Vi sinh vật sinh trưởng nhanh, do có quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất, năng lượng và sinh tổng hợp các chất diễn ra ở trong tế bào với tốc độ rất nhanh.
1. Tổng hợp Protein ở vi sinh vật:
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.
Tổng hợp axit nuclêic: 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.
Bazơ nitơ + Đường 5C + Axit phôtphoric → Nuclêôtit → Axit nuclêic
2. Đặc điểm của quá trình tổng hợp ở vi sinh vật:
– Diễn ra với tốc độ nhanh, phương thức tổng hợp đa dạng đảm bảo cho sự sinh trưởng nhanh chóng của vi sinh vật.
– Vi sinh vật có khả năng tổng hợp các chất là thành phần chủ yếu của tế bào như axit nuclêic, prôtêin, pôlisaccarit,… nhờ sử dụng năng lượng và các enzim nội bào.
3. Quá trình tổng hợp các chất ở vi sinh vật:
Có 4 quá trình tổng hợp các chất ở vi sinh vật, bao gồm:
3.1. Tổng hợp prôtêin:
– Các phân tử prôtêin được tạo ra từ sự hình thành liên kết peptit giữa các axit amin: nAxit amin -> Prôtêin
3.2. Tổng hợp pôlisaccarit:
– Các phân tử pôlisaccarit được tạo ra nhờ sự liên kết các phân tử glucôzơ bằng liên kết glicôzit với sự tham gia của chất khởi đầu là ADP – glucôzơ: (Glucôzơ)n + ADP –> glucôzơ (Glucôzơ)n+1 + ADP
3.3. Tổng hợp lipit:
– Tổng hợp lipit thể hiện rõ nét nhất qua sự tổng hợp mỡ – phân tử hữu cơ được tạo ra do sự kết hợp giữa glixêrol và axit béo bằng liên kết este: Glixêrol + 3 Axit béo -> Mỡ
3.4. Tổng hợp axit nuclêic:
– Các phân tử axit nuclêic được tạo ra nhờ sự liên kết của các nuclêôtit, các nuclêôtit lại được tạo ra nhờ sự kết hợp của 3 thành phần : bazơ nitơ, đường 5 cacbon và axit phôtphoric :
Bazơ nitơ + Axit phôtphoric + Đường 5 cacbon ->Nuclêôtit
nNuclêôtit ->Axit nuclêic
4. Ứng dụng của quá trình tổng hợp Protein ở vi sinh vật:
+ Con người ứng dụng quá trình tổng hợp ở vi sinh vật để tổng hợp nên các chất cần thiết cho con người. Ví dụ:
– Tổng hợp axit amin quý: sử dụng vi khuẩn Corynebacterium glutamicum để tổng hợp axit glutamic, sử dụng vi khuẩn Brevibacterium để tổng hợp lizin,…
– Tạo prôtêin đơn bào: sử dụng nấm men, vi tảo,… tạo prôtêin đơn bào giàu chất dinh dưỡng làm thức ăn cho người và vật nuôi.
– Sản xuất kháng sinh: sử dụng nấm Penicillin để sản xuất thuốc kháng sinh,…
+ Quang tổng hợp ở vi sinh vật chia thành 2 nhóm: quang hợp (thải )2) và quang khử (không thải O2). Quang tổng hợp góp phần tạo hợp chất hữu cơ cho sinh giới, cung cấp O2 cho sinh vật và con người.
Con người sử dụng vi sinh vật quang tổng hợp để sản xuất thực phẩm, dược phẩm và nhiên liệu.
+ Phần lớn vi sinh vật tự tổng hợp được protein. Con người ứng dụng vi sinh vật để sản xuất amino acid: sản xuất glutamic acid từ khuẩn Corynebacterium glutamicum.
+ Vi sinh vật tổng hợp polysaccharide và polyhydroxyalkanoate được ứng dụng trong sản xuất thay thế nhựa hóa dầu và các sản phẩm dùng một lần thân thiện với
+ Các vi sinh vật tổng hợp lipid từ nguyên liệu là glycerol và acid béo. Con người ứng dụng quá trình này trong sản xuất dần diesel sinh học.
+ Vi sinh vật có thể tổng hợp kháng sinh để ức chế sự phát triển của vi sinh vật khác. Do đó có thể tuyển chọn và nuôi vi sinh vật để sản xuất thuốc kháng sinh trong điều trị bệnh tật.
5. Luyện tập:
Câu 1: Các vi sinh vật tổng hợp lipid từ nguyên liệu là
A. glycerol và acid béo.
B. amino acid.
C. glucose.
D. nucleotide.
Đáp án đúng là: A
Các vi sinh vật tổng hợp lipid từ nguyên liệu là glycerol và acid béo.
Câu 2: Con người có thể nuôi nấm men hoặc vi tảo dự trữ carbon và năng lượng bằng cách tích lũy nhiều lipid trong tế bào để
A. sản xuất dầu diesel sinh học.
B. sản xuất glutamic acid.
C. sản xuất nhựa hóa dầu.
D. sản xuất thuốc kháng sinh.
Con người có thể nuôi nấm men hoặc vi tảo dự trữ carbon và năng lượng bằng cách tích lũy nhiều lipid trong tế bào để sản xuất dầu diesel sinh học.
Câu 3: Con người ứng dụng quá trình tổng hợp các chất ức chế sự phát triển của các sinh vật khác ở vi sinh vật để
A. sản xuất dầu diesel sinh học.
B. sản xuất glutamic acid.
C. sản xuất nhựa hóa dầu.
D. sản xuất thuốc kháng sinh.
Nhiều vi sinh vật có thể sinh tổng hợp kháng sinh để ức chế sự phát triển của các sinh vật khác. Do đó, có thể tuyển chọn và nuôi các vi sinh vật để sản xuất thuốc kháng sinh dùng trong chữa bệnh.
Câu 4: Quá trình phân giải có vai trò là
A. hình thành các hợp chất đặc trưng để xây dựng và duy trì các hoạt động sống của tế bào.
B. hình thành năng
C. hình thành nguyên liệu và năng lượng cung cấp cho quá trình tổng hợp và các hoạt động của tế bào.
D. hình thành các hợp chất tích lũy năng lượng để duy trì các hoạt động sống của tế bào.
Quá trình phân giải sẽ hình thành nguyên liệu và năng lượng cung cấp cho quá trình tổng hợp và các hoạt động của tế bào.
Câu 5: Sản phẩm của quá trình phân giải protein là
A. amino acid.
B. glucose.
C. glycerol.
D. acid béo.
Sản phẩm của quá trình phân giải protein là amino acid.
Câu 6: Vi sinh vật nào sau đây có khả năng quang hợp không thải O2?
A. Vi khuẩn màu tía và màu lục.
B. Vi khuẩn lam và vi tảo.
C. Vi tảo và vi khuẩn màu tía.
D. Vi khuẩn màu tía và vi tảo.
Vi sinh vật có khả năng quang hợp không thải O2 là vi khuẩn màu tía và màu lục.
Câu 7: Cho các vai trò sau:
(1) Góp phần tạo ra hợp chất hữu cơ cho sinh giới.
(2) Góp phần cung cấp O2 cho con người và các sinh vật trên Trái Đất.
(3) Tham gia sản xuất thực phẩm, dược phẩm, nhiên liệu cho con người.
(4) Góp phần cung cấp CO2 cho quá trình quang hợp ở thực vật.
Số vai trò của vi sinh vật quang tổng hợp là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Quang tổng hợp ở vi sinh vật góp phần tạo ra hợp chất hữu cơ cho sinh giới, cung cấp O2 cho con người và các sinh vật trên Trái Đất. Bên cạnh đó, con người đã sử dụng vi sinh vật quang tổng hợp như tảo và vi khuẩn lam để sản xuất thực phẩm, dược phẩm, nhiên liệu.
Câu 8: Đơn phân để tổng hợp protein ở vi sinh vật là
A. amino acid.
B. nucleotide.
C. glycerol.
D. acid béo.
Đơn phân để tổng hợp protein ở vi sinh vật là amino acid.
Câu 9: Cho các ứng dụng sau ở vi sinh vật:
(1) Sản xuất glutamic acid nhờ vi khuẩn Corynebacterium glutamicum.
(2) Sản xuất lysine nhờ vi khuẩn Brevibacterium flavum.
(3) Sản xuất protein nhờ nấm men S. cerevisiae.
(4) Sản xuất nhựa sinh học nhờ vi khuẩn Bacillus cereus hay Cupriavidus necator. Số ứng dụng của quá trình tổng hợp amino acid và protein ở vi sinh vật là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Ứng dụng của quá trình tổng hợp amino acid và protein ở vi sinh vật là: (1), (2), (3).
(4) là ứng dụng của quá trình tổng hợp polyhydroxyalkanoate.
Câu 10: Đối với vi sinh vật, polysaccharide được tổng hợp có vai trò
A. làm nguyên liệu xây dựng tế bào hoặc chất dự trữ cho tế bào.
B. làm nguyên liệu xây dựng tế bào và thực hiện chức năng xúc tác.
C. làm nguyên liệu xây dựng tế bào hoặc thực hiện chức năng di chuyển.
D. làm chất kháng sinh để ức chế sự phát triển quá mức của các sinh vật khác.
Đối với vi sinh vật, polysaccharide được tổng hợp có vai trò làm nguyên liệu xây dựng tế bào hoặc chất dự trữ cho tế bào.
Câu 11: Các sản phẩm giàu amino acid như nước tương, nước mắm là sản phẩm ứng dụng của quá trình
A. phân giải protein.
B. phân giải polysaccharide.
C. phân giải glucose.
D. phân giải amylase.
Con người ứng dụng khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào cao của vi sinh vật để phân giải protein trong đậu tương, cá thành các sản phẩm giàu amino acid như nước tương, nước mắm.
Câu 12: Cho các ứng dụng sau:
(1) Sản xuất nước tương, nước mắm.
(2) Sản xuất phân bón hữu cơ làm giàu dinh dưỡng cho đất.
(3) Sản xuất ethanol sinh học.
(4) Sản xuất sữa chua, các sản phẩm muối chua như rau, củ, quả,…
Số ứng dụng của quá trình phân giải polysaccharide ở vi sinh vật là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Ứng dụng của quá trình phân giải polysaccharide ở vi sinh vật: (2), (3), (4).
Câu 13: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về quá trình phân giải ở vi sinh vật?
A. Vi sinh vật có thể phân giải các hợp chất hữu cơ và chuyển hóa các chất vô cơ giúp khép kín vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.
B. Con người có thể ứng dụng quá trình phân giải của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường, tạo ra các sản phẩm hữu ích khác.
C. Khả năng phân giải của vi sinh vật trong tự nhiên là đa dạng và ngẫu nhiên nhưng luôn có hại cho con người.
D. Vi sinh vật có khả năng phân giải làm hư hỏng thực phẩm, gây mất mĩ quan các vật dụng, đồ gỗ dùng xây dựng nhà cửa,…
C. Sai. Khả năng phân giải của vi sinh vật trong tự nhiên là đa dạng và ngẫu nhiên nên có thể có lợi hoặc có hại cho con người.
Câu 14:Trong quy trình làm sữa chua, việc cho một hộp sữa chua thành phẩm vào hỗn hợp nguyên liệu nhằm mục đích
A. giảm nhiệt độ môi trường lên men.
B. tăng nhiệt độ môi trường lên men.
C. cung cấp giống vi khuẩn lên men.
D. tiêu diệt các vi khuẩn gây hại.
Trong quy trình làm sữa chua, việc cho một hộp sữa chua thành phẩm vào hỗn hợp nguyên liệu nhằm mục đích cung cấp giống vi khuẩn lên men ban đầu.
Câu 15:Làm bánh mì là ứng dụng của quá trình
A. lên men lactic.
B. lên men rượu.
C. lên men acetic.
D. lên men propionic.
Đáp án đúng là: B
Làm bánh mì là ứng dụng của quá trình lên men rượu. Khi thêm nấm men vào hỗn hợp bột và nước, nấm men phân giải tinh bột và giải phóng CO2.
