VI SINH VẬT – Nâng cao Học Sinh Giỏi 10

VI SINH VẬT – Nâng cao Học Sinh Giỏi 10

Loga.vn – Ng.M.N

KHÁI QUÁT VỀ VI SINH VẬT

1.VD:

-Nhân sơ: VK lam, VK lao, E.coli…

-Thực vật nguyên sinh: Tảo lục dạng sợi, tảo lục đơn bào…

-Động vật nguyên sinh: Trùng cỏ, trùng amip…

-Nấm: Nấm men, nấm sợi mốc tương…

2.Định nghĩa:

Là những sinh vật có kích thước rất nhỏ, chỉ quan sát được dưới dưới kính hiển vi.

3.Đặc điểm:

-Tổ chức cơ thể: Kích thước rất nhỏ bé, đơn bào nhân sơ hoặc nhân thực, 1 số là tập hợp đơn bào.

-Dinh dưỡng: Hấp thụ và chuyển hoá chất dinh dưỡng nhanh → sinh trưởng và sinh sản nhanh.

-Phạm vi loài: Chủ yếu thuộc 3 giới Khởi sinh, Nguyên sinh và giới Nấm.

-Phạm vi phân bố: Rộng, ở hầu hết mọi nơi và các loại môi trường khác nhau.

VSV

ĐẶC ĐIỂM CHUNG

VAI TRÒ – TÁC HẠI

Mycoplasma

-Kích thước rất bé, có thể lọt qua phễu lọc vi khuẩn.

-Khuẩn lạc nhỏ.

-Nhân sơ, không có thành tế bào, màng tế bào có cholesterol.

-Sinh sản bằng phân đôi.

-Gây nhiều bệnh hiểm nghèo cho người và sinh vật (Viêm phổi, bệnh tiết niệu, bệnh sinh dục…)

Xạ khuẩn

-Hình sợi, hình tia, sợi có thể phân nhánh.

-Nhân sơ, kích thước nhỏ 0.2→1mm.

-Sợi vi khuẩn có 2 loại:

+Khuẩn ti cơ chất.

+Khuẩn ti khí sinh.

-Khuẩn lạc: bề mặt khô, bám chặt vào môi trường, không nhìn rõ cấu trúc sợi, có cấu trúc phóng xạ, mang nhiều màu sắc khác nhau.

-Sinh sản: Bằng ngoại bào tử.

-Sản xuất chất kháng sinh (streptomixin) và một số chất khác.

-Phân giải một số hợp chất khó phân giải như cellulose, linhin.

-Sản xuất trong công nghiệp enzyme.

Vi khuẩn lam

-Nhân sơ, đơn bào, hoặc đa bào.

-Thành tế bào: Glycopeptid

-Chứa không bào khí để dễ nổi.

-Dinh dưỡng; Quang tự dưỡng.

-Sinh sản: Phân cắt, đứt đoạn.

-Thức ăn cho động vật thuỷ sinh, là thức ăn giàu dinh dưỡng bổ sung.

-Cố định nitrogen không khí, tăng lượng mùn cho đất.

-Sản xuất sinh khối, điều hoà không khí.

Động vật nguyên sinh

-Tổ chức cơ thể: Đơn bào nhân thực.

-Cấu trúc: Không có thành tế bào, chất dự trữ chủ yếu là glycogen, có roi hoặc không roi.

-Dinh dưỡng: Tự dưỡng hoặc dị dưỡng, tự do hoặc kí sinh gây bệnh. Khi gặp điều kiện bất lợi sẽ kết bào xác.

-Sinh sản: Vô tính bằng cách phân đôi. Hữu tính bằng cách tiếp hợp.

-Là thànhh phần của động vật phù du → thức ăn cho cá, sinh vật khác.

-Gây bệnh ở người và động vật (Sốt rét cơn)…

Vi tảo

-Kích thước: Hiển vi.

-Tổ chức cơ thể: Đơn bào hoặc đa bào, nhân thực.

-Cấu tạo: Có roi hoặc không, thành cellulose dạng sợi mảnh. Lục lạp có sắc tố quang hợp chlorophyll, caroten.

-Dinh dưỡng; Tự dưỡng, phân bố rộng, chủ yếu sống trôi nổi trong nước.

-Sinh sản: Nhanh:

+Vô tính: Phân đôi, bào tử.

+Hữu tính: Giao tử

-Thức ăn cho động vật thuỷ sinh, làm giàu chất hữu cơ cho đất.

-Sản xuất thức ăn giàu protein, vitamine cho người và động vật.

-Xử lý nước thải đô thị, công nghiệp, y tế …

-Một số tảo có độc tính cao → gây chết hàng loạt động vật thuỷ sinh (Hiện tượng nước nở hoa)

Nấm men

-Hình thái: Hình cầu, bầu dục.

-Cấu tạo: đơn bào, đa bào dạng sợi, một số loại cấu tạo từ sợi nấm thật hoặc sợi nấm giả. Thành tế bào cấu tạo từ mannan glucan và nannan chitin.

-Tổ chức cơ thể: Nhân chuẩn.

-Dinh dưỡng: Kí sinh và hoại sinh.

-Sinh sản: Vô tính bằng nẩy chồi, phân cắt hoặc sinh sản hữu tính bằng tiếp hợp.

-Thức ăn cho người và gia súc, làm thuốc chữa bệnh.

-Công nghiệp sản xuất bia, rượu, cồn, men bánh mì, sản xuất sinh khối…

-Kí sinh gây hại cho người và động vật.

-Làm hư hỏng thực phẩm.

Nấm sợi

-Tế bào nhân chuẩn, hệ sợi nấm đường kính 3-5mm.

-Cấu tạo: Phân nhánh, không có vách ngang, có thể hình thành sợi cộng bào. Thành tế bào có cấu trúc khác nhau, tuỳ nhóm: Hemicellulose, chitin.

-Dinh dưỡng: Hoại sinh hoặc kí sinh.

-Sinh sản: Vô tính bằng đứt đoạn, bào tử hoặc sinh sản hữu tính.

-Sản xuất thức ăn giàu protein và vitamine.

-Sản xuất thuốc kháng sinh và vitamine.

-Sản xuất các loại hoá chất như GA, AIA…

-Kí sinh gây bệnh ở người và động vật, thực vật.

Xạ khuẩn

Khuẩn lạc xạ khuẩn

CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT

I.MÔI TRƯỜNG SÔNG CỦA VI SINH VẬT

1.Trong tự nhiên: Sống ở hầu hết các loại môi trường, kể cả môi trường khắc nghiệt.

2.Trong phòng thí nghiệm: Chia thành 2 loại môi trường:

a.Môi trường lỏng (Môi trường dịch thể):

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:

+Cao thịt bò: Chứa các acid amine, peptide, nucleotide, acid hữu cơ, vitamine và một số chất khoáng.

+Pepton: Là dịch thuỷ phân một phần của thịt bò, cazein, bột đậu tương… dùng làm nguồn carbon, năng lượng và nitrogen.

+Cao nấm men: Là nguồn phong phú các vitamine nhóm B cũng như nguồn carbon, nitrogen.

-Môi trường tổng hợp: Gồm các chất đã biết thành phần hoá học và số lượng.

-Môi trường bán tổng hợp: Gồm các chất tự nhiên và các 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 n CÁC KIỂU DINH DƯỠNG:

Trên cơ sở nguồn năng lượng, nguồn carbon dùng để tổng hợp các chất, chia thành:

Kiểu dinh dưỡng	Nguồn năng lượng	Nguồn carbon chủ yếu	VD
*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 cơ	VK tía, VK lục không chứa lưu huỳnh
*3.Hoá tự dưỡng*	Chất vô cơ (NH₄⁺, NO₂^-, H₂, H₂S, Fe²⁺…)	CO₂	VK nitrate hoá, VK oxy hoá lưu huỳnh, VK hydro
*4.Hoá dị dưỡng*	Chất hữu cơ	Chất hữu cơ	VSV lên men, hoại sinh …

→ Có 4 kiểu dinh dưỡng, trong khi ở thực vật, ở động vật bậc cao chỉ có một kiểu dinh dưỡng.

III.MỘT SỐ KIỂU PHÂN GIẢI CÁC CHẤT n CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT Ở VSV

Đặc điểm	Hô hấp hiếu khí	Hô hấp kị khí	Lên men
VD		VK nốt sần	Nấm men, VK lactic…
*Định nghĩa*	Là quá trình OXH các phân tử hữu cơ.	Quá trình phân giải carbohydrate để thu NL cho TB.	Là sự phân giải carbohydrate trong tế bào chất, được xúc tác bởi enzyme trong điều kiện kị khí, không có sự tham gia của một chất nhận electron từ bên ngoài.
*Chất nhận điện tử cuối cùng*	O₂ : -Ở SV nhân thực chuỗi truyền điện tử ở màng trong ti thể. -Ở SV nhân sơ diễn ra ngay trên màng sinh chất.	Chất vô cơ, có thành phần ion là: NO₃^‑, SO₄^2-.	Các phân tử hữu cơ.
*Sản phẩm tạo thành*	CO₂, H₂O, NL	NL	Lactic, rượu, dấm…hữu cơ.

1.Hô hấp:

a.Trong môi trường có oxy:

*Hô hấp hiếu khí:

-Chất nhận electron là O₂.

-Sản phẩm: 36-38mol ATP (tức 40% năng lượng của một mol glucose.

*Hô hấp hiếu khí không hoàn toàn:

Môi trường thiếu một số nguyên tố vi lượng → Thiếu một số coenzyme trong chuỗi chuyền electron → không thể dừng ở pha phân giải thứ nhất (Gồm đường phân và chu trình Krebs) → Thải ra môi trường các sản phẩm phân giải dở dang.

*Hô hấp vi hiếu khí:

Xảy ra ở một số VK mà trong tế bào không đủ số lượng, chủng loại enzyme (SOD – SuperOxyDismutase, catalase, peroxydase…) phân giải triệt để các yếu tố độc hại (H⁺, O, OH^-) trong điều kiện môi trường có ít O₂.

b.Trong môi trường không có oxy – Hô hấp kị khí

*Hô hấp nitrate (Khử dị hoá nitrate, phản nitrate hoá):

Lấy oxy từ hợp chất nitrate làm chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi vận chuyển electron.

1 mol glucose → 25 mol ATP (30%).

*Hô hấp sulfate: (Khử dị hoá sulfate, phản sulfate hoá)

Lấy oxy từ sulfate làm chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi vận chuyển electron.

1 mol glucose → 22 mol ATP (25%).

2.Lên men: 1 mol glucose → 2 mol ATP (2%)

Là quá trình phân giải carbohydrate xúc tác bởi enzyme trong điều kiện kị khí, không có sự tham gia của chất nhận electron từ bên ngoài. Trong đó, chất cho và chất nhận e đều là các chất hữu cơ.