Bài giảng Bài 23: Quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật

1. Hãy trình bày các kiểu dinh dưỡng của vsv? 2. So sánh giữa quang tự dưỡng và hóa tự dưỡng? 3. So sánh giữa quang dị dưỡng và hóa dị dưỡng? Kiểm tra bài cũ Ở bài 22 chúng ta đã học các kiểu dinh dưỡng và các kiểu chuyển hóa vật chất và năng lượng ở VSV. Vậy quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ ở ngoài cơ thể sinh vật diễn ra như thế nào? Và quá trình phân giải các chất như lên men rượu, lactic có lợi cho con người cung cấp sản phẩm rượu, sữa chua…nhưng có lợi gì cho vi sinh vật? Ngoài quá trình tổng hợp các chất để sử dụng được các chất VSV còn phân giải các chất thành chất đơn giản để dễ dàng hấp thụ BÀI 23 QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC CHẤT Ở VSV NỘI DUNG: Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. Ứng dụng của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. III. tác hại của cá quá trình phân giải ở vi sinh vật. 1. Con người có thể chủ động hấp thụ chất dinh dưỡng. Vậy ở vsv chúng hấp thụ chất dinh dưỡng như thế nào? 2. Chúng phân giải các chất đó bằng cách nào? 3.Tại sao chúng phải phân giải các chất đó? 1. Con người có thể chủ động hấp thụ chất dinh dưỡng. Vậy ở vsv chúng hấp thụ chất dinh dưỡng như thế nào? Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. - VSV tiết ra enzim vào môi trường, các enzim này thuỷ phân các cơ chất thành các chất đơn giản 2. Chúng phân giải các chất đó bằng cách nào? 3.Tại sao chúng phải phân giải các chất đó? - Các VSV không có khả năng lấy các chất hữu cơ có kích thước phân tử lớn từ môi trường, nên VSV cần phải phân giải các chất đó thành các chất đơn giản quá trình này gọi là phân giải ngoại bào các chất đơn giản này được VSV hấp thụ vào tế bào, dùng làm nguyên liệu để tổng hợp các chất hữu cơ đặc trưng của VSV, hoặc tiếp tục được phân giải nội bào để tạo ATP. Phân giải nội bào có thể diễn ra theo con đường hô hấp hoặc lên men : axít amin, axít béo : xenlulôza, prôtêin, tinh bột Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 1. Phân giải protein Đọc mục 1. Phân giải protein và ứng dụng hãy hoàn thành sơ đồ sau? Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 1. Phân giải protein (1) (2) Proteaza Axit amin VSV phân giải Pr như thế nào, gồm mấy giai đoạn? ? Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 1. Phân giải protein Phân giải ngoài: Quá trình phân giải các protein phức tạp thành các axit amin diễn ra bên ngoài tế bào nhờ VSV tiết proteaza ra môi trường. Phân giải trong: Các axit amin này được VSV hấp thụ và phân giải để tạo ra năng lượng cho hoạt động sống của tế bào. Khi môi trường thiếu cacbon và thừa nitơ, VSV sẽ khử amin của axit amin và sử dụng axit hữu cơ làm nguồn cacbon, dó đó có khí amoniac bay ra Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 2. Phân giải polisaccarit Hãy hoàn thành sơ đồ sau? Polisaccarit (3) được VSV hấp thụ và phân giải bằng (4) (3) (4) Là gì? Là gì? Phân giải ngoại bào Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 2. Phân giải polisaccarit (3) (4) Đường đơn (monosaccarit) Hô hấp hiếu khí, kị khí hay lên men Phân giải ngoài: Nhiều loài VSV có khả năng phân giải ngoại bào các polisaccarit (tinh bột, xenlulozo) thành các đường đơn (monosaccarit). Phân giải trong: VSV hấp thụ đường đơn và phân giải tiếp theo con đường hố hấp hiếu khí, kị khí hay lên men Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 2. Phân giải polisaccarit Sử dụng các enzym ngoại bào như amilaza để thủy phân tinh bột để sản xuất kẹo, xirô, rượu,… Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 2. Phân giải polisaccarit a. Lên men etilic Tinh bột Glucozo Etanol + CO2 Nấm (đường hóa) Nấm men rượu Nấm men (Shaccaromyces) Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 2. Phân giải polisaccarit b. Lên men lactic Lên men lactic là gì? Có mấy loại lên men lactic? Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 2. Phân giải polisaccarit b. Lên men lactic Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kị khí đường (glocozo, glactozo) thành sản phẩm chủ yếu là axit lactic Có 2 loại lên men lactic: lên men đồng hình và lên men dị hình Glucozo Glucozo Vi khuẩn lactic đồng hình Vi khuẩn lactic dị hình ? ? Axit lactic Axit lactic + CO2 + Etanol + Axit axetic… Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 3. Phân giải xenlulozo Xenlulozo được phân giải như thế nào? Cho ví dụ thực tế. Lá cây Ẩm Chất mùn Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. 3. Phân giải xenlulozo Xenlulozo Xenlulaza Chất mùn Vi sinh vật tiết enzym xelulaza để phân giải xenlulozo thành chất mùn làm cho đất giàu dinh dưỡng và tránh ô nhiễm môi trường Đặc điểm của các quá trình phân giải ở vi sinh vật. - Ngoài ra vsv còn phân giải các đại hữu cơ nào nữa? - Viết phương trình phân giải Li, ax nucleic? phân giải axít nucleic và Li, Kitin: các nucleotit Kitin N- axetyl- glucozamin lipit lipaza Glixerol Axit béo II. Ứng dụng của các quá trình phân giải ở VSV 1. Sản xuất thực phẩm cho người và thức ăn cho gia súc. 2. làm sạch môi trường 3. bột giặt sinh học 4. cải thiện công nghiệp thuộc da quá trình phân giải ở VSV được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực mang lại nhiều lợi ích cho con người. em hãy kể một số ứng dụng thực tiễn mà em biết? VD: nấu rượu, muối dưa, chế biến rác thành phân bón, làm sữa chua, làm kimchi, nem chua… con người đã sử dụng mặt có lợi và hạn chế mặt có hại của quá trình phân giải các chất ở VSV nhằm phục vụ cho đời sống và bảo vệ môi trường. - sản xuất nước mắm, xì dầu… - sản xuất rượu, bia… Sản xuất thực phẩm cho người và thức ăn cho gia súc - muối dưa, cà… trồng nấm: lợi dụng phân giải xenlulozo từ các bã thải thực vật (rơm rạ, bã mía, xơ bông, lõi ngô…) - sản xuất sinh khối: làm thức ăn cho gia súc bằng cách cấy nấm men phân giải tinh bột trong nước thải từ các xí nghiệp chế biến sắn, khoai tây, dong riềng phân gải xác động vật thực vật thành các chất dinh dưỡng cho cây trồng, cải tạo độ phì nhiêu đất. chế biến rác thành phân bón phân giải các chất độc ( sử dụng nấm, vi khuẩn : chất trừ sâu, diệt cỏ, diệt nấm tồn đọng trong đất) tháng 07/2000 tháng 01/2000 làm sạch môi trường VD: sử dụng chế phẩm vi sinh để xử lý ô nhiễm dầu tràn do vỡ đường ống tại Mỹ. tháng 01/2000 tháng 07/2000 là bột giặt chứa enzim ngoại bào của VSV:amilaza, proteaza, lipaza, xenlulaza…. - Để tẩy các vết bẩn (bột, thịt, mỡ, dầu, xenlulozơ…) trên quần áo chăn màn….. bột giặt sinh học là gì? đươc ứng dụng như thế nào? bột giặt sinh học - sử dụng enzim proteaza, lipaza.. từ VSV để tẩy sạch lông ở da của động vật thay cho các hoá chất làm tăng chất lượng của da bảo vệ môi trường sống cải thiện công nghiệp thuộc da III Tác hại của quá trình phân giải ởVSV. hoạt tính phân giải của VSV cũng gây nên những tổn thất to lớn cho con người đặc biệt là trong lĩnh vực bảo quản lương thực thực phẩm gây hư hỏng thực phẩm: gây ôi thiu các loại đồ ăn thức uống giàu tinh bột, protein.. làm giảm chất lượng của các loại lương thực, đồ dùng, hàng hoá…. em hãy kể một số tác hại mà em biết? nước thịt bình nước thịt để lâu ngày có hiện tượng gì? tại sao? - Bình nước đường: có vị chua do VSV thiếu N, thừa C  lên men tạo Axit lactic (lên men lactic dị hình) - Bình nước thịt: có mùi thối, khai do thừa N, thiếu C  khử amin tạo ra NH3 (vsv hấp thu bằng hô hấp kị khí ) tại sao rượu vang, sâm banh đã mở phải uống hết? vì rượu nhạt đi do axetic bị oxy hoá thành giấm lâu hơn nữa: tại sao những quả có vị ngọt như vải nhãn để 3,4 ngày có vị chua? dịch quả chứa nhiều đường vì vậy nấm men xâm nhập và tiến hành quá trình lên men làm cho quả bị chua Vì sao rượu được trưng cất bằng phương pháp thủ công ở 1 số vùng dễ làm người uống đau đầu? vì rượu bị oxh 1 phần thành anđehit, anđehit gây đau đầu do sx rượu thủ công không khử hết anđehit Rượu nấu thủ công bằng nồi đồng xảy ra phản ứng: VSV phân giải ngoại bào bằng cách nào? b. hấp thu dần dần từng chất để phân giải theo trình tự: tinh bột, protein, lipit c. tiết vào môi trường các enzim thuỷ phân các chất cao phân tử a. phân giải các chất có kích thước bé trước, kích thước lớn sau d. cả a và b VSV phân giải ngoại bào trong trường hợp nào? a. khi tiếp xúc với các chất dinh dưỡng cao phân tử (tinh bột, protein, lipit) không thể vận chuyển qua màng tế bào b. khi cơ thể nghèo chất dinh dưỡng c. khi gặp điều kiện nhiệt độ, độ ẩm cực thuận cho sự sinh trưởng d. cả b và c quá trình phân giải ở vi sinh vật Đặc điểm so sánh Lên men lactic Lên men rượu Loại vsv Sản phẩm Nhận biết Vi khuẩn lacic đồng hình hoặc dị hình Nấm men rượu, ngoài ra còn có một số nấm mốc và vi khuẩn Lên men đồng hình : Chủ yếu là axit lactic Lên men dị hình : Ngoài axit lactic còn có C02, êtilic và axit hữu cơ khác Có mùi chua Có mùi rượu Nấm men : Chủ yếu là rượu Vi khuẩn, nấm mốc : ngoài rượu và C02 còn có chất hữu cơ khác