Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Ở Vi Sinh Vật – Sinh Học Lớp 10
Bài 23: Quá Trình Tổng Hợp Và Phân Giải Các Chất Ở Vi Sinh Vật
Nội dung Bài 23: Quá Trình Tổng Hợp Và Phân Giải Các Chất Ở Vi Sinh Vật thuộc Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Ở Vi Sinh Vật môn Sinh Học Lớp 10. Ở bài học này học sinh cần nắm được sơ đồ tổng hợp các chất ở vi sinh vật và quá trình phân giải các chất. Phân biệt quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật. Mời các bạn theo dõi ngay dưới đây.
Tổng hợp và phân giải là hai 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 nhằm phục vụ cho đời sống và bảo vệ môi trường.HocTapHay.Com
I. Quá Trình Tổng Hợp
Vi sinh vật sinh trưởng nhanh, do có quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng, chuyển hoá vật chất, năng lượng và sinh tổng hợp các chất diễn ra ở trong tế bào với tốc độ rất nhanh.
Phần lớn vi sinh vật có khả năng tự tổng hợp được các loại axit amin. 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):
\((Glucôzơ)_n + ADP – glucôzơ → (Glucôzơ)_{n + 1} + ADP\)
– 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
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 vi sinh vật tiết prêtêaza ra môi trường. Các axit amin này được vi sinh vật hấp thụ và phân giải tiếp để tạo ra 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 amoniac bay ra. 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…
Câu hỏi 1 bài 23 trang 92 SGK sinh học lớp 10:
– 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 prôtêin.
– Theo em thì trong làm tương và làm nước mắm, người ta có sử dụng cùng một loại vi sinh vật không? Đạm trong tương và nước mắm từ đâu ra?
Giải:
– 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 \(NH_3; H_2S…\) còn bình nước đường diễn ra quá trình lên men rượu tạo khí \(CO_2\).
– Một số sản phẩm từ quá trình phân giải prôtêin 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 prôtêin của động vật còn làm tương sử dụng prôtêin của thực vật.
Đạm trong tương và nước mắm là từ nguyên liệu của nó, đạm trong tương là từ prôtêin đậu, đạm trong mắm là từ thịt cá.
2. Phân giải pôlisaccarit 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 phân 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 thuỷ phân tinh bột để sản xuất kẹo, xirô, rượu…
a. Lên men êtilic
\(Tinh \, \, bột \xrightarrow{Nấm \, \, (đường \, \, hóa)} Glucôzơ \xrightarrow{Nấm \, \, men \, \, rượu} Êtanol + CO_2\)
b. Lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyển hoá 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.
\(Glucôzơ \xrightarrow{Vi \, \, khuẩn \, \, lactic \, \, đồng \, \, hình} Axit \, \, lactic\)
\(Glucôzơ \xrightarrow{Vi \, \, khuẩn \, \, lactic \, \, dị \, \, hình} Axit \, \, lactic + CO_2 + Êtanol + Axit \, \, axêtic…\)
Câu hỏi 1 bài 23 trang 93 SGK sinh học lớp 10: Em hãy kể những thực phẩm đã sử dụng vi khuẩn lactic lên men.
Giải:
Sữa chua, nem chua, dưa muối…
c. Phân giải xenlulozơ
Hợp chất chủ yếu trong xác thực vật là xenlulôzơ. Vi sinh vật tiết hệ enzim xenlulaza để phân giải xenlulôzơ làm cho đất giàu chất 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, xenlulozơ… mà vi sinh vật làm hỏng thực phẩm, đồ uống, quần áo và thiết bị có xenlulôzơ.
II. Mối Quan Hệ Giữa Tổng Hợp Và Phân Giải
Tổng hợp (đồng hoá) và phân giải (dị hoá) là hai quá trình ngược chiều nhau, nhưng thống nhất trong hoạt động sống của tế bào. Đồng hoá tổng hợp các chất cung cấp nguyên liệu cho dị hoá, còn dị hoá phân giải các chất cung cấp năng lượng, nguyên liệu cho đồng hoá.
Câu Hỏi Và Bài Tập
Hướng dẫn giải bài tập SGK Bài 23: Quá Trình Tổng Hợp Và Phân Giải Các Chất Ở Vi Sinh Vật thuộc Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Ở Vi Sinh Vật môn Sinh Học Lớp 10. Các bài giải có kèm theo phương pháp giải và cách giải khác nhau.
Bài Tập 1 Trang 94 SGK Sinh Học Lớp 10
Vi khuẩn lam tổng hợp prôtêin của mình từ nguồn cacbon và nitơ ở đâu? Kiểu dinh dưỡng của chúng là gì?
Bài Tập 2 Trang 94 SGK Sinh Học Lớp 10
Điền sự sai khác của hai quá trình lên men vào bảng sau:
Đặc điểm | Lên men lactic | Lên men rượu |
Loại vi sinh vật | ||
Sản phẩm | ||
Nhận biết |
Bài Tập 3 Trang 94 SGK Sinh Học Lớp 10
Tại sao khi để quả vải chín qua 3-4 ngày thì có mùi chua?
Tóm Tắt Lý Thuyết
Lý thuyết Bài 23: Quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật Sách giáo khoa Sinh học 10 ngắn gọn, đầy đủ, dễ hiểu có sơ đồ tư duy.
I. Quá Trình Tổng Hợp
– Vi sinh vật có khả năng tự tổng hợp các loại axit amin.
– 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.
n(Axit amin) ⟶ Prôtêin
– Tổng hợp pôlisaccarit:
(Glucôzơ)_n + [ADP – glucôzơ] ⟶ (Glucôzơ)_{n + 1} + ADP
– Sự tổng hợp lipit: Glixêrol kết hợp axit béo bằng liên kết este.
– Nuclêôtit: các Bazơ nitơ kết hợp đường 5 cacbon và axit phôtphoric. Các nuclêôtit liên kết tạo ra axit nuclêic.
II. Quá Trình Phân Giải
1. Phân giải prôtêin và ứng dụng
– Các prôtêin phức tạp được phân giải thành các axit amin nhờ prôtêaza của vi sinh vật tiết ra môi trường, quá trình này diễn ra bên ngoài tế bào.
– Vi sinh vật hấp thụ axit amin và phân giải tiếp tạo ra năng lượng.
– Khi môi trường thiếu C và thừa nitơ ⟶ Vi sinh vật khử amin, sử dụng axit hữu cơ làm nguồn cacbon.
– Nhờ prôtêaza của vi sinh vật phân giải prôtêin thu được các axit amin ứng dụng trong: làm tương, làm nước mắm…
2. Phân giải pôlisaccarit và ứng dụng
a. Lên men êtilic
\(Tinh \, \, bột \xrightarrow{Nấm \, \, (đường \, \, hóa)} Glucôzơ \xrightarrow{Nấm \, \, men \, \, rượu} Êtanol + CO_2\)
b. Lên men lactic (chuyển hóa kị khí)
Có 2 loại lên men lactic là lên men đồng hình và lên men dị hình:
\(Glucôzơ \xrightarrow{Vi \, \, khuẩn \, \, lactic \, \, đồng \, \, hình} Axit \, \, lactic\)
\(Glucôzơ \xrightarrow{Vi \, \, khuẩn \, \, lactic \, \, dị \, \, hình} Axit \, \, lactic + CO_2 + Êtanol + Axit \, \, axêtic…\)
c. Phân giải xenlulôzơ
– Xenlulôzơ có trong xác thực vật ⟶ Vi sinh vật tiết enzim xenlulaza phân giải xenlulôzơ ⟶ Tạo chất mùn, làm giàu chất dinh dưỡng cho đất, tránh ô nhiễm môi trường.
d. Ứng dụng
– Phân giải tinh bột để sản xuất kẹo, xirô, rượu…
– Tận dụng bã thải thực vật làm nấm ăn.
– Làm thức ăn cho gia súc.
III. Mối Quan Hệ Giữa Tổng Hợp Và Phân Giải
– Tổng hợp (đồng hóa) và phân giải (dị hóa) là 2 quá trình ngược nhau nhưng thống nhất trong hoạt động sống của tế bào.
– Đồng hóa tổng hợp các chất cung cấp nguyên liệu cho dị hóa.
– Dị hóa phân giải các chất cung cấp năng lượng cho đồng hóa.
Câu Hỏi Trắc Nghiệm
Câu 1: Vì sao vi sinh vật phát triển rất nhanh
A. Do có cấu tạo đơn giản, tốc độ sinh sản nhanh.
B. Do hấp thụ các chất chậm nhưng tốc độ chuyển hóa nhanh.
C. Do quá trình hấp thụ, chuyển hóa vật chất, năng lượng, sinh tổng hợp diễn ra với tốc độ nhanh.
D. Do quá trình hấp thụ, chuyển hóa vật chất, năng lượng chậm nhưng quá trình sinh tổng hợp diễn ra với tốc độ nhanh.
Câu 2: “Vi sinh vật có thời gian phân đôi rất ngắn, vì vậy quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng chuyển hóa vật chất và …. diễn ra trong tế bào với tốc độ rất nhanh”.
A. Sinh tổng hợp các chất
B. Phân giải
C. Hô hấp
D. Vận chuyển các chất
Câu 3: Đặc điểm chung của quá trình tổng hợp ở vi sinh vật là
A. Sử dụng nguồn cacbon chủ yếu từ nguồn vô cơ.
B. Sử dụng nguồn năng lượng từ các chất hóa học.
C. Tổng hợp các chất hữu cơ cần thiết từ các chất hữu cơ khác.
D. Sử dụng năng lượng và enzim nội bào để tổng hợp các chất.
Câu 4: Để tổng hợp được các chất hữu cơ, vi sinh vật sử dụng:
A. Nguồn cacbon.
B. Năng lượng.
C. Năng lượng và enzim nội bào.
D. Nguồn cacbon và ánh sáng.
Câu 5: Để tổng hợp tinh bột, vi khuẩn và tảo cần hợp chất mở đầu là:
A. Glucôzo
B. Xenlulôzo
C. ADP – Glucôzo
D. ATP – Glucôzo
Câu 6: Trong quá trình tổng hợp polosaccarit, chất khởi đầu là
A. Axit amin
B. Đường glucôzo
C. ADP
D. ADP – glucôzo
Câu 7: Ở vi sinh vật, lipit được tổng hợp bằng cách liên kết
A. Glucôzơ và axit béo
B. Glixerol và axit amin
C. Glucôzơ và axit amin
D. Glixerol và axit béo
Câu 8: Ở vi sinh vật, liên kết Glixerol và axit béo có thể tạo thành
A. Glucôzơ
B. Prôtêin
C. Lipit
D. Axit nuclêic
Câu 9: Trong quá trình sinh tổng hợp, prôtêin được tổng hợp bằng cách
A. Kết hợp các nuclêôtit với nhau
B. Kết hợp giữa axit béo và glixêrol
C. Kết hợp giữa các axit amin với nhau
D. Kết hợp các phân tử đường đơn với nhau.
Câu 10: Ở vi sinh vật, prôtêin được tổng hợp nhờ quá trình
A. Sao chép ADN
B. Phiên mã
C. Dịch mã
D. Tổng hợp axit amin
Câu 11: Cho các ứng dụng sau
1. Sản xuất sinh khối (prôtêin đơn bào)
2. Làm rượu, tương cà, dưa muối
3. Sản xuất các chế phẩm sinh học (chất xúc tác sinh học, gôm,…)
4. Sản xuất axit amin
Những ứng dụng từ quá trình tổng hợp của vi sinh vật là:
A. 1; 3; 4
B. 2; 3; 4
C. 1; 2; 4
D. 1; 2; 3
Câu 12: Ứng dụng nào dưới đây là từ quá trình tổng hợp của vi sinh vật:
A. Sản xuất sinh khối (prôtêin đơn bào)
B. Sản xuất các chế phẩm sinh học (chất xúc tác sinh học, gôm,…)
C. Sản xuất axit amin
D. Cả A, B và C
Câu 13: Các đại phân tử lớn không thể đi qua màng sinh chất của vi sinh vật. Để phân giải được các chất đó, vi sinh vật tiến hành:
A. Hình thành chân giả, lấy các chất đó vào cơ thể
B. Phân giải ngoại bào
C. Ẩm bào
D. Sử dụng các kênh protein đặc biệt trên màng tế bào.
Câu 14: Bằng cách nào vi sinh vật có thể hấp thụ được các chất có kích thước phân tử lớn như prôtêin, tinh bột, lipit, xenlulôzơ?
A. Các phân tử nói trên vào tế bào theo cơ chế nhập bào.
B. Chúng khuếch tán trực tiếp qua màng sinh chất.
C. Chúng được vận chuyển qua kênh trên màng.
D. Chúng tiết ra các enzim tương ứng (prôtêaza, amilaza, lipaza và xenlulaza).
Câu 15: Vì sao trong quá trình phân giải ở vi sinh vật, phân giải ngoại bào đóng vai trò quan trọng.
A. Giúp tạo ra năng lượng cho vi sinh vật
B. Tạo ra các chất đơn giản, vi sinh vật có thể hấp thụ và tiếp tục phân giải nội bào
C. Tạo ra chất hữu cơ cần thiết giúp vi sinh vật phát triển
D. Tạo ra các enzim nội bào cho vi sinh vật.
Câu 16: Phân giải ngoại bào đóng vai trò.
A. Tạo ra năng lượng cho vi sinh vật
B. Tạo ra các đại phân tử hữu cơ.
C. Tạo ra chất kháng sinh bảo vệ vi sinh vật
D. Tạo ra các chất đơn giản, vi sinh vật có thể hấp thụ và tiếp tục phân giải nội bào
Câu 17: Ở vi sinh vật, các protein được phân giải thành các axit amin là nhờ enzim:
A. Lipaza
B. Prôteaza
C. Xenlulaza
D. Amilaza
Câu 18: Trâu bò tiêu hoá được rơm rạ, mối tiêu hoá được gỗ là do trong dạ dày 4 túi và trong ruột mối có chứa các vi sinh vật có khả năng sinh enzim gì trong các enzim sau?
A. Prôtêaza.
B. Lipaza.
C. Amilaza.
D. Xenlulaza.
Câu 19: Trước đây, trong nhà máy thuộc da, người ta dùng dung dịch NaOH để tẩy lông. Phương pháp này vừa độc vừa ăn mòn dụng cụ. Ngày nay, người ta có thể thay bằng enzim nào trong các enzim sau?
A. Prôtêaza.
B. Lipaza.
C. Amilaza.
D. Xenlulaza.
Câu 20: Khâu đầu tiên trong quy trình sản xuất rượu êtilic là đường hoá tinh bột (từ gạo, ngô, sắn…) thành glucôzơ nhờ nấm men. Trong quá trình đường hoá tinh bột, nấm men sản xuất enzim gì trong các enzim sau?
A. Prôtêaza
B. Lipaza.
C. Amilaza.
D. Xenlulaza.
Ở trên là nội dung Bài 23: Quá Trình Tổng Hợp Và Phân Giải Các Chất Ở Vi Sinh Vật thuộc Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Ở Vi Sinh Vật môn Sinh Học Lớp 10. Qua bài học này các bạn được tìm hiểu về quá trình tổng hợp và phân giải các chất của vi sinh vật, qua đó thấy được vai trò và ý nghĩa rất lớn của vi sinh vật trong đời sống thực tiễn con người. Chúc các bạn học tốt Sinh Học Lớp 10.
Trả lời