Bài 22. DINH DƯỠNG - CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT
I. KHÁI NIỆM VI SINH VẬT
Vi sinh vật là những cơ thể nhỏ bé, chỉ quan sát được dưới kính hiển vi.
* Đặc điểm:
- Cơ thể đơn bào nhân sơ hoặc nhân thực, một số là tập hợp đơn bào.
- Hấp thụ và chuyển hóa chất dinh dưỡng nhanh.
- Sinh trưởng và sinh sản rất nhanh.
- Phân bố rộng.
II. MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC KIỂU DINH DƯỠNG
1. Các loại môi trường cơ bản
a. Khái niệm: Môi trường là nơi sinh vật sống và sinh sản.
Gồm có: môi trường tự nhiên và môi trường phòng thí nghiệm.
b. Các loại môi trường: Trong phòng thí nghiệm, căn cứ vào các chất dinh dưỡng, môi trường nuôi cấy được chia làm 3 loại cơ bản:
- Môi trường dùng chất tự nhiên (gồm các hợp chất tự nhiên)
- Môi trường tổng hợp (gồm các chất có thành phần và số lượng đã biết)
- Môi trường bán tổng hợp (gồm các hợp chất tự nhiên và các hợp chất đã biết thành phần)
Chúng có thể ở dạng đặc hoặc dạng lỏng.
2. Các kiểu dinh dưỡng:
Kiểu dinh dưỡng | Nguồn năng lượng | Nguồn cacbon chủ yếu | Ví dụ |
Quang tự dưỡng | Ánh sáng | [imath]CO_2[/imath] | Vi khuẩn lam, tảo đơn bào |
Hoá tự dưỡng | Chất vô cơ hoặc chất hữu cơ | [imath]CO_2[/imath] | Vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn oxi hoá hidro, oxi hoá lưu huỳnh |
Quang dị dưỡng | Ánh sáng | Chất hữu cơ | Vi khuẩn không chứa lưu huỳnh màu lục và máu tía |
Hoá dị dưỡng | Chất hữu cơ | Chất hữu cơ | Nấm, động vật nguyên sinh, phần lớn vi khuẩn không quang hợp. |
Bài 25: SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
I. KHÁI NIỆM VỀ SINH TRƯỞNG
1. Khái niệm sinh trưởng của quần thể vi sinh vật:
Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là sự tăng số lượng tế bào của quần thể.
2. Thời gian thế hệ (g)
Thời gian thế hệ là thời gian tính từ khi 1 tế bào sinh ra đến khi tế bào đó phân chia hoặc số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi.
Công thức tính thời gian thế hệ:[imath]g=\frac{t}{n}[/imath] với: t: thời gian n: số lần phân chia trong thời gian t
3. Công thức tính số lượng tế bào Sau n lần phân chia từ [imath]N_0[/imath] tế bào ban đầu trong thời gian t: [imath]N_t=N_0.2^n[/imath] Với: [imath]N_t[/imath]: số tế bào sau n lần phân chia trong thời gian t ; [imath]N_0[/imath] : số tế bào ban đầu ; n : số lần phân chia
II. SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ VI SINH VẬT
1. Nuôi cấy không liên tục
Các pha | Đặc điểm | Ứng dụng |
Pha tiềm phát( lag) | Vi khuẩn thích nghi với môi trường
Không có sự gia tăng số lượng tế bào
Enzim cảm ứng hình thành để phân giải các chất | Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng chủng VSV |
Pha lũy thừa (log) | Trao đổi chất diễn ra mạnh
Số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân
Tốc độ sinh trưởng cực đại | Thu chất có hoạt tính sinh học (enzim, kháng sinh) |
Pha cân bằng | Số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi theo thời gian (Số lượng tế bào sinh ra tương đương với số tế bào chết đi) | Thu sinh khối |
Pha suy vong | Số lượng tế bào trong quần thể giảm dần (Do chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy nhiều) | Sản phẩm trao đổi chất (a.lactic, rượu) |
2. Nuôi cấy liên tục:
Trong nuôi cấy liên tục không có sự bổ sung chất dinh dưỡng mới cũng không lấy ra các chất độc hại do đó quá trình nuôi cấy sẽ nhanh chóng dẫn đến suy vong. Trong nuôi cấy liên tục chất dinh dưỡng mới thường xuyên được bổ sung đồng thời không ngừng loại bỏ các chất thải, nhờ vậy quá trình nuôi cấy đạt hiệu quả cao và thu được nhiều sinh khối hơn. Nuôi cấy liên tục được dùng để sản xuất sinh khối vi sinh vật như các enzyme, vitamim, etanol…
Bài 27. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA VSV
I. CHẤT HOÁ HỌC
1. Chất dinh dưỡng
- Các chất hữu cơ như cacbonhiđrat, prôtêin, lipit … là các chất dinh dưỡng.
- Các nguyên tố vi lượng như Zn, Mn, Mo, … có tác dụng điều hoà áp suất thẩm thấu và hoạt hoá các enzyme.
- Các chất hữu cơ như axít amin, vitamin, … với hàm lượng rất ít nhưng rất cần thiết cho vi sinh vật song chúng không có khả năng tự tổng hợp được gọi là nhân tố sinh trưởng - vi sinh vật không tự tổng hợp được nhân tố dinh dưỡng gọi là vi sinh vật khuyết dưỡng, vi sinh vật tự tổng hợp được gọi là vi sinh vật nguyên dưỡng.
2. Chất ức chế sự sinh trưởng
- Sinh trưởng của vi sinh vật có thể bị ức chế bởi nhiều loại hoá chất tự nhiên cũng như nhân tạo, con người đã lợi dụng các hoá chất này để bảo quản thực phẩm cũng như các vật phẩm khác và để phòng trừ các vi sinh vật gây bệnh.
- Một số chất diệt khuẩn thường gặp như các halogen: flo, clo, brom, iod; các chất oxy hoá: perocid, ozon, formalin…
II. CÁC YẾU TỐ VẬT LÍ
| Ảnh hưởng | Ứng dụng |
Nhiệt độ | Tốc độ phản ứng sinh hóa trong tế bào Căn cứ vào khả năng chịu nhiệt chia 4 nhóm: VSV ưu lạnh, VSV ưu ẩm, VSV ưa nhiệt, VSV ưa siêu nhiệt | Thanh trùng (nhiệt độ cao), kìm hãm sinh trưởng của VSV (nhiệt độ thấp) |
Độ ẩm | Hàm lượng nước quyết định độ ẩm mà nước là dung môi của các chất khoáng, là yếu tố hóa học tham gia vào các quá trình thủy phân các chất | Nước dùng khống chế sự sinh trưởng của từng nhóm sinh vật |
Độ pH | Ảnh hưởng tính thấm của màng, hoạt động chuyển hóa vật chất trong tế bào, hoạt tính enzim, sự hình thành ATP. Dựa vào độ Ph của môi trường, chia thành 3 nhóm: VSV ưa axit, VSV ưa kiềm, VSV ưa pH trung tính | Tạo điều kiện nuôi cấy thích hợp |
Ánh sáng | Vi khuẩn quang hợp cần năng lượng ánh sáng để quang hợp. ánh sáng thường có tác động đến sự hình thành bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động ánh sáng… | Bức xạ ánh sáng dùng tiêu diệt hoặc ức chế VSV |
Áp suất thẩm thấu | Ảnh hưởng đến sự phân chia của vi khuẩn | Bảo quản thực phẩm |
BÀI 29 - CẤU TRÚC CÁC LOẠI VIRUT
I. Khái niệm virut
- Virut là dạng sống chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước siêu nhỏ (đo bằng nanomet).
- Sống ký sinh nội bào bắt buộc.
- Có cấu tạo rất đơn giản, hệ gen chỉ chứa một loại axit nucleic (ADN hoặc ARN) bao bọc bởi phân tử protein.
II. Cấu tạo virut
1. Virut trần
- Lõi axit nucleic (AND hoặc ARN)
- Vỏ protein (capsit) Nucleocapsit
2. Virut có vỏ ngoài
- Lõi axit nucleic (AND hoặc ARN)
- Vỏ protein (capsit)
- Vỏ ngoài (lớp lipit kép và protein)
Trên vỏ ngoài có gai glycôprôtêin làm nhiệm vụ kháng nguyên, giúp virut bám trên bề mặt tế bào vật chủ.
III. Hình thái
Virut chưa cấu tạo tế bào nên gọi là hạt virut hay virion.
Dạng cấu trúc | Đặc điểm | Đại diện |
Xoắn | Capsôme sắp sếp theo chiều xoắn của axit nuclêic | -Virut sởi
-VR đốm thuốc lá |
Khối | Capsôme sắp sếp theo hình khối đa diện với 20 mặt tam giác đều. | -Virut bại liệt
-HIV. |
Hỗn hợp | Đầu có cấu trúc khối chứa axit nuclêic gắn với đuôi có cấu trúc xoắn | Phagơ T2 |
Vai trò của lõi: Axit nucleic qui định đặc điểm của virut.
BÀI 30. SỰ NHÂN LÊN CỦA VIRUT TRONG TẾ BÀO CHỦ
I. Chu trình nhân lên của virut.
1. Hấp phụ
- Có sự liên kết đặc hiệu giữa gai glicoprotein hoặc protein bề mặt của virut với thụ thể bề mặt của tế bào chủ.
2. Xâm nhập
- Đối với phagơ thì chỉ có phần lõi được tuồn vào trong, còn vỏ ở bên ngoài.
- Đối với virut động vật đưa cả nuclêôcapsit vào sau đó cởi vỏ để giải phóng axit nuclêic.
3. Sinh tổng hợp
- Sử dụng các nguyên liệu và enzim của vật chủ để sinh tổng hợp các thành phần của virut (trừ 1 số virut có enzim riêng tham gia vào sinh tổng hợp).
4. Lắp ráp
- Lắp axit nuclêic và prôtêin vỏ lại với nhau tạo thành virut hoàn chỉnh.
5. Phóng thích
- Virut phá vỡ tế bào và phóng thích ra ngoài.
- Nếu virut không làm tan tế bào gọi là virut ôn hoà
- Nếu virut làm tan tế bào gọi là virut độc.
II. HIV/ AIDS
1. Khái niệm
- HIV: Human (mmunodeficiency Virus): Virut gây suy giảm miễn dịch ở người.
- AIDS: (Aquired Immuno Dficiency Syndrome) Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải.
- HIV tấn công vào Limpho bào T4 làm suy giảm hệ thống miễn dịch.
- Các VSV cơ hội lợi dụng lúc cơ thể bị suy giảm miễn dịch mà tấn công. Bệnh do chúng gây ra gọi là bệnh cơ hội.
2. Các con đường lây truyền HIV
Qua đường máu.
- Qua đường tình dục.
- Mẹ truyền sang con.
3. Ba giai đoạn phát triển của bệnh
- Giai đoạn sơ nhiễm: (cửa sổ)
- Giai đoạn không triệu chứng.
- Giai đoạn biểu hiện triệu chứng AIDS.
4. Cách phòng ngừa
- Hiểu biết về HIV/ AIDS.
- Sống lành mạnh.
- Loại trừ tệ nạn xã hội.
- Vệ sinh y tế.