Bài 24. Quá trình tổng hợp và phân giải ở vi sinh vật trang 114, 115, 116, 117, 118 Sinh 10 Chân trời sáng tạo

>> Xem chi tiết: Lý thuyết quá trình tổng hợp và phân giải ở vi sinh vật - Sinh 10 Chân trời sáng tạo

Mở đầu

Một con bò nặng 500 kg chỉ sản xuất thêm mỗi ngày 0,5 kg protein; 500 kg cây đậu nành mỗi ngày tổng hợp được 40 kg protein nhưng 500 kg nấm men có thể tạo thành mỗi ngày 50 tấn protein. Sự khác nhau về sinh khối được tạo ra từ các loài sinh vật trên có thể giải thích như thế nào?

Hướng dẫn giải:

Tốc độ trao đổi chất của tế bào sinh vật phụ thuộc vào tỉ lệ S/V (tỉ lệ giữa diện tích bé mặt và thể tích tế bào). Tỉ lệ S/V càng lớn thì tốc độ trao đổi chất càng lớn và ngược lại. Do đó tế bào vi sinh vật càng nhỏ thì tốc độ trao đổi chất càng cao nên tốc độ sinh trưởng và sinh sản càng nhanh.

Lời giải chi tiết:

Vì tỉ lệ S/V của con bò nhỏ hơn cây đậu nành, và nhỏ hơn rất nhiều so với vi sinh vật nên tốc độ sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật nhanh hơn rất nhiều so với cây đậu và con bò, do đó sinh khối do vi sinh vật tạo ra là lớn nhất.

Câu hỏi 

Câu 1: Hãy cho biết đặc điểm chung của quá trình tổng hợp các chất hữu cơ.

Câu 2: Tìm thông tin liên quan tới gôm sinh học và cho biết vai trò của gôm sinh học trong đời sống con người.

Câu 3: Tìm thông tin liên quan về một số loại chế phẩm sinh học từ vi sinh vật.

Hướng dẫn giải:

- Tổng hợp là quá trình tạo ra phân tử hữu cơ phức tạp từ những chất đơn giản.

- Một số loại polysaccharide mà vi sinh vật tiết vào môi trường được gọi là gôm. Gôm có vai trò bảo vệ tế bào vi sinh vật khỏi bị khô, ngăn cản sự tiếp xúc với virus, đồng thời là nguồn dự trữ carbon và năng lượng.

- Trong nông nghiệp, nhiều vi sinh vật được sử dụng làm chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học giúp ức chế hoặc tiêu diệt một số sinh vật gây hại cho cây trồng, vật nuôi. Ví dụ: nấm Metarhizium sp., Bavaria sp., vi khuẩn Bacillus thuringiensis,...

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Đặc điểm chung của quá trình tổng hợp các chất hữu cơ là: Sử dụng năng lượng và enzyme nội bào để tổng hợp các chất.

Câu 2:

- Nhiều vi sinh vật tiết vào môi trường một số loại pôlisaccarit gọi là gôm. gôm có vai trò bảo vệ tế bào vi sinh vật khỏi bị khô, ngăn cản sự tiếp xúc với virus, đồng thời là nguồn dự trữ cacbon và năng lượng.gôm được dùng trong công nghiệp để sản xuất kem, sản xuất kem phủ bề mặt bánh và làm chất phụ gia trong công nghiệp khai thác dầu hoả. trong y học, gôm được dùng làm chất thay huyết tương và trong sinh hoá học dùng làm chất tách chiết enzyme.

Câu 3: Một số loại chế phẩm sinh học từ vi sinh vật:

- Chế phẩm E.M: dùng để kích thích sự nảy mầm, tăng khả năng quang hợp và hấp thu chất dinh dưỡng ở cây trồng; kích thích hệ tiêu hóa, tăng sức đề kháng và chống chịu với bệnh tật ở vật nuôi.

- Chế phẩm Biomix 2, Emuniv dùng để xử lý nước thải chăn nuôi.

- Thuốc trừ sâu sinh học Bt (Bacillus thuringiensis) được dùng để tiêu diệt các loại sâu hại như sâu cuốn lá, sâu đo,....

- Thuốc trừ sâu NPV (Nucleopolyhedrosis Virus) được dùng để tiêu diệt sâu xanh da láng trên các cây bông, đậu,....

Luyện tập 

Trình bày tóm tắt bằng sơ đồ hệ thống các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ đa phân tử của vi sinh vật.

Hướng dẫn giải:

Vi sinh vật sinh tổng hợp các đại phân tử, ví dụ như protein, polysaccharide và lipid làm nguyên liệu xây dựng tế bào và dự trữ năng lượng cho tế bào.

Lời giải chi tiết:

Câu hỏi 

Quan sát Hình 24.3, 24.4, 24.5 và cho biết:

Câu 4: Các chất hữu cơ đa phân tử được phân giải như thế nào? Ứng dụng của các quá trình này trong đời sống là gì?

Câu 5: Cho biết đặc điểm chung của các quá trình phân giải chất hữu cơ.

Hướng dẫn giải:

Quan sát hình 24.3, 24.4. 24.5 và đưa ra câu trả lời.

Lời giải chi tiết:

Câu 4:

Câu 5: Đặc điểm chung của các quá trình phân giải chất hữu cơ: sử dụng các enzyme nội bào để phân giải các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các đơn phân đơn giản và tạo ra năng lượng cho hoạt động của tế bào.

Câu hỏi 

Lập bảng trình bày điểm chung và riêng của các quá trình phân giải ở vi sinh vật.

Hướng dẫn giải:

Vi sinh vật có khả năng tổng hợp enzyme phân giải các đại phân tử như protein, polysaccharide, lipit, nucleic acid.

Lời giải chi tiết:

Điểm chung:

+ Đều là các quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản.

+ Đều sử dụng các enzyme trong quá trình phân giải.

+ Đều cung cấp năng lượng cho tế bào.

Điểm riêng:

Bài tập 

Câu 1: Nêu một số ví dụ thực tiễn về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật.

Câu 2: Trình bày vai trò của vi sinh vật trong đời sống con người và trong tự nhiên thông qua các hoạt động tổng hợp và phân giải các chất (carbohydrate, protein, lipid).

Câu 3: Cho ví dụ cụ thể để phân biệt lên men lactic đồng hình và dị hình ở vi sinh vật. 

Hướng dẫn giải:

- Vi sinh vật có khả năng tổng hợp enzyme sử dụng cho quá trình tổng hợp và phân giải các đại phân tử như protein, polysaccharide, lipit, nucleic acid.

- Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong tự nhiên và đời sống con người: vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá vật chất tự nhiên và con người đã ứng dụng vi sinh vật vào nhiều lĩnh vực trong đời sống và sản xuất như trồng trọt, chăn nuôi, chế biến và bảo quản thực phẩm, sản xuất dược phẩm,.. như sản xuất protein, polymer sinh học hoặc dầu diesel sinh học, làm nước tương, nước mắm, lên men rượu, lên men lactic, xử lý rác thải.

- Lên men lactic lại có hai kiểu: đồng hình và dị hình.

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Một số ví dụ thực tiễn về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật:

- Quá trình tổng hợp: Quang hợp ở các loài quang tự dưỡng; tiết kháng sinh tiêu diệt các loài khác,....

- Quá trình phân giải: Lên men trong sản xuất rượu bia, muối chua thực phẩm; làm mốc, hỏng các loại thực phẩm, vận dụng,....

Câu 2: Vai trò của vi sinh vật:

- Đối với đời sống con người

+ Trong trồng trọt: Vi sinh vật giúp cải thiện chất lượng đất, tăng khả năng kết dính các hạt đất, chuyển hoá chất dinh dưỡng giúp cây dễ hấp thụ, tiết ra chất có lợi cho cây trồng, tiêu diệt sâu hại.

+ Trong chăn nuôi: Vi sinh vật góp phần cải thiện hệ tiêu hoá vật nuôi, giúp tăng sức đề kháng, sinh trưởng, phát triển nhanh, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm

+ Trong bảo quản và chế biến thực phẩm: Một số vi sinh vật có khả năng tiết enzyme protease phân giải protein thành các amino acid, trên cơ sở đó, con người đã vận dụng để làm nước mắm từ cá, làm nước tương từ đậu tương... \

+ Trong sản xuất dược phẩm: Con người sử dụng một số chủng xạ khuẩn và nấm mốc để sản xuất chất kháng sinh giúp tiêu diệt các mầm bệnh, bảo vệ sức khoẻ; sử dụng vi sinh vật đã làm suy yếu để sản xuất vaccine phòng bệnh; sử dụng các vi khuẩn có lợi để sản xuất men tiêu hoá và một số đồ uống nhằm hỗ trợ quá trình tiêu hoá của con người. 

- Đối với tự nhiên:

+ Chuyển hoá vật chất trong tự nhiên: Vi sinh vật là một mắt xích quan trọng trong lưới thức ăn của hệ sinh thái, góp phần tạo nên vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Trong chuỗi thức ăn, vi sinh vật dị dưỡng là mắt xích cuối cùng, có chức năng chuyển hóa chất hữu cơ thành chất vô cơ (${\mathrm{CO}}_2$, nước và các chất khoáng). Những chất vô cơ này lại tiếp tục đi vào vòng tuần hoàn vật chất qua quá trình dinh dưỡng của sinh vật sản xuất (thực vật,..).

Câu 3.

Ví dụ: Lên men lactic đồng hình tạo ra lactic acid, không có hiện tượng sủi bọt còn lên men lactic dị hình tạo ra hỗn hợp lactic acid, ethanol, acetic acid và ${\mathrm{CO}}_2$ (làm xuất hiện hiện tượng sủi bọt khí).