Bài 23. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC CHẤT Ở VSV

Bài 23. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC CHẤT Ở VSV

QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP

Vi sinh vật sinh trưởng nhanh, do có quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất, năng lượng và sinh tổng hợp các chất diễn ra ở trong tế bào với tốc độ rất nhanh.
- Vi sinh vật có khả năng tự tổng hợp các thành phần tế bào của chính mình như: prôtêin, polisaccarit, lipit và axít nucleic … từ các hợp chất đơn giản hấp thụ từ môi trường.

. Vi sinh vật sử dụng năng lượng và enzim nội bào để tổng hợp các chất.
- Sự tổng hợp prôtêin là do các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit.
nAxit amin —> Prôtêin
- Tổng hợp pôlisaccarit nhờ chất khởi đầu là ADP - glucôzơ (ađênôzin điphôtphat-glucôzơ):
(Glucôzơ) + ADP — glucôzơ —> (Glucôzơ)_n+1 + ADP

- Sự tổng hợp lipit ở vi sinh vật là do sự kết hợp glixêrol và các axit béo bằng liên kết este.
- Các bazơ nitơ kết hợp với đường 5 cacbon và axit phôtphoric để tạo ra các nuclêôtit, sự liên kết các nuclêôtit tạo ra các axit nuclêic.
Con người sử dụng vi sinh vật để tạo ra các loại axit amin quý như axit glutamic (nhờ vi khuẩn Corynebacterium glutamicum), lizin (nhờ các loài vi khuẩn Brevibacterium) và tạo prôtêin đơn bào (nhờ nấm men - loại vi sinh vật đơn bào giàu prôtêin).

II. QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI

Phân giải prôtêin và ứng dụng

- Quá trình phân giải các prôtêin phức tạp thành các axit amin diễn ra bên ngoài tế bào nhờ vsv tiết prôtêaza ra môi trường. Các axit amin này được vsv hấp thu và phân giả đểtạo thành năng lượng cho hoạt động sống của tế bào.

Khi môi trường thiếu cacbon và thừa nitơ, vi sinh vật sẽ khử amin của axit amin và sử dụng axit hữu cơ làm nguồn cacbon, do đó có amôniac bay ra.

- Ứng dụng Nhờ prôtêaza của vi sinh vật mà prôtêin của cá, đậu tương... được phân giải tạo ra các axit amin, dùng nước muối chiết chứa các axit amin này ta được các loại nước mắm. nước chấm...

2. Phân giải polisccharit và ứng dụng

Nhiều loại vi sinh vật có khả năng phân giải ngoại bào các pôlisaccarit (tinh bột, xenlulôzơ ...) thành các đường đơn (mônôsaccarit), sau đó các đường đơn này được vi sinh vật hấp thụ và phản giải tiếp theo con đường hô hấp hiếu khí, kị khí hay lên men.
Con người sử dụng các enzim ngoại bào như amilaza để thủy phân tinh bột để sản xuất kẹo, xirô, rượu ...

a. Lên men êtilic

Nấm (đường hoá) Nấm men rượu
Tinh bột —— ► Glucôzơ ——-—► Êtanol + CO₂
Ứng dụng: sản xuất rượu, bia, làm nở bột mì

c. Lên men lactic

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kị khí đường (glucôzơ, lactôzơ ...) thành sản phẩm chủ yếu là axit lactic, có 2 loại lên men lactic là lên men đồng hình và lên men dị hình.

Tinh bột ^{Vi khuẩn lactic đồng hình} Axit lactic

Tinh bột ^{Vi khuẩn lactic dị hình} Axit lactic + CO₂ + Êtanol + Axit axêtic …

- Ứng dụng: làm sữa chua, muối chua, ủ chua các loại rau quả, thức ăn gia súc

d. Phân giải xenlulôzơ

Hợp chất chủ yếu trong xác thực vật là xenlulôzơ

- Vi sinh vât có khả năng tiết ra hệ enzim phân giải xenlulôzơ để phân giải xác thực vật làm cho đất giàu dinh dưỡng và tránh ô nhiễm môi trường.

. Người ta thường chủ động cấy vi sinh vật để phân giải nhanh các xác thực vật.

Mặt khác, do quá trình phân giải tinh bột, prôtêin, xenlulôzơ ... mà vi sinh vật làm hỏng thực phẩm, đồ uống, quần áo và thiết bị có xenlulôzơ.

III. MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI

- Tổng hợp (đồng hóa) và phân giải (dị hóa) là hai quá trình ngược chiều nhau, nhưng thống nhất trong hoạt động sống của tế bào. Đồng hóa tổng hợp các chất cung cấp nguyên liệu cho dị hóa, còn dị hóa phân giải các chất cung cấp năng lượng, nguyên liệu cho đồng hóa.

- Con người đã sử dụng mặt có lợi và hạn chế mặt có hại của quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật → phục vụ cho đời sống và bảo vệ môi trường.

BÀI TẬP:

- Bình đựng nước thịt và bình đựng nước đường để lâu ngày, khi mở nắp có mùi giống nhau không? Vì sao?

- Em hãy kể những thực phẩm được sản xuất bằng cách sử dụng vi sinh vật phân giải protein

- Theo em thì trong làm tương và làm nước mắm, người ta có sử dụng cùng 1 loại vi sinh vật hay không? Đạm trong tương và trong nước mắm từ đâu ra?

Trả lời:

- Mùi của 2 bình này khác nhau, bình nước thịt có mùi thối, bình nước đường có mùi chua là vì bình nước thịt xảy ra quá trình lên men thối tạo ra các khí NH₃; H₂S… còn bình nước đường diễn ra quá trình lên men rượu tạo khí CO₂

- Một số sản phẩm từ quá trình phân giải protein là: mắm, tương, nước chấm...

- Trong làm nước mắm và làm tương, người ta không sử dụng 1 loại vi sinh vật vì làm nước mắm sử dụng protein của động vật còn làm tương sử dụng protein của thực vật.

Em hãy kể những thực phẩm đã sử dụng vi khuẩn lên men lactic.

Trả lời:

Sữa chua, nem chua, dưa muối, ...

Vi khuẩn lam tổng hợp protein của mình từ nguồn cacbon và nito ở đâu? Kiểu dinh dưỡng của chúng là gì?

Trả lời:

Vi khuẩn lam tổng hợp protein cho mình bằng sử dụng nguồn cacbon do qúa trình quang tự dưỡng, sử dụng diệp lục a là chính. Nguồn nito là nitrogenaza cố định nito phân tử diễn ra chủ trong tế bào dị hình.

Trả lời:Tại sao khi để quả vải chín 3 - 4 ngày có mùi chua?

Để quả vải chín 3 - 4 ngày sẽ có vị chua vì dịch quả vải chứa rất nhiều đường. Ở vỏ quả nấm men xâm nhập vào trong quả và xảy ra quá trình lên men, chúng chuyển hóa đường thành rượu và từ rượu thành axit (có mùi chua).

Vi khuẩn lam tổng hợp protein của mình từ nguồn cacbon và nito ở đâu? Kiểu dinh dưỡng của chúng là gì?

Trả lời:

Vi khuẩn lam tổng hợp protein cho mình bằng sử dụng nguồn cacbon do quá trình quang tự dưỡng, sử dụng diệp lục là chính. Nguồn nito là nitrogenaza cố định nito phân tử diễn ra chủ trong tế bào dị hình.

Tại sao khi để quả vải chín 3-4 ngày có mùi chua.

Trả lời:

Để quả vải chín 3-4 ngày sẽ có vị chua vì dịch quả vải chứa rất nhiều đường. Ở vỏ quả nấm men xâm nhập vào trong quả và xảy ra quá trình lên men, chúng chuyển hóa đường thành rượu và từ rượu thành axit (có mùi chua).

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:

Câu 1: Các axit amin nối với nhau bằng liên kết nào sau đây để tạo nên phân tử protein?

A. Liên kết peptit
B. Liên kết dieste
C. Liên kết hidro
D. Liên kết cộng hóa trị

Câu 2: Trong quá trình tổng hợp polosaccarit, chất khởi đầu là

A. Axit amin
B. Đường glucozo
C. ADP
D. ADP – glucozo

Câu 3: Ở vi sinh vật, lipit được tạo nên do sự kết hợp giữa các chất nào sau đây?

A. Glixerol và axit amin
B. Glixerol và axit béo
C. Glixerol và axit nucleic
D. Axit amin và glucozo

Câu 4: Sơ đồ đúng về quá trình tổng hợp nên là axit nucleic là

A. bazo nito + đường 5 cacbon + axit photphoric → nucleotit → axit nucleic
B. bazo nito + đường 5 cacbon + axit amin → axit photphoric → axit nucleic
C. bazo nito + đường 5 cacbon + axit amin → axit photphoric → axit nucleic
D. Glixerol + axit béo → nucleotit → axit nucleic

Câu 5: Ý nào sau đây là sai về quá trình phân giải protein?

A. Quá trình phân giải protein phức tạp thành các axit amin được thực hiện nhwof tác dụng của enzim proteaza
B. Khi môi trường thiếu nito, vi sinh vật có thể khử amin của axit amin, do đó có hiện tượng khí amoniac bay ra
C. Khi môi trường thiếu cacbon và thừa nito, vi sinh vật có thể khử amin của axit amin, do đó có hiện tượng khí amoniac bay ra
D. Nhờ có tác dụng của proteaza của vi sinh vật mà protein của đậu tương được phân giải thành các axit amin

Câu 6: Vi khuẩn lactic đồng hình biến đổi glucozo thành

A. Khí CO₂
B. Axit lactic
C. Axit axetic
D. Etanol

Câu 7: Glucozo dưới tác dụng của vi khuẩn lactic dị hình có thể bị biến đổi thành

A. Axit lactic, axit axetic, axit amin, etanol,...
B. Axit lactic, axit axetic, axit nucleic, etanol,...
C. Axit lactic, khí CO2, axit amin, etanol,...
D. Axit lactic, khí CO2, axit axetic, etanol,...

Câu 8: Ý nào sau đây là đúng

A. Quá trình phân giải protein diễn ra bên trong tế bào dưới tác dụng của enzim proteaza
B. Lên men lactic là quá trình chuyển hóa thiếu khí đường glucozo, lactozo… thành sản phẩm chủ yếu là axit lactic
C. Vi sinh vật sử dụng hệ enzim xenlulaza trong môi trường để biến đổi xác thực vật (chủ yếu là xenlulozo)
D. Sản phẩm duy nhất của quá trình lên men lactic dị hình là axit lactic

Câu 9: Việc làm tương trong dân gian thực chất là tạo điều kiện thuận lợi để vi sinh vật thực hiện quá trình nào sau đây?

A. Phân giải polisaccarit
B. Phân giải protein
C. Phân giải xenlulozo
D. Lên men lactic

Câu 10: Vi sinh vật có khả năng tiết ra hệ enzim xenlulaza để phân giải xenlulozo trong xác thực vật nên con người có thể

A. Sử dụng chúng để làm giàu chất dinh dưỡng cho đất
B. Sử dụng chúng để làm giảm ô nhiễm môi trường
C. Phân giải polisaccarit và protein
D. Cả A, B

Câu 11: Ý nào sau đây là đúng?

A. Đồng hóa cung cấp nguyên liệu cho dị hóa
B. Dị hóa cung cấp nguyên liệu cho đồng hóa
C. Dị hóa chính là đồng hóa, những xảy ra ở các thời điểm khác nhau
D. Đồng hóa cung cấp năng lượng

Câu 12: Quá trình lên men lactic có sự tham gia của

A. Vi khuẩn lactic đồng hình
B. Vi khuẩn lactic dị hình
C. Nấm men rượu
D. A hoặc B

Câu 13: Muối chua rau, thực chất là tạo điều kiện để quá trình nào sau đây xảy ra?

A. Phân giải xenlulozo, lên men lactic
B. Phân giải protein, xenlulozo
C. Lên men lactic và lên men etilic
D. Lên men lactic

Câu 14: Nhận định nào sau đây là đúng với quá trình lên men lactic đồng hình?

A. Sản phẩm chỉ là axit lactic
B. Ngoài sản phẩm là axit lactic còn có rượu, axit axetic, CO₂
C. Sản phẩm gồm axit lactic và CO₂
D. Sản phẩm gồm axit lactic và O₂

Câu 15: Nhận định nào sau đây là đúng với quá trình lên men lactic dị hình?

A. Sản phẩm chỉ là axit lactic
B. Ngoài axit lactic, sản phẩm còn có etanol, axit axetic, CO₂
C. Ngoài axit lactic, sản phẩm còn có etanol, axit axetic, O₂
D. Sản phẩm chỉ gồm axit amin

ĐÁP ÁN;

Câu 1: A. Liên kết peptit

Câu 2: D. ADP – glucozo

Câu 3: B. Glixerol và axit béo

Câu 4: A. bazo nito + đường 5 cacbon + axit photphoric → nucleotit → axit nucleic

Câu 5: D. Nhờ có tác dụng của proteaza của vi sinh vật mà protein của đậu tương được phân giải thành các axit aminnh

Câu 6: B. axit lactic

Câu 7: D. Axit lactic, khí CO₂, axit axetic, etanol,...

Câu 8: D. Sản phẩm duy nhất của quá trình lên men lactic dị hình là axit lactic

Câu 9: B. Phân giải protein

Câu 10: D. Cả A, B

Câu 11: A. Đồng hóa cung cấp nguyên liệu cho dị hóa