Trên cơ sở số lượng, thành phần các chất trong môi trường đã biết hay chưa biết, chia thành: - Môi trường tự nhiên: Gồm các chất tự nhiên không xác định được số lượng, thành phần.. VD:[r]
(1)LÝ THUYẾT BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHƯƠNG CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT
SINH HỌC 10 I MÔI TRƯỜNG SÔNG CỦA VI SINH VẬT
1.Trong tự nhiên: Sống hầu hết loại môi trường, kể mơi trường khắc nghiệt 2.Trong phịng thí nghiệm: Chia thành loại môi trường:
a.Môi trường lỏng (Môi trường dịch thể):
Trên sở số lượng, thành phần chất môi trường biết hay chưa biết, chia thành: - Môi trường tự nhiên: Gồm chất tự nhiên không xác định số lượng, thành phần VD:
+Cao thịt bò: Chứa acid amine, peptide, nucleotide, acid hữu cơ, vitamine số chất khoáng
+Pepton: Là dịch thuỷ phân phần thịt bò, cazein, bột đậu tương… dùng làm nguồn carbon, lượng nitrogen
+Cao nấm men: Là nguồn phong phú vitamine nhóm B nguồn carbon, nitrogen - Môi trường tổng hợp: Gồm chất biết thành phần hoá học số lượng
- Môi trường bán tổng hợp: Gồm chất tự nhiên chất hoá học b.Môi trường đặc:
Khi thêm vào môi trường lỏng 1,5→2% thạch (agar)
II.CÁC KIỂU TỔNG HỢP CÁC CHẤT CÁC KIỂU DINH DƯỠNG: Trên sở nguồn lượng, nguồn carbon dùng để tổng hợp chất, chia thành:
Kiểu dinh dưỡng
Nguồn lượng Nguồn carbon chủ yếu
(2)1.Quang tự dưỡng
Ánh sáng CO2 Tảo, VK lam, VK lưu
huỳnh màu tía, màu lục 2.Quang dị
dưỡng
Ánh sáng Chất hữu VK tía, VK lục khơng chứa lưu huỳnh 3.Hố tự dưỡng Chất vô (NH4+,
NO2-, H2, H2S,
Fe2+…)
CO2 VK nitrate hoá, VK
oxy hoá lưu huỳnh, VK hydro
4.Hoá dị dưỡng Chất hữu Chất hữu VSV lên men, hoại sinh …
→ Có kiểu dinh dưỡng, thực vật, động vật bậc cao có kiểu dinh dưỡng III MỘT SỐ KIỂU PHÂN GIẢI CÁC CHẤT CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT Ở VSV
Đặc điểm Hơ hấp hiếu khí Hơ hấp kị khí Lên men
VD VK nốt sần Nấm men, VK lactic…
Định nghĩa Là trình OXH phân tử hữu
Quá trình phân giải
carbohydrate để thu NL cho TB
Là phân giải carbohydrate tế bào chất, xúc tác enzyme điều kiện kị khí, khơng có tham gia chất nhận electron từ bên
Chất nhận điện tử cuối cùng
O2 :
-Ở SV nhân thực chuỗi truyền điện tử màng ti thể -Ở SV nhân sơ diễn màng sinh chất
Chất vơ cơ, có thành phần ion là: NO3-, SO4
2-
Các phân tử hữu
Sản phẩm tạo thành
CO2, H2O, NL NL Lactic, rượu, dấm…hữu
1.Hô hấp:
(3)-Chất nhận electron O2
-Sản phẩm: 36-38mol ATP (tức 40% lượng mol glucose *Hơ hấp hiếu khí khơng hồn tồn:
Mơi trường thiếu số ngun tố vi lượng → Thiếu số coenzyme chuỗi chuyền electron → dừng pha phân giải thứ (Gồm đường phân chu trình Krebs) → Thải môi trường sản phẩm phân giải dở dang
*Hơ hấp vi hiếu khí:
Xảy số VK mà tế bào không đủ số lượng, chủng loại enzyme (SOD –
SuperOxyDismutase, catalase, peroxydase…) phân giải triệt để yếu tố độc hại (H+, O, OH-) điều kiện mơi trường có O2
b.Trong mơi trường khơng có oxy – Hơ hấp kị khí *Hơ hấp nitrate (Khử dị hoá nitrate, phản nitrate hoá):
Lấy oxy từ hợp chất nitrate làm chất nhận electron cuối chuỗi vận chuyển electron mol glucose → 25 mol ATP (30%)
*Hơ hấp sulfate: (Khử dị hố sulfate, phản sulfate hoá)
Lấy oxy từ sulfate làm chất nhận electron cuối chuỗi vận chuyển electron mol glucose → 22 mol ATP (25%)
2.Lên men: mol glucose → mol ATP (2%) VK phản nitrate hoá
VK nitrate hoá VK cố định
nitrogen
VK amone hố Nitrogen khí
(4)Là trình phân giải carbohydrate xúc tác enzyme điều kiện kị khí, khơng có tham gia chất nhận electron từ bên ngồi Trong đó, chất cho chất nhận e chất hữu
IV.QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP CÁC CHẤT 1.Cơ chế:
a.Tổng hợp acid nucleic:
-Diễn giống với trình tổng hợp acid nucleic sinh vật khác: Nhờ trình tự sao, mã theo nguyên tắc bổ sung
b.Tổng hợp protein:
RNA → Protein thông qua trình giải mã n (acid amine) → polypeptide
c.Tổng hợp polysacharide: VD: tinh bột, glycogen, chitin, cellulose (glucose)n + [ADP-glucose] → (glucose)n+1 + ADP
d.Tổng hợp lipid:
-Dihydroaceton–P → Glyceron
-Các phân tử acetyl-CoA → Các acid béo -Glycerol + acid béo → Lipid
2.Ứng dụng:
a.Sản xuất sinh khối protein đơn bào
(5)Sản xuất acid amine quý (không thay thế) cho người gia súc
Acid amine không thay thế loại acid amine thể khơng có khả tự tổng hợp mà phải lấy vào trực tiếp
Acid amine thay thế loại acid amine mà thể có khả tự tổng hợp c.Sản xuất chất xúc tác sinh học
Các enzyme ngoại bào VSV sử dụng phổ biến:
-Amylase: Thuỷ phân tinh bột → Dùng làm tương, rượu nếp, sản xuất bánh kẹo, công nghiệp dệt, sản xuất syrup
-Protease (Thủy phân protein) → Dùng làm nước tương, chế biến thịt, công nghiệp thuộc da, công nghiệp bột dặt…
-Cellulase (Thuỷ phân cellulose) → Dùng chế biến khai thác xử lý bã thải dùng làm thức ăn cho chăn nuôi sản xuất bột giặt
-Lipase (Thuỷ phân lipid) → Dùng công nghiệp bột giặt, chất tẩy rửa d.Sản xuất gôm sinh hoc
Sản xuất kem phủ bề mặt bánh, chất phụ gia công nghiệp khai thác dầu hoả Trong y học, dùng làm chất thay huyết tương
Trong sinh hoá học, dùng làm chất tách chiết enzyme V.QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI CÁC CHẤT
1.Phân giải protein:
a.Cơ chế:
Protein → Acid amine → CO2 + NH3 + NL
- Giai đoạn 1: Phân giải phân giải protein phức tạp thành acid amine bên tế bào
- Giai đoạn 2: VSV hấp thụ acid amine → phân giải → tạo NL
Khi môi trường thiếu C thừa N VSV khử amine, sử dụng acid hữu làm nguồn carbon b.Ứng dụng:
-Thu acid amine để tổng hợp protein bảo vệ tế bào khỏi bị hư hại -Làm tương, làm nước mắm…
2.Phân giải polysaccharide
(6)a.Cơ chế:
-Lên men ethylic:
Tinhbột → Glucose → ethanol + CO2
- Lên men lactic (Chuyển hố kị khí)
Glucose → Lactic
Glucose → Lactic + CO2 + ethanol + acetic
-Phân giải cellulose:
Cellulose → Chất mùn, làm giàu chất dinh dưỡng cho đất, tránh ô nhiếm môi trường
- Quá trình OXH VK sinh acid acetic (giấm)
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O + Năng lượng b.Ứng dụng:
+Phân giải tinh bột để sản xuất kẹo, siro, rượu… +Tận dụng bã thải thực vật làm nấm ăn
+Cung cấp chất dinh dưỡng cho trồng +Làm thức ăn cho gia súc
Chú ý: Gây hư hỏng làm giảm chất lượng thực phẩm, đồ dùng, hàng hoá VI.MỐI QUAN HỆ GIỮA PHÂN GIẢI VÀ TỔNG HỢP
Là trình diễn song song, đồng thời, phụ thuộc chặt chẽ vào Trong đó:
Tổng hợp Phân giải
-Các phân tử liên kết để tạo thành hợp -Các hợp chất phức tạp phân cắt thành Nấm
(đường hoá)
VK Lactic dị hình
cellulase
Nấm men rượu
(7)-Năng lượng tích luỹ mối liên kết hợp chất phức tạp
-Sinh khối tăng, tế bào phân chia
-Cung cấp nguồn nguyên liệu cho trình phân giải
phân giải tiếp tế bào
-Năng lượng giải phóng phá vỡ mối liên kết hợp chất phức tạp -Vật chất dự trữ giảm, tế bào giảm sinh khối kích thước
(8)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên
danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng
xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường
Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS
THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia