Chất dinh dưỡng là những chất giúp cho vi sinh vật đồng hóa và tăng sinh khối,bao gồm hợp chất vô cơ và hợp chất hữu cơ.
- Các hợp chất hữu cơ như: cacbonhidrat, lipit... là các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của sinh vật
- Các chất vô cơ chứa các nguyên tồ vi lượng: Mn, Zn, Mo... có vai trò trong quá trình thẩm thấu, hoạt hóa enzim
- Một số vi sinh vật còn cần một số chất hữu cơ cho sự sinh trưởng của mình mà chúng không thể tự tổng hợp được từ các chất vô cơ gọi là nhân tố sinh trưởng. Tùy thuộc nhu cầu các chất này mà người ta chia vi sinh vật thành 2 nhóm: Vi sinh vật nguyên dưỡng và vi sinh vật khuyết dưỡng.
2. Chất ức chế sự sinh trưởng
- Chất ức chế sự sinh trưởng là những chất làm vi sinh vật không sinh trưởng được hoặc làm chậm tốc độ sự sinh trưởng của vi sinh vật.
- Một số chất hóa học thường được dùng ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật: Các chất hóa học Cơ chế tác động Ứng dụng Các hợp chất phenol Biến tính các protein, Các loại màng tế bào Khử trùng phòng thí nghiệm, bệnh viện Các loại cồn (phenol,izopropa nol, 70 - 80%
Thay đổi khả năng cho đi qua của lipit ở màng sinh chất
Thanh trùng trong y tế, phòng thí nghiệm
Iot, rượu iot (2%)
Oxi hóa các thành phần tế bào
Diệt khuẩn trên da, tẩy trùng trong bệnh viện Clo(natri
hipoclorit), cloramin
Sinh oxi nghuyên tử có tác dụng oxi hóa mạnh
Thanh trùng nước máy, nước các bể bơi, công nghiệp thực phẩm Các hợp chất kim loại nặng ( Thủy ngân, Gắn vào nhóm SH của protein làm chúng bất hoạt
Diệt bào tử đang nảy mầm, các thể sinh dưỡng
bạc...)
Các annđehit (phoocmanđehit 2% )
Bất hoạt các protein Sử dụng rộng rãi trong thanh trùng Các loại khí Eetylen oxit (10 - 20 %) Oxi hóa các thành phần tế bào Khử trùng các dụng cụ nhựa, kim loại
Các chất kháng sinh Diệt khuẩn có tính chọn lọc Dùng trong y tế, thú y II. Các yếu tố lí học 1. Nhiệt độ:
- Ảnh hưởng lớn đến tốc độ các phản ứng trong tế bào
- Căn cứ khả năng chịu nhiệt chia vi sinh vật làm 4 nhóm: Ưa lạnh, ưa ẩm, ưa nhiệt, ưa siêu nhiệt
- Ứng dụng:
+ Nhiệt độ cao dùng thanh trùng
+ Nhiệt độ thấp dùng kìm hãm sự sinh trưởng của vi sinh vật
2. Độ ẩm:
- Hàm lượng nước quyết định độ ẩm. + Nước là dung môi của các chất khoáng
+ Nước là yếu tố hóa học tham gia vào thủy phân các chất
- Ứng dụng: Dùng để khống chế sự sinh trưởng của từng nhóm sinh vật
3. pH:
- Ảnh hưởng đến tính thấm của màng, hoạt động chuyển hóa vật chất trong tế bào...
- 3nhóm vi sinh vật: Ưa axit ( Đa số nấm), ưa kiềm ( Vi khuẩn ở các hồ ), ưa pH trung tính (Vi khuẩn, động vật nguyên sinh )
- Ứng dụngTạo điều kiện nuôi cấy thích hợp
4. Ánh sáng:
- Tác động đến sự hình thành bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố...
- Ứng dụng: Bức xạ ánh sáng dùng để tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật như làm biến tính axitNu, ion hóa protein...
5. Áp suất thẩm thấu:
- Gây co nguyên sinh làm vi sinh vật không phân chia được. - Ứng dụng: Bảo quản thực phẩm
3.2. Kiến thức trọng tâm
Ảnh hưởng tích cực hay ức chế của chất hóa học, yếu tố vật lí lên sự sinh trưởng của vi sinh vật
3.3. Hướng vận dụng các biện pháp tích cực
Hướng vận dụng ở bài này có thể là sử dụng câu hỏi vấn đáp gợi mở, hoạt động nhóm hoàn thành PHT, cụ thể:
I. Chất hóa học1. Chất dinh dưỡng 1. Chất dinh dưỡng
- GV: Chất hóa học có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng của vi sinh vật theo 2 chiều hướng cơ bản: Chất dinh dưỡng hoặc chất ức chế.
- GV:
+ Chất dinh dưỡng là gì? Gồm những loại nào?
+ Chất dinh dưỡng có ảnh hưởng như thế nào đến sự sinh trưởng của vi sinh vật?
- GV: Giảng giải về nhân tố sinh trưởng và yêu cầu HS phân biệt vi sinh vật nguyên dưỡng và vi sinh vật khuyết dưỡng.
- HS: Phân biệt
- GV: Các chủng vi sinh vật sống hoang dại trong môi trường tự nhiên thường là chủng nguyên dưỡng. Còn chủng khuyết dưỡng thường là những chủng đột biến nuôi cấy lâu và tuyển chọn từ các chủng nguyên dưỡng hoặc những chủng đã thích nghi cao với môi trường trong điều kiện kí sinh, hoại sinh. Muốn nuôi cấy các sinh vật khuyết dưỡng với nhân tố sinh trưởng nào thì bổ xung nhân tố đó vào môi trường.
- GV: Vì sao có thể dùng vi sinh vật khuyết dưỡng ( E. Coli, triptophan âm) để kiểm tra thực phẩn có triptophan hay không?
2. Chất ức chế sinh trưởng
- GV: Chất ức chế sinh trưởng là gì?
- GV: Yêu cầu HS đọc thông tin SGK và cho biết chất ức chế sinh trưởng gồm những loại nào? Hãy trình bày cơ chế tác động và ứng dụng của chúng?
- GV: Đánh giá và chiếu bảng “ Một số chất hóa học thường được dùng ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật” lên bảng để HS đối chiếu, và yêu cầu HS về nhà hoàn thiện vào vở