm người * Tài liệu đọc thêm 1.Kiều Hữu Ảnh, 1999.Giáo trình Vi sinh vật học cơng nghiệp Nxb KH&KT Hà Nội 2.Nguyễn Quang Hào, Vương Trọng Hào, Biền Văn Minh, 1998 Vi sinh vật học cơng nghiệp, NXBGD 3.Nguyễn Xn Thành, Nguyễn Bá Hiên, Hồng Hải, Vũ Thị Hoan, 2006 Giáo trình vi sinh vật học công nghiệp, NXBGD 4.Lương Đức Phẩm, 1999 Công nghệ vi sinh vật Nxb NN * Tài liệu tham khảo Kiều Hữu Ảnh, 2006 Giáo trình Vi sinh vật học Lý thuyết tập giải sẵn song ngữ Việt- Anh, phần 1& phần 2, NXB KH&KT, Hà Nội Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, 1997 Vi sinh vật học NxbGD Phạm Văn Ty, 2006 Công nghệ sinh học tập Công nghệ vi sinh môi trường, NXBGD Prescot Harley Klein, 2002 Microbiology W C Brown publisher, USA http://vietsciences.net http://vietsciences.free.fr http://wikipeda http://wikibooks * Giải thích thuật ngữ Gene đoạn DNA mang chức định q trình truyền thơng tin di truyền Plasmids (thường) phân tử DNA mạch đơi dạng vòng nằm DNA nhiễm sắc thể Chúng thường diện vi khuẩn, đơi có sinh vật có nhân thật (eukaryote) (ví dụ vòng micrometre Saccharomyces cerevisiae) Chúng có kích thước khoảng từ đến 400 kilobase pairs (kbp) Chúng diện sao, plasmid lớn, vài trăm tế bào Sinh vật nhân sơ, gọi sinh vật tiền nhân (prokaryote) nhóm sinh vật mà tế bào khơng có màng nhân Đây đặc điểm để phân biệt với tế bào eukaryote Prokaryote khơng có bào quan cấu trúc nội bào điển hình tế bào eukaryote Hầu hết chức bào quan ty thể, lục lạp, máy Golgi tiến hành màng sinh chất Sinh vật nhân chuẩn (eukaryote), gọi sinh vật nhân thực, sinh vật nhân điển hình sinh vật có nhân thức sinh vật gồm tế bào phức tạp, vật liệu di truyền đặt nhân có màng bao bọc Vi sinh vật : sinh vật đơn bào có kích thước nhỏ, không quan sát mắt thường mà phải sử dụng kính hiển vi Thuật ngữ vi sinh vật khơng tương đương với taxon phân loại khoa học Nó bao gồm virus, vi khuẩn, archaea, vi nấm, vi tảo, động vật nguyên sinh v.v 189 Định nghĩa mơi trường: Theo UNESCO (1981) mơi trường người bao gồm toàn hệ thống tự nhiên hệ thống người tạo ra, hữu hình (đơ thị, hồ chứa ) vơ hình (tập qn, nghệ thuật ), người sống lao động mình, họ khai thác tài nguyên thiên nhiên nhân tạo nhằm thỏa mãn nhu cầu Định nghĩa nhiễm mơi trường: Ơ nhiễm mơi trường nhiễm bẩn môi trường làm cho môi trường khơng lành, Sự nhiễm bẩn xảy mơi trường đất, mơi trường nước, mơi trường khơng khí tác nhân gây ô nhiễm tương ứng với loại môi trường Định nghĩa chất thải: Chất thải bao gốm chất thải rắn, lỏng, khí thải sau q trình sử dụng người bị thay đổi tính chất ban đầu chúng Các loại chất thải (theo nguồn gốc phát sinh) : + Chất thải sinh hoạt: Chất thải từ khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, công sở, trường học + Chất thải công nghiệp: Chất thải từ nhà máy hoạt động, có chất thải sinh hoạt chất thải cơng nghiệp chủ yếu + Chất thải đô thị: chất thải hệ thống cống thoát thành phố Chương 13 BÀI TẬP CƠ SỞ VÀ NÂNG CAO I PHẦN CÂU HỎI Điền vào chỗ trống Câu 1: a Thế giới vi sinh vật vô đa dạng Để nghiên cứu chúng nhà khoa học phải dựa vào tiêu chí , , để xếp chúng vào bậc thang phân loại đặt tên b Các vi sinh vật xếp vào bậc thang phân loại từ thấp đến cao: Loài bậc thang phân loại thấp .là bậc thang phân loại cao Loài đặt tên theo hệ thống theo tiếng viết nghiêng Ví dụ vi khuẩn gây bệnh than có tên Bacillus anthracis Câu 2: Virus thực thể gây nhiễm mà gen nom chúng chứa Chúng nhân lên cách sử dụng máy .của tế bào để tổng hợp nên thân nhằm truyền thân chúng sang tế bào khác Câu 3: Cấu trúc điển hình virus đơn giản bao gồm ( ) gọi Các virus phức tạp hơn, đặc biệt virus động vật chứa lớp vỏ bọc tạo nên tổ hợp , .và Câu 4: a DNA sợi đơn virus vừa transcriptase ngược tổng hợp nên trước hết chuyển thành sau .của tế bào chủ b.Ở số virus, lớp vỏ bọc phủ có chất .hoặc mà vai trò chúng để nhận biết (về mặt hố học) gắn vào tế bào mà chúng gây nhiễm Câu 5: a Lứa tuổi bị nhiễm HIV cao lứa tuổi b Bệnh viêm gan B truyền chủ yếu qua đường c Bacteriophage nhân lên nhờ .và phá huỷ Đó q trình , vi khuẩn chứa prophage lưu giữ vĩnh viễn gọi vi khuẩn Câu 6: a Prophage, nằm .của vi khuẩn, nguyên liệu di truyền b Các hạt tương tự virus song chứa ARN khiết gọi bọn gây bệnh thực vật có nghĩa kinh tế … c Các hạt protein khiết gây bệnh thần kinh động vật có tên Câu 7: a Hiện tượng loại virus nhiễm bệnh vật chủ hay nhóm vật chủ định gọi .của virus Tính tạo nên b Bệnh dại bệnh cấp tính thường dẫn đến ……… Câu 8: Trong cấu trúc sau đây, hai cấu trúc không gặp hạt HIV: a) ARN sợi đơn; b) glicoprotein bề mặt; c) DNA sợi kép; transcriptose ngược; e) protein vỏ; f) DNA sợi đơn Câu 9: a Nhiễm sắc thể vi khuẩn nằm dạng khác với dạng cấu trúc đậm đặc cồng kềnh b Khi có mặt lisozim saccarose, trực khuẩn Gram âm bị biến đổi thành tế bào có tên dạng hình que Câu 10: Nấm sinh vật thuộc dạng tế bào Cơ thể đơn hay đa bào dạng sợi, có thành .(một số có thành ), khơng có .sống dị dưỡng theo kiểu Sinh sản .không có .và Câu 11: Sự khác biệt tế bào Prokaryote so với tế bào Eukaryote chỗ: a Nguyên liệu di truyền chúng không bao bọc b Thiếu bào quan như: bao bọc màng c Thành tế bào ln ln chứa phức hệ hay gọi d Ribosome tế bào prokaryote thuộc loại Câu 12: a Nội bào tử thể tế bào vi khuẩn, phương tiện sinh sản, gặp điều kiện thuận lợi, bào tử nảy mầm bào tử chi cho tế bào dinh dưỡng b Nội bào tử có tính cao, thường gây khó khăn cơng tác bảo quản thực phẩm việc khử trùng bệnh viện Câu 13: a Nhân tố di truyền nhân vi khuẩn có tên ., chúng khơng định sống tế bào vi khuẩn song mang số gen quan trọng gen , b Các vi khuẩn lưu huỳnh màu tía màu lục sử dụng làm chất cho điện tử quang hợp, kết tạo thành .tích luỹ bên tế bào tiết bên tế bào Câu 14: a Cố định nitrogen q trình chuyển hố nitrogen khí (N2) thành chất cần thiết cho sinh tổng hợp amino acid b Trong giới vi sinh vật, có số lồi có khả cố định nitrogen phân tử c Enzyme chịu trách nhiệm cố định nitrogen phân tử có tên d Có nhóm vi khuẩn cố định nitrogen chủ yếu, Câu 15: a Nitrogenase dễ bị làm bất hoạt , tế bào vi khuẩn có khả cố định nitrogen phải hơ hấp mạnh vùng bề mặt tế bào để giữ cho phần bên tế bào vắng mặt oxy (chẳng hạn ) b Protein chuyển hố thành peptid enzyme có tên , peptid phân giải thành aminoacid có tên Câu 16: a Q trình phản nitrat hố q trình có hại nơng nghiệp, b Sự khử nitrogen dạng khí thành amoniac có tên c Phức hệ enzyme chịu trách nhiệm cố định nitrogen cộng sinh có tên Câu 17: a Sự phản nitrat hoá xảy mạnh nơi oxy b Chi vi khuẩn oxy hố amoniac thành nitrit có tiếp đầu ngữ , Chi vi khuẩn oxy hố nitrit thành nitrat có tiếp đầu ngữ c Một vi khuẩn đất sinh bào tử sống kị khí nghiên cứu nhiều khả cố định nitrogen mạnh có tên Câu 18: a Vi khuẩn cố định nitrogen sống cộng sinh bèo hoa dâu thuộc bọn (1) sinh oxy có tip dinh dưỡng b Vi khuẩn không lưu huỳnh màu tía hay gặp nguồn nước tự nhiên thuộc bọn sinh oxy có tip dinh dưỡng c.Chi chi sau chứa loài cố định nitrogen sống cộng sinh: Rhizobium/ Anabaena/ Clostridium/ Frankia/ Azotobacter Câu 19: Bất lúc tìm thấy thể người trưởng thành tế bào vi sinh vật, đa số chúng chúng gọi thể người Câu 20: Một số vi sinh vật sống da, song đa số sống bề mặt thể, bao phủ bên mũi, miệng, đường hô hấp trên, đường ruột, đường niệu sinh dục Câu 21: không coi phận khu hệ bình thường Câu 22: Nhiều quan vị trí bên không chứa vi sinh vật thể khỏe mạnh Câu 23: Nếu tượng cần có mặt mầm bệnh sau giải phóng độc tố vào tổ chức tượng hậu tiếp xúc độc tố với tổ chức mà khơng thiết cần có mặt mầm bệnh Câu 24: Trường hợp ngộ độc thức ăn có tên botulism (liệt ngoại độc tố tác động lên hệ thần kinh) nhiễm trùng mà Câu 25: Một bệnh nhiễm khuẩn truyền , tức tiếp xúc có hiệu thể bị nhiễm thể khỏe mạnh Không nhầm lẫn phương thức truyền bệnh với .hoặc phương thức truyền qua động vật trung gian có tên , thể bị nhiễm khuẩn với thể khỏe mạnh Câu 26: Nếu .gây nên tham gia có hiệu thể việc hình thành kháng thể, gọi phương pháp đưa vào thể kháng thể tổng hợp từ trước; miễn dịch Trường hợp đầu trường hợp tiêm chủng để , trường hợp sau trường hợp tiêm chủng để Câu 27: Chất kháng sinh chất hóa học VSV tiết có khả VSV khác Câu 28: Penicillin G chủ yếu hoạt động chống lại vi khuẩn Gram ., vi .Nhược điểm chủ yếu penicillin G là: Câu 29: a.Dùng vaccine đưa vào thể loại .lấy từ vi sinh vật gây bệnh b Vaccin vi sinh vật sống lấy từ vi sinh vật sống c Giải độc tố sản xuất từ vi sinh vật d.Muốn phòng dịch có kết quả, vaccin phải dùng cho % đối tượng cảm thụ Câu 30: h.Vaccine dùng cho người Trẻ nhỏ người cao tuổi dễ mẫn cảm với bệnh nhiễm trùng họ hệ thống miễn dịch Câu 31: Giai đoạn phát triển vi sinh vật công nghiệp đánh dấu công trình Louis Pasteur (1878) chứng minh vi sinh vật tác nhân lên men, sau cơng trình của: a - .(1886) dùng chủng nấm men khiết sản xuất bia b - .(1898) phát dịch chiết nấm men có khả gây q trình lên men rượu (chứng minh lên men thực chất trình enzyme) c Giai đoạn thứ CNVS đánh dấu d Giai đoạn CNVS đánh dấu phát triển công nghệ di truyền với: - Sự phát enzym (các giao cắt) - Sự phát .(các vector) - Sự gắn gen lạ mang thông tin tổng hợp vào thể - Sự kiểm tra ngày tốt .của gen Câu 32: Theo Thomas D.Brock (1995), Các sản phẩm có ý nghĩa cơng nghiệp mang tính thương mại vi sinh vật tạo thành phân thành loại là: a b c d e Câu 33: Trong q trình ni cấy vi sinh vật để thu nhận sinh khối tế bào, cần lưu ý: a Các biện pháp tránh nhiễm tạp thường dùng b.Trừ tảo, thu nhận sinh khối vi sinh vật khác cần c Nhiệt tạo phải loại hệ thống Câu 34: a Mục đích khử trùng Tyndal tiêu diệt vi khuẩn mang nhiệt độ Nguyên lý phương pháp thành .rồi sau đun sơi để giết chết thể b Trong kỹ thuật xác định số lượng tế bào phương pháp nuôi môi trường rắn, người ta gọi khuẩn lạc (là chữ viết tắt ) khơng phải mọc lên từ tế bào Câu 35: Để sản xuất bia người ta sử dụng đại mạch nảy mầm (nha), hublon, nấm men (a) Các nguồn tinh bột khác (b) chứa đường để bổ sung vào nha đại mạch : nha lúa mỳ (Triticum), loại ngũ cốc chưa nảy mầm (đại mạch, lúa mỳ, ngô, lúa), sản phẩm phân huỷ tinh bột đường lên men Việc sử dụng nguyên liệu bổ sung đòi hỏi phải có bổ sung (một phần) chế phẩm .(c) .có nguồn gốc từ vi sinh vật Câu 36: Cảm giác hăng hái (invigorating) say (intoxicating) bia (a) gây ra, mùi thơm, hương vị vị đắng bia (b) .,Giá trị dinh dưỡng hàm lượng chất keo hồ tan khơng lên men (bao gồm (c) cuối cùng, tác dụng giải khát (d) gây Câu 37: Tác dụng hublon chất làm kết tủa .(a) dịch hèm, chất làm thay đổi đặc tính dịch hèm tạo nên (b) ., với ethanol CO tạo nên đặc tính (c) mạnh tạo tính ổn định cho bia Hàm lượng (d) chứa hublon làm tăng khả tạo .(e) .của bia Câu 38: Dịch đường hoá sau nấu, gọi (a) ., dịch sau lọc để loại trấu bã, bổ sung hublon đun nóng nhiều nhằm chiết thành phần mong muốn từ hublon nhằm kết tủa loại (b) .có mặt hublon để tăng tính ổn định bia Câu 39 : Brandy rượu mạnh cất từ , whysky rượu mạnh cất từ , cất từ lên men, vodka rượu mạnh cất từ lên men rum Hãy trả lời (Đ) sai (S) Câu 40: Trong khẳng định sau đây, đâu khẳng định đúng: a Năng lượng giải phóng dị hố sử dụng trực tiếp cho tổng hợp thành phần tế bào b Đồng hoá cung cấp viên gạch xây dựng để tổng hợp thành phần tế bào c Sự tổng hợp thành phần tế bào q trình giải phóng lượng Câu 41: Một chất kháng sinh có hoạt phổ hẹp chất kháng sinh: a Chỉ có tác dụng lên vi khuẩn Gram âm b Chỉ có tác dụng lên vi khuẩn Gram dương c Chỉ có tác dụng lên vi khuẩn Gram dương lẫn vi khuẩn Gram âm d Chỉ tác động lên nhóm riêng biệt, chí lên vài lồi vi khuẩn e Được sử dụng rộng rãi thực tiễn y học so với chất kháng sinh có hoạt phổ rộng Câu 42: a Vi khuẩn tế bào b Tất cầu khuẩn di động c Mọi vi khuẩn gây bệnh đổi hình d Sau bị thối hình, vi khuẩn trở hình thể bình thường điều kiện thích hợp Câu 43: Những nhận định với tế bào vi khuẩn a Nhân phân cách với phần lại màng nhân b Vật chất di truyền DNA kết hợp với protein histon c Khơng có màng nhân d Vật chất di truyền DNA không kết hợp với protein histon Câu 44: a Acid teichoic thành phần đặc trưng tế bào vi khuẩn Gram dương b Sở dĩ có tên gọi "sao chép bán bảo thủ" phương thức cho phép bảo tồn ngun vẹn 50% lượng DNA có mặt tế bào mẹ c Tác nhân gây bệnh giang mai Treponema pallidum chuyển động nhanh nhờ hệ thống tiên mao bao quanh thể gọi chu mao d Đặc điểm đặc trưng nội độc tố liên kết với tế bào vi khuẩn không tế bào tiết Câu 45: Sản xuất công nghiệp acid glutamic sử dụng loài thuộc Chi sau đây: a) Corynebacterium; b) Pseudomonas; c) Escherichia ; d) Acetobacter; e) Clostridium Câu 46: Hãy gọi tên vi sinh vật có khả tạo thành hỗn hợp sau nhờ lên men đường: a CO2 + ethanol b CO2 + ethanol + acid lactic c CO2 + ethanol + acid lactic + hydro + acid axetic d CO2 + ethanol + acid lactic + hydro + acid axetic + butadion e CO2 + hydro + acid butiric + acid axetic f CO2 + hydro + aceton + butanol + ethanol + 2-propanol Câu 47: a Hơ hấp kị khí q trình oxy hóa thu nhận lượng chất nhận điện tử cuối oxy liên kết b Chất nhận điện tử cuối lên men ethanol acetaldehyte c Ở vi khuẩn sinh methan thành tế bào chứa peptodoglycan Câu 48: Tìm khẳng định sai Phương trình: Glucose + ADP + Pvc Ethanol + 2CO2 + ATP phương trình biểu diễn tổng quát trình lên men rượu ở: a Saccharomyces cerevisiae b Sarcina ventriculi c Zimomonas mobylis d Escherichia coli Sắp xếp mô tả bên phải cho phù hợp với thuật ngữ bên trái Câu 49: Biến nạp a Kiểu chuyển gen tế bào thể nhận nhận gen từ phân tử DNA tự môi trƣờng xung quanh Tải nạp b Kiểu chuyển gen phụ thuộc vào tiếp xúc tế bào - tế bào Tiếp hợp c Các gen tồn vị trí tƣơng ứng nhiễm sắc thể tƣơng đồng nhƣng khác mặt trạng thái đột biến Hfr d Kiểu chuyển gen phage đƣợc dùng làm phƣơng tiện để mang DNA từ vi khuẩn sang vi khuẩn khác Alen e Một tế bào F( plasmid F đƣợc gắn vào nhiễm sắc thể tế bào vật chủ Câu 50: Độc tính (Virulence) a.Khả VSV gây nên bệnh bệnh Bệnh (Disease) b.VSV, bắt đầu bệnh thể khỏe mạnh Khả gây (Patogenicity) bệnh Tác nhân gây (Causative agent) bệnh c.Mức độ khả gây bệnh tác nhân gây bệnh d Sự phá hỏng chức thể nhiễm trùng II.TRẢ LỜI MỘT SỐ CÂU HỎI a cấu tạo, dinh dưỡng, sinh sản b Loài(species)– Chi (genus)- Họ (family) -Bộ (order) -Lớp (class)Ngành (phylum)- Giới (kingdom)-Siêu giới (superkingdom); tên kép, tiếng Latinh khơng có cấu trúc tế bào; DNA; RNA; tế bào vật chủ; sinh lượng; sinh tổng hợp; genom protein lõi acid nucleic; DNA; RNA; vỏ protein; capsid; lipid, a DNA sợi kép; gắn vào genom tế bào chủ hydratcarbon; b gai; hydratcarbon; protein; thụ thể (receptor) a từ 13 đến 19; b máu c vi khuẩn; gây tan; cái; tiềm tan a Nhiễm sắc thể, Bacteriophage; b viroid, dừa, khoai tây, cà chua c.prion a chuyên hóa; gai để nhận biết thụ thể tế bào mà chúng gây nhiễm b viêm não cấp tính; tử vong c; f a siêu xoắn; giản xoắn; b trần; spheroplas 10 nhân chuẩn; kitin; cellulose; lục lạp; hoại sinh, kí sinh, cộng sinh; bào tử; 11 a Chất nhân; màng nhân; lông; roi b ti thể, lưới nội chất, máy Golgi c PG; peptidoglycan; d 70S 12 a nghỉ; một; b kháng nhiệt 13 a plasmid, b đề kháng với chất kháng sinh; sản xuất chất có khả gây bệnh; sản xuất chất bacteriocin; tạo nên đặc tính trao đổi chất vi khuẩn 14 a amoniac; b vi sinh vật; c nitrogenase; d hai; nhóm cộng sinh nhóm khơng cộng sinh 15 a oxy; Azotobacter; b protease; peptidase 16 a.làm nitrogen đất vậy, làm giảm chất dinh dưỡng cho sinh trưởng thực vật; b.sự cố định nitơ phân tử; c.nitrogenase 17 18 26 a vắng mặt; b nitroso; nitro; c Clostridium pasteurianum a (có); quang dưỡng vơ cơ; b.khơng; quang dưỡng hữu cơ; c Rhizobium, Anabaena, Frankia 19 100 nghìn tỉ; vi khuẩn; khu hệ bình thường 20 trong; màng nhầy 21 virus kí sinh nội bào 22 dịch não tủy, máu, bàng quang, tử cung, vòi Falop, tai giữa, thận 23 Nhiễm độc; ngộ độc 24 nhiễm độc 25 tiếp xúc trực tiếp; cắn, đốt; vector truyền bệnh tiêm chủng; miễn dịch chủ động nhân tạo; trị liệu huyết học; thụ động nhân tạo; phòng bênh; chữa bệnh 27 ức chế, tiêu diệt chọn lọc; kìm hãm nhân lên 28 dương; Khơng có tác dụng với vi khuẩn Gram âm 29 a.kháng nguyên; b độc tính; c ngoại độc tố; d 80; h khoẻ mạnh 30 chưa hồn chỉnh; khơng hiệu 31 a.Emil Christian Hansen (1842-1909); b Eduard Buchner (1860-1917); c xuất chất kháng sinh; chọn lọc di truyền thể đột biến; phát triển phương pháp nuôi cấy liên tục; d restrictase; plasmid; protein đặc biệt; biểu 32 a Bản thân tế bào VSV sản phẩm mong muốn b Các enzim VSV tạo nên: amylase, protease, lipase c Các dược phẩm: chất kháng sinh, độc tố, alkaloit d Các hóa chất đặc biệt chất điều vị thực phẩm e Các hóa chất thông dụng sản xuất đường VSV bao gồm ethanol, axid acetic, axid lactic… 33 a vô trùng sạch; làm lạnh 34 b thơng khí mạnh; c a nội bào tử; 100 C; bào tử; nảy mầm; tế bào mới; dinh dưỡng b đơn vị hình thành khuẩn lạc; CFU (colony forming unit); đơn độc 35 a nước; b nguyên liệu chứa đường; enzyme 36 a ethanol; b hublon; c hydratcarbon, protein; d CO2 37 a protein; b hương thơm vị đắng; c kháng sinh; d pectin; bọt 38 a dịch hèm; b protein 39 a vang; nha lên men; rỉ đường; ngũ cốc, khoai tây 40 b 41 d 42 d 43 c,d 44 a; d 45 a 46 a Saccharomyces cerevisiae, Sarcina ventriculi b Leuconostoc meseteroides c Escherichia coli d Enterobacter aerogenes e Clostridium butyricum f Clostridium acetobutylicum 47 a (Đ); b (Đ); c (S) 48 c 49 a biến nạp; b tiếp hợp; c alen; d tải nạp; e Hfr 50 a khả gây bệnh; b tác nhân gây bệnh; c độc tính; d bệnh 200 TÀI LIỆU THAM KHẢO I TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Kiều Hữu Ảnh, 1999 Giáo trình vi sinh vật học cơng nghiệp, NXB KHKT, Hà Nội [2] Phạm Thành Hổ, 2005 Nhập môn công nghệ sinh học, NXBGD [3] Lê Thi Liên Thanh & Lê Văn Hồng, 2002 Cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Đình Thưởng & Nguyễn Thanh Hằng, 2000 Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [5] Lương Đức Phẩm, 1998 Công nghệ vi sinh NXB Nông nghiệp Hà Nội [6] Lê Xuân Phương, 2001 Vi sinh vật công nghiệp NXB Xây dựng Hà Nội [7] Lê Ngọc Tú - Hóa sinh Cơng nghiệp, 2006 NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [8] Wolfgang Fritche,1997 Cơ sở hoá sinh vi sinh vật học công nghiệp (Kiều Hữu Ảnh Ngô Tự Thành dịch) NXB KHKT II TÀI LIỆU TIẾNG NƯỚC NGOÀI [1] Aiba S., Hemphrey A E and Millis F F 1973, Biochemical Engineering Second Edition Academic Press [2] Reh, H-J Deiana, 1994, Annales, et exercies de microbiologie ge'ne'rale, Doin Editeur, Paris [3] Schlegel, H,G., 1992, Allgemeine Mikrobiologie, Auflage, Thieme Verlag Stuttgart New York III CÁC THÔNG TN TỪ MẠNG [1] http://www.google.com.vn/; http://vietsciences.free.fr/design/home.htm [2] http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.net Nguyễn Lân Dũng [3] http://vietsciences.net http://vietsciences.free.fr Võ Thị Diệu Hằng [4] http://vietsciences.free.fr Phạm Văn Tuấn ………… 201 ... phẩm đối tượng vi sinh vật Mục tiêu môn học Sau học xong học phần này, sinh vi n cần hiểu ứng dụng công nghiệp quan trọng vi sinh vật, khác biệt công nghệ sinh học vi sinh vật đại vi sinh vật học... archaea, vi nấm, vi tảo, động vật nguyên sinh v.v Chương CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VI SINH VẬT HỌC CÔNG NGHỆP I CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA VI SINH VẬT Vi sinh vật (Microogranisms) tên gọi chung để tất loại sinh. .. kính hiển vi quang học kính hiển vi điện tử Vi sinh vật bao gồm nhiều nhóm khác nhau: Các virus (nhóm chưa có cấu tạo tế bào), vi khuẩn vi khuẩn lam (nhóm sinh vật nhân sơ), vi nấm (nhóm sinh vật