ĐỀ CƯƠNG ôn tập hóa SINH môi TRƯỜNG

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HÓA SINH MÔI TRƯỜNG
1. Khái niệm, công thức cấu tạo của các axit amin. Khái niệm protein, cấu trúc bậc 1 của
protein. Liên kết peptit và các tác nhân thủy phân liên kết peptit?
Trả lời:
 Khái niệm của các acid amin, công thức cấu tạo:
- Acid amin là hợp chất hữu cơ mạch thẳng hay mạch vòng mà phân tử chứa đồng thời nhóm
amino (-NH2) và nhóm cacboxyl (- COOH).
R
- CTCT: H2N- CH- COOH
 Khái niệm protein, cấu trúc bậc 1 của protein:
˗ Protein là hợp chất hữu cơ đa phân mà đơn phân là các acid amin liên kết với nhau bằng liên kết
peptit.
˗ Cấu trúc bậc 1 của protein:
• Đặc trưng bởi trình tự sắp xếp các acid amin do gen quy định.
• Liên kết đặc trưng là liên kết peptit.
• Quyết định hoạt tính sinh học, tính chất của protein và không quy định hoạt tính protein.
• Là cơ sở cho việc hình thành các cấu trúc bậc cao hơn.
 Liên kết peptit và các tác nhân thủy phân liên kết peptit?
- Liên kết peptit là liên kết hình thành giữa nhóm carboxyl (-COOH) của một acid amin và nhóm
α-amin (-NH2) của amino acid tiếp theo bằng cách loại bỏ một phân tử nước.
R1
R
R1
R2
H2N- CH- COOH + H2N- CH- COOH
 H2N- CH- CO- NH-CH-COOH + H2O

Các tác nhân thủy phân liên kết peptit:
- Tác nhân hóa học:
• HCl đặc 6 – 10N, nhiệt độ 100 – 180oC, thời gian từ 24 – 48 giờ.
• NaOH 4 – 8N, nhiệt độ 100 – 110oC, thời gian 24 – 48 giờ.

- Tác nhân sinh học: sử dụng enzyme thủy phân: protease, peptidase.
2. Khái niệm kết tủa protein. Cho ví dụ về các tác nhân gây kết tủa protein. Ứng dụng các tác
nhân gây kết tủa protein trong thực tế xử lý các nguồn nước thải giàu protein?
Trả lời:
 Khái niệm protein, các tác nhân gây kết tủa protein:
- Protein là hợp chất hữu cơ đa phân mà đơn phân là các acid amin liên kết với nhau bằng liên kết
peptit.
- Các tác nhân gây kết tủa protein:
• Dung dịch protein có pH bằng điểm đẳng điện pI, lớp màng nước không được tạo thành sẽ làm
cho các phân tử protein không tích điện kết tụ lại với nhau gấy kết tủa protein.
• Các tác nhân làm mất lớp màng nước khác cũng gây kết tủa protein: nhiệt độ, acid đặc,...



-

Ứng dụng các tác nhân gây kết tủa protein trong thực tế xử lý các nguồn nước thải giàu protein:
Trong xử lý nguồn nước thải giàu protein ( VD: nước thải trong nhà máy sản xuất cá), ta đưa pH
của nước thải bằng điểm đẳng điện pIthu được kết tủa proteinLọc kết tủa, thu lấy bã protein,
dùng enzim bột protein làm thức ăn cho gia súc. Nước thải sau khi lọc kết tủa sẽ được đem đi
xử lý theo tiêu chuẩn để thải ra môi trường.

3. Cấu tạo các mono-, di-, polysacarit phổ biến trong tự nhiên (xenlulôza, hemixenlulôza, tinh
bột, kitin, kitosan, maltoza, lactoza, sacaroza, xenlôbioza, fructoza, galactoza, glucoza). Sơ
đồ quá trình phân giải các hợp chất này nhờ enzym vi sinh vật.
Trả lời:
 Cấu tạo các mono-, di-, polysacarit phổ biến trong tự nhiên:
- Cấu tạo Cellulose:
• Cấu tạo từ β-D- glucose bằng liên kết β-1,4 glycosid.
• Chuỗi poly mạch thẳng, không phân nhánh khoảng 1500-10000 gốc β-D- glucose.

• Các chuỗi xếp song song với nhau tạo sợi sơ cấp 3,5 mm  bó sợi đường kính 20mm.
• Các chuỗi liên kết với nhau bằng liên kết hydro.
- Cấu tạo Hemicellulose:
• Là polyme dị thể với đơn phân là các đường 5C ( như xylose, arabinose), 6C ( như glucose,
galactose, mannose), acid đường ( glucuronic acid) và axeticacid.
• Pentose chiếm ưu thế.
• Chuỗi poly ngắn khoảng 200 gốc, có phân nhánh.
• Tùy thuộc vào đơn phân, có nhiều kiểu liên kết khác nhau nhiều enzyme tham gia phân giải.
- Cấu tạo tinh bột:
• Gồm 2 cấu tử:
amlylose.
amylose pectin.
• Amylose:
+ Chiếm 20%.
+ Cấu tạo từ α-D-glucose bằng liên kết α-1,4
glycosid.
+ Dài 200-1000 gốc α-D-glucose, tạo chuỗi không
phân nhánh có dạng xoắn kiểu lò xo, mỗi vồng
xoắn gồm 6 gốc.
+ Gồm 1 đầu khử và 1 đầu không khử.
• Amylose pectin:
+

Chiếm 80%.


+
+
+
˗

Cấu tạo từ α-D-glucose bằng liên kết α-1,4 glycosid và α-1,6 glycosid.
Dài khoảng 10000 gốc, phân nhánh sau 20- 30 gốc/ nhánh.
Gồm 1 đầu khử và nhiều đầu không khử.
Cấu tạo Chitin:
• Là polysaccarit mạch thẳng.
• Cấu tạo từ N-actelyl-β-D-glucosamine bằng liên
kết β-1,4 glucosid.

˗

Cấu tạo Chitosan:
• Là sản phẩm khử acetyl chitin.
• Cấu tạo từ β-D-glucosamine bằng liên kết β-1,4
glucosid.

˗

Cấu tạo Maltose:
• Cấu tạo từ 2 đường phân α-D-glucose bằng liên kết α-

1,4 glycosid.
˗

Cấu tạo Lactose:
• Cấu tạo từ β-D- galactose và β-D- glucose bằng liên
kết α-1,4 glycosid.

˗

Cấu tạo Saccharose:
• Cấu tạo từ α-D- glucose và β-D- fructose bằng liên kết
α, β-1,2 glycosid.

˗

Cấu tạo Cellobiose:
• Cấu tạo từ 2 đường phân β-D-glucose bằng liên kết
α-1,4 glycosid.


˗

˗

Cấu tạo Glucose:
• Mạch hở: phân tử có cấu tạo của aldehyde đơn chức do chỉ có 1 nhóm -CH=O và ancol 5 chức do
có 5 nhóm OH.
• Mạch vòng: glucose tồn tại chủ yếu ở hai dạng mạch vòng: α-Glucose và β-Glucose

Cấu tạo Fructose:


˗

Cấu tạo Galactose:

 Sơ

đồ

quá
trình
phân
giải các
hợp
chất
này nhờ
enzym
vi sinh
vật.
- Xenluloza

- Hemicellulose
- Tinh bột
- Kitin
- Kitosan
- Maltoza
- Lactoza
- Sacaroza
- Xenlôbioza
- Fructoza
- Galactoza
- Glucoza
4. Hai giai đoạn của lên men kị khí glucoza. Cho ví dụ về một số dạng lên men rượu và axit
hữu cơ.
- Hai giai đoạn của lên men kỵ khí glucoza:
+ Đường phân 1 Glucoza  2 Pyruvat

+ Biến đổi Pyruvat  Rượu (etanol, metanol) hoặc Axit hữu cơ 2-4C (axit axetic, axit lactic, axit
propionic).
- Ví dụ về một số dạng lên men rượu và axit hữu cơ:
+
5. Bốn giai đoạn của hô hấp hiếu khí glucoza
Hô hấp hiếu khí là quá trình hô hấp xảy ra trong môi trường có O2, với sự tham gia của O2 trong
hô hấp. Hô hấp hiếu khí xảy ra với nhiều con đường khác nhau:
- Đường phân - chu trình Crebs.
- Chu trình Pentozo photphat.
- Đường phân - chu trình Glioxilic (ở thực vật).
- Oxy hoá trực tiếp (ở VSV).
6. Cấu tạo của glyxerit (dầu mỡ động thực vật), đặc điểm chung của các axit béo trong glyxerit. Quá
trình phân giải glyxerit bởi enzyme vi sinh vật.
7. Chu trình nito và 5 quá trình sinh học cơ bản trong chu trình N (cố định đạm, đồng hóa nito,
amon hóa, nitrat hóa, phản nitrat hóa)

8. Chu trình cacbon và 3 quá trình sinh học cơ bản trong chu trình C (quang hợp, hô hấp, thối rữa)
9. Vẽ sơ đồ và giải thích sơ đồ quá trình phân giải protein nội và ngoại bào nhờ vi sinh vật.
10. Chuyển hóa axit amin nội bào (chuyển amin, loại amin, loại cacboxyl, phân giải bộ khung
cacbon).
11. Vẽ sơ đồ và giải thích quá trình phân giải protein trong điều kiện hiếu khí và kị khí, sản phẩm tạo
thành.
12. Giải thích bản chất sinh học của 2 quá trình xử lý sinh học hiếu khí và kị khí nước thải và chất
thải rắn (khái niệm, phương trình minh họa, ưu nhược điểm, các yếu tố ảnh hưởng).
13. Cho ví dụ các quá trình sinh học hiếu khí (giải thích bản chất, viết phương trình minh họa)
14. Ví dụ các quá trình sinh học kị khí (giải thích bản chất, viết phương trình minh họa)
15. Các giai đoạn của lên men metan.
16. Khái niệm, cấu tạo của enzym. Đặc điểm chung của enzym vi sinh vật.
17. Khái niệm khoáng hóa các hợp chất hữu cơ.
18. Các hợp chất hữu cơ nguồn C phổ biến trong tự nhiên và quá trình khoáng hóa chúng trong môi

trường.
19. Các hợp chất hữu cơ nguồn N phổ biến trong tự nhiên và quá trình khoáng hóa chúng trong môi
trường.