Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Yếu tố | Ảnh hưởng | Ứng dụng |
Nhiệt độ | Căn cứ vào nhiệt độ, vị sinh vật được chia thành các nhóm: - Vi sinh vật ưa lạnh (dưới 15 độ C) - Vi sinh vật ưa ấm (từ 20 – 40 độ C) - Vi sinh vật ưa nhiệt (từ 55 – 65 độ C) - Vi sinh vật siêu ưa nhiệt (từ 75-100 độ C) | Con người dùng nhiệt độ cao để thanh trùng các chất lỏng, thực phẩm, dụng cụ…, nhiệt độ thấp để kìm hãm sinh trưởng của vi sinh vật. |
Độ ẩm | Hàm lượng nước trong môi trường quyết định độ ẩm. Nước là dung môi hòa tan các chất. Mỗi loại vi sinh vật sinh trưởng trong một giới hạn độ ẩm nhất định. | - Dùng nước để khống chế sinh trưởng của các nhóm vi sinh vật có hại và kích thích sinh trưởng của nhóm vi sinh vật có ích cho con người. - Điều chỉnh độ ẩm của lương thực, thực phẩm, đồ dùng để bảo quản được lâu hơn bằng cách phơi khô, sấy khô. |
Độ pH | Ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, sự chuyển hóa các chất trong tế bào, hoạt hóa enzyme, sự hình thành ATP,…Dựa vào độ pH của môi trường, vi sinh vật được chia thành 3 nhóm: vi sinh vật ưa acid, vi sinh vật ưa kiềm, vi sinh vật ưa pH trung tính. | - Tạo điều kiện nuôi cấy thích hợp với từng nhóm vi sinh vật. - Điều chỉnh độ pH môi trưởng để ức chế các vi sinh vật gây hại và kích thích các vi sinh vật có lợi. |
Ánh sáng | Cần thiết cho quá trình quang hợp của các vi sinh vật quang tự dưỡng, tác động đến bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động hướng sáng. | Dùng bức xạ điện tử để ức chế, tiêu diệt vi sinh vật. |
Áp suất thẩm thấu | Áp suất thẩm thấu cao gây co nguyên sinh ở các tế bào vi sinh vật khiến chúng không phân chia được. Áp suất thẩm thấu thấp làm các tế bào vi sinh vật bị trương nước và có thể vỡ ra (đối với các vi khuẩn không có thành tế bào) | Điều chỉnh áp suất thẩm thấu để bảo quản thực phẩm như ướp muối, ướp đường,… |
- Chất dinh dưỡng: Các loài vi sinh vật chỉ có thể tồn tại và sinh sản trong môi trường có các chất dinh dưỡng như protein, carbohydrate, lipid, ion khoáng,...
- Chất ức chế: Một số chất hoá học có khả năng ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật theo các cơ chế khác nhau:
Chất hóa học | Ảnh hưởng | Ứng dụng |
Các hợp chất phenol | Biến tính protein, màng tế bào | Khử trùng phòng thí nghiệm, bệnh viện |
Các loại cồn (ethanol, izopropanol 70% đến 80%) | Làm biến tính protein, ngăn các chất qua màng tế bào | Diệt khuẩn trên da, tẩy trùng trong bệnh viện |
Iodine, rượu iodine (2%) | Oxy hóa các thành phần tế bào | Diệt khuẩn trên da, tẩy trùng trong bệnh viện |
Clo (cloramin, natri hypoclorid) | Oxy hóa mạnh các thành phần tế bào | Thanh trùng nước máy, nước bể bơi, công nghiệp thực phẩm |
Hợp chất kim loại nặng (Ag, Hg…) | Làm bất họat các protein | Diệt bào tử đang nảy mầm |
Các aldehyde (formaldehyde 2%) | Làm bất họat các protein | Sử dụng để thanh trùng nhiều đối tượng |
Các loại khí ethylene oxide (từ 10% đến 20%) | Oxy hóa các thành phần tế bào | Khử trùng các dụng cụ nhựa, kim loại |
Kháng sinh | Diệt khuẩn có tính chọn lọc | Dùng chữa các bệnh nhiễm khuẩn trong y tế, thú y,… |
• Công nghệ vi sinh vật được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, chế biến thực phẩm, y dược, xử lí chất thải, sản xuất bột giặt và công nghiệp thuộc da,…
• Ví dụ minh họa cho ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong các lĩnh vực:
- Ví dụ trong nông nghiệp:
+ Dựa vào khả năng cố định N2 trong không khí của vi sinh vật để sản xuất phân bón vi sinh giúp tăng năng suất cho cây trồng, cải tạo đất,…
+ Dựa vào khả năng ức chế sự phát triển của sâu, bệnh gây hại cho cây trồng để sản xuất ra thuốc trừ sâu vi sinh thay cho thuốc trừ sâu hóa học vừa có thể diệt trừ sâu, bệnh hại hiệu quả vừa tránh tồn dư thuốc hóa học gây độc cho con người và vật nuôi.
- Ví dụ trong chế biến thực phẩm:
+ Sử dụng vi khuẩn Saccharomyces cerevisiae để lên men tạo rượu, bia, bánh mì.
+ Sử dụng vi khuẩn lactic để lên men tạo sữa chua và pho mát.
- Ví dụ trong y dược:
+ Các sản phẩm được tạo ra từ công nghệ tái tổ hợp vi khuẩn và nấm men như insulin, hormone sinh trưởng, chất kích thích miễn dịch cytokine, chất kháng virus như interferon.
+ Vi sinh vật còn được ứng dụng trong việc chuẩn đoán các bệnh hiểm nghèo, ung thư, bệnh mới phát sinh.
- Ví dụ trong xử lí chất thải:
+ Sử dụng hệ vi sinh hiếu khí hoặc kị khí trong các bể xử lí sinh học để xử lí nước thải.
+ Sử dụng các vi sinh vật “ăn” dầu như Alcanivorax borkumensis để xử lí các sự cố tràn dầu trên biển.
+ Sử dụng các Archaea sinh methane để xử lí chất thải vật nuôi nhằm vừa tạo ra khí biogas làm chất đốt cho gia đình vừa tránh ô nhiễm môi trường và tạo ra phân bón hữu cơ cho cây trồng.
Ví dụ về quá trình phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng:
- Phân giải các tinh bột ở nấm men Saccharomyces cerevisiae.
→ Ứng dụng trong sản xuất rượu, bia.
- Quá trình phân giải Cellulose ở vi khuẩn Clostriduim cellulolyticum.
→ Ứng dụng để sản xuất xăng sinh học.
- Quá trình phân giải protein ở nấm mốc Aspergillus oryzae
→ Ứng dụng trong sản xuất nước mắm.
- Khả năng phân hủy các chất hữu cơ của vi sinh vật như như: cellulose, tinh bột, protein, lipid, pectin, chitin,... có trong môi trường là cơ sở để con người ứng dụng chúng để xử lí ô nhiễm môi trường.
- Ví dụ:
+ Sử dụng vi khuẩn Clostridium thermocellum để phân huỷ rác hữu cơ.
+ Sử dụng chế phẩm EM (gồm hỗn hợp các vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, vi khuẩn Bacillus subtilis, vi khuẩn Bacillus mesentericus, vi khuẩn Bacillus megaterium, xạ khuẩn và nấm men) để xử lí các bãi rác chôn lấp bằng phương pháp kị khí,..
+ Chế phẩm Bio-EM chứa các vi sinh vật Bacillus sp., Lactobacillus sp., Streptomyces sp., Saccharomyces sp., Aspergillus sp., Nitrobacter sp., Nitrosomonas sp.,... giúp phân huỷ các chất hữu cơ trong môi trường nước.
Ví dụ về quá trình tổng hợp ở vi sinh vật và ứng dụng:
- Quá trình cố định đạm ở các vi khuẩn nốt sần Rhizobium jaconicum.
→ Được sử dụng để cung cấp đạm cần thiết cho cây.
- Quá trình tổng hợp amino acid ở vi khuẩn Corynebacterium glutamicum.
→Được ứng dụng để sản xuất amino acid.
- Quá trình quang hợp ở các vi khuẩn tía.
→ Được ứng dụng để xử lý sulfide trong nguồn nước bị ô nhiễm.
Một số ví dụ về quá trình tổng hợp ở vi sinh vật và ứng dụng của quá trình đó trong thực tiễn:
- Quá trình tổng hợp amino acid ở vi khuẩn Corynebacterium glutamicum, vi khuẩn Brevibacterium được ứng dụng để sản xuất amino acid.
- Quá trình tổng hợp lipid của nấm men hoặc vi tảo được ứng dụng để sản xuất dầu diesel sinh học.
- Quá trình tổng hợp kháng sinh của nấm mốc Penicillium chrysogenum được ứng dụng để sản xuất kháng sinh penicillin.
• Một số ví dụ về quá trình tổng hợp ở vi sinh vật:
- Nhiều loài vi sinh vật tổng hợp nên đường đơn glucose theo nhiều con đường khác nhau như quang hợp ở vi khuẩn lam và các loài tảo, quang khử ở vi khuẩn màu lục và màu tía hay hóa tổng hợp ở vi khuẩn sắt, vi khuẩn nitrate,…
- Một số vi sinh vật (vi khuẩn lam, vi khuẩn Rhizobium) có khả năng chuyển hóa N2 trong khí quyển thành ammonia NH3) cung cấp nguồn nitrogen cho quá trình tổng hợp các amino aicd của chúng.
- Ở vi sinh vật, lipid được tổng hợp từ axit béo và glycerol.
- Nucleic acid được tổng hợp từ các đơn phân là nucleotide qua một quá trình phức tạp.
• Một số ví dụ về quá trình phân giải ở vi sinh vật: Vi sinh vật tiết enzyme phân giải ngoại bào các hợp chất hữu cơ phức tạp như protein, đường đa, lipid, nucleic acid,… để tạo thành các chất đơn giản. Sau đó, tế bào vi sinh vật hấp tụ các chất đơn giản này vào trong tế bào và có thể thực hiện quá trình phân giải tiếp để tạo thành năng lượng và các chất trung gian cung cấp cho các hoạt động sống của vi sinh vật.
- Ví dụ về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật:
+ Quá trình tổng hợp ở vi sinh vật: tổng hợp protein từ các amino acid; tổng hợp lipid từ glycerol và acid béo,….
+ Quá trình phân giải ở vi sinh vật: phân giải đường đơn thành năng lượng qua hô hấp và lên men, phân giải protein thành các amino acid,…
PHẦN I - A: TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
I. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP
- vi sinh vật có thời gian phân đôi ngắn nên quá trình hấp thu, chuyển hoá, tổng hợp các chất của tế bào diễn ra 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.
II. QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI
1. 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.
- Ứng dụng: phân giải prôtêin của cá và đậu tương để làm nước mắm, nước chấm …
2. Phân giải polisccharit và ứng dụng
a. Lên men êtilic
Tinh bột Nấm (đường hoá) Glucôzơ Nấm men rượu Êtanol + CO2
b. Ứng dụng: sản xuất rượu, bia, làm nở bột mì
c. Lên men lactic
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
- 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.
III. MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI
- Tổng hợp và phân giải là 2 quá trình ngược chiều nhau, nhưng thống nhất trong hoạt động sống của tế bào.
- 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.
PHẦN I - B: MỘT SỐ NỘI DUNG CẦN LƯU Ý
Câu 1. So sánh lên men rượu và lên men lactic
Câu 2. So sánh quá trình lên men rượu từ đường và lên men lactic.
Câu 3. Người ta đã ứng dụng hình thức lên men nào trong muối dưa, muối cà? Quá trình đó diễn ra như thế nào?
Câu 4. Tại sao sữa chua lại được ưa thích như thế?Chúng được sản xuất như thế nào ?Giải thích hiện tượng: trạng thái, hương và vị được tạo ra từ sữa chua.Viết pt tổng quát
Câu 5. Bình đựng nước thịt và bình đựng nước đường để lâu ngày, khi mở nắp có mùi giống nhau không? Vì sao?
Câu 6. Việc làm tương và làm nước mắm có sử dụng cùng một loại vi sinh vật không? Đạm trong tương và trong nước mắm có nguồn gốc từ đâu?
Câu 7. Tại sao bánh mì, bánh bao khi làm xong lại trở nên xốp?
Câu 8. Việc làm nem chua dựa trên cơ sở nào?
Câu 9. Vì sao trẻ em ăn nhiều kẹo thường bị sâu răng?
- Người ta có thể ứng dụng quá trình phân giải đường đa ở vi sinh vật trong các lĩnh vực như:
+ Trong lĩnh vực môi trường: Sử dụng vi sinh vật phân giải chất mùn, chất xơ làm các loại phân bón vi sinh.
+ Trong lĩnh vực nông nghiệp: Sử dụng vi sinh vật phân giải xenlulozo tận dụng các bã thải thực vật (rơm, lõi bông, mía,…) để trồng nhiều loại nấm ăn.
+ Trong lĩnh vực thực phẩm: Sử dụng enzyme amilaza từ nấm mốc để thủy phân tinh bột trong sản xuất rượu.
- Người ta có thể ứng dụng quá trình phân giải lipid ở vi sinh vật trong các lĩnh vực như:
+ Trong lĩnh vực môi trường: Sử dụng vi sinh vật xử lý dầu loang trên mặt biển.
+ Trong lĩnh vực tiêu dùng: Sử dụng enzyme vi sinh vật lipaza để thêm vào bột giặt nhằm tẩy sạch các vết bẩn dầu mỡ gây nên.