Ôn tập phần ba

- Các đặc điểm của vi sinh vật:

+ Có kích thước nhỏ bé.

+ Hấp thu và chuyển hóa vật chất nhanh.

+ Sinh trưởng và sinh sản nhanh.

+ Số lượng nhiều và phân bố rộng.

- Đặc điểm là thế mạnh mà công nghệ vi sinh vật đang tập trung khai thác là khả năng sinh trưởng và sinh sản nhanh của vi sinh vật. Vì: Nhờ khả năng sinh trưởng và sinh sản nhanh của vi sinh vật có thể đáp ứng việc tạo ra số lượng lớn sản phẩm trong một thời gian ngắn.

Xác định tỉ lệ S/V của 2 loại vi khuẩn:

+ Cầu khuẩn A: Diện tích hình cầu: S_cầu = 4.π.r²; thể tích hình cầu V_cầu =  \(\dfrac{4}{3}\pi r^3\)

+ Trực khuẩn B: Diện tích hình trụ: S_trụ = 2.π.r² + 2.π.r.h; thể tích hình trụ V^trụ = π.r².h → S/V của trực khuẩn B là: 

\(\dfrac{2\pi r^2+2\pi rh}{\pi r^2h}=\dfrac{2\left(r+h\right)}{rh}=\dfrac{2\left(1,2+2\right)}{1,2.2}\approx2,7\)

Tham khảo

- Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong hệ kín:

+ Pha tiềm phát (pha lag): Vi khuẩn thích ứng dần với môi trường, chúng tổng hợp các enzyme trao đổi chất và DNA, chuẩn bị cho quá trình phân bào. Mật độ tế bào vi khuẩn trong quần thể gần như không thay đổi. Dinh dưỡng đầy đủ cho sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.

+ Pha lũy thừa (pha log): Vi khuẩn phân chia mạnh mẽ. Mật độ tế bào vi khuẩn trong quần thể tăng nhanh, quần thể đạt tốc độ sinh trưởng tối đa. Dinh dưỡng đầy đủ nhưng tiêu hao nhanh cho sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.

+ Pha cân bằng: Số tế bào sinh ra cân bằng với số tế bào chết đi. Mật độ tế bào vi khuẩn trong quần thể hầu như không thay đổi. Dinh dưỡng bắt đầu thiếu hụt cho sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.

+ Pha suy vong: Số tế bào chết hoặc bị phân hủy nhiều hơn số tế bào sinh ra. Mật độ tế bào vi khuẩn trong quần thể bắt đầu suy giảm. Dinh dưỡng cạn kiệt và các chất độc hại cho sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn tích lũy tăng dần.

- Để nuôi thu nhận sinh khối của vi khuẩn thì nên dừng ở cuối pha lũy thừa và đầu pha cân bằng vì ở thời điểm này, sinh khối vi khuẩn sẽ đạt cực đại.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật:

+ Các yếu tố hóa học: Nguồn dinh dưỡng; các chất hóa học khác như nồng độ H+, các kim loại nặng,…

+ Các yếu tố vật lí: Nhiệt độ; độ ẩm; tia bức xạ (tia UV, tia X,…);…

+ Các yếu tố sinh học: Mối quan hệ giữa các vi sinh vật khác, các thực vật và động vật sống trong cùng môi trường với chúng.

+ Thuốc kháng sinh.

- Để hạn chế sự gây hại của vi sinh vật đối với lương thực ví dụ gạo, ngô, đỗ hoặc thực phẩm, cần điều chỉnh các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật để hạn chế sự sinh trưởng, sinh sản của những vi sinh vật gây hại. Ví dụ: Để bảo quản các loại hạt, người ta phơi khô và cất giữ ở nơi khô ráo; để bảo quản rau quả, người ta thường để ở điều kiện nhiệt độ thấp (tủ lạnh);…

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.

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.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm sữa chua, dưa chua, bánh mì: Nhiệt độ, lượng cơ chất (đường, muối, polysaccharide,...), lượng vi sinh vật tham gia quá trình lên men, nồng độ O2,...

- Biện pháp kiểm soát hoặc điều khiển các yếu tố:

+ Sử dụng biện pháp ủ để duy trì nhiệt độ ổn định và hạn chế lượng O2 cho sự sinh sản của vi sinh vật.

+ Sử dụng cân để đảm bảo đủ lượng cơ chất, phù hợp với lượng vi sinh vật thực hiện lên men.

- Virus không phải là vật không sống vì chúng có khả năng nhân tạo ra virus mới,.

- Virus không phải là vật sống vì chúng không trao đổi chất với môi trường, không có khả năng tự trao đổi chất mà phụ thuộc vào tế bào chủ.

→ Virus được xếp ở ranh giới trung gian giữa vật sống và vật không sống.

- Các giai đoạn trong chu trình nhân lên của virus: Bám dính (hấp phụ) → Xâm nhập → Sinh tổng hợp → Lắp ráp → Giải phóng.

- Để ức chế sự nhân lên của virus cần ức chế giai đoạn bám dính, xâm nhập hoặc sinh tổng hợp.