Sinh học lớp 10: 5 lí thuyết ôn tập chuyển hóa vật chất và năng lượng ở VSV

BÀI GIẢNG: ÔN TẬP CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT
CHUYÊN ĐỀ: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT

MÔN SINH HỌC 10
THẦY GIÁO: NGUYỄN ĐỨC HẢI – TUYENSINH247.COM

A. NỘI DUNG KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1. Khái niệm về vi sinh vật:
- Vi sinh vật là những cơ thể nhó bé, đường kính tế bào chỉ khoảng 0,2 – 2 µm đối với vi sinh vật nhân sơ) và 10 –
100 µm đối với vi sinh vật nhân thực) chỉ nhìn rõ chúng dưới kính hiển vi.
2. Đặc điểm:
- Phần lớn vi sinh vật là cơ thể đơn bào nhân sơ hoặc nhân thực, một số là tập hợp đơn bào.
- Đặc điểm chung: Hấp thụ và chuyển hóa chất dinh dưỡng nhanh, sinh trưởng và sinh sản rất nhanh, phân bố rộng.
3. Môi trường nuôi cấy
- Môi trường là nơi sinh vật sống và sinh sản. Có 3 loại môi trường cơ bản:
+ Môi trường tự nhiên: Chứa các chất tự nhiên không xác định thành phần.
+ Môi trường tổng hợp: Các chất đều đã biết thành phần hóa học và số lượng.
+ Môi trường bán tổng hợp: Gồm một số chất tự nhiên chưa biết thành phần và một số chất hóa học đã biết thành
phần và số lượng.
4. Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật
- Gồm 4 kiểu dinh dưỡng, được phân chia dựa vào nhu cầu của vi sinh vật về nguồn năng lượng và nguồn cacbon.
- Quang tự dưỡng: Vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng là ánh sáng và nguồn cacbon là CO2. VD: Vi
khuẩn lam, tảo đơn bào…
- Hóa tự dưỡng: Vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng là chất vô cơ và nguồn cacbon là CO2. VD: Vi
khuẩn nitrat hóa,…
- Quang dị dưỡng: Vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng là ánh sáng và nguồn cacbon là chất hữu cơ. VD:
Vi khuẩn không chứa lưu huỳnh màu lục,…
- Hóa dị dưỡng: vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng là chất hữu cơ và nguồn cacbon là chất hữu cơ. VD:
Nấm, động vật nguyên sinh,….
→ VSV có kiểu dinh dưỡng tương đối phong phú khác với các sinh vật khác.

5. Các quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng:
Hô hấp và lên men

1

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!


Hô hấp
Hô hấp hiếu khí
Điều kiện
Nơi diễn
ra

- Hiếu khí (có oxi).

Lên men
Hô hấp kị khí

- Kị khí (không có oxi).

- Kị khí (không có oxi).

- Ở sinh vật nhân sơ: Diễn ra ở Diễn ra ở màng sinh chất của vi Tế bào chất
màng sinh chất.

khuẩn hiếu khí không bắt buộc

- Ở sinh vật nhân thực: Màng hoặc kị khí bắt buộc.
trong của ti thể

Diễn biến

Là quá trình oxi hóa các phân tử Là quá trình phân giải cacbohidrat
hữu cơ mà chất nhận electron cuối để thu năng lượng cho tế bào, chất
cùng trong chuỗi truyền electron là nhận electron cuối cùng trong
oxi phân tử.

chuỗi truyền electron là một phân
tử vô cơ không phải oxi phân tử.

Chất nhận

Oxi phân tử

Chất vô cơ (NO3- , CO2,...)

Các phân tử hữu cơ.

CO2, H2O, NL (ATP)

Chất vô cơ, chất hữu cơ, NL Chất hữu cơ, NL

electron
Sản phẩm

(ATP)
Chú ý: Các vi khuẩn hóa tự dưỡng, sử dụng chất cho electron ban đầu là chất vô cơ và chất nhận electron cuối
cùng là O2 hoặc SO42-, NO36. Quá trình tổng hợp và phân giải các chất
Quá trình tổng hợp
Đặc điểm

Diễn ra với tốc độ nhanh.

Quá trình phân giải
Gồm giai đoạn phân giải ngoại bào và phân giải
nội bào.

ADN

Các bazơ nitơ liên kết với đường 5 cacbon ADN phân giải ngoại bào nhờ enzim nucleaza
và axit photphoric để tạo ra các nu, các nu → các nu → phân giải nội bào tạo năng lượng.
liên kết lại tạo thành axit nucleic.

Protein

Các axit amin được tổng hợp bằng cách Protein được phân giải ngoại bào nhờ enzim
liên kết các axit amin nhờ các liên kết proteaza → axit ammin → phân giải nội bào tạo
peptit dựa trên quá trình dịch mã.

Polisaccarit

năng lượng.

Cần hợp chất mở đầu là ADP-Glucozơ, các Plisaccarit đường phân giải ngoại bào → các
phân tử này liên kết với nhau tạo thành các đơn chất → phân giải nội bào tạo năng lượng.
chuỗi polisaccarit

Lipit

Liên kết Glixerol (dẫn xuất từ chất trung Lipit được phân giải ngoại bào nhờ enzim

gian trong đường phân) và axit béo (liên Lipase → Glixerol và axit béo → phân giải nội
kết nhiều các axetyl CoA) → Lipit

2

bào tạo năng lượng.

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!


Ứng dụng:

- Tạo ra sinh khối (protein đơn bào).

- Sản xuất thực phẩm, thức ăn cho người và gia

- Tạo ra các axit amin không thay thế cần xúc.
thiết.

- Cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng.

- Sản xuất các chất khác.

- Sản xuất bột giặt sinh học.
- Phân giải chất độc.
- Cải thiện công nghiệp thuộc da

B – BÀI TẬP VẬN DỤNG
I. TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Người ta sử dụng cao thịt bò để nuôi cấy một loại vi sinh vật, đây là kiểu môi trường nuôi cấy:

A. Môi trường tự nhiên

B. Môi trường tổng hợp

C. Môi trường bán tổng hợp

D. Môi trường nhân tạo

Câu 2. Tảo đơn bào sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời trong quá trình quang hợp để tổng hợp nên các chất hưu
cơ từ CO2, đây là hình thức dinh dưỡng:
A. Quang dị dưỡng

B. Quang tự dưỡng

C. Hóa tự dưỡng

C. Hóa di dưỡng

Câu 3: Những vi khuẩn sống những khe nứt dưới đáy đại dương, thường dĩnh dưỡng theo hình thức nào:
A. Quang dị dưỡng

B. Quang tự dưỡng

C. Hóa tự dưỡng

C. Hóa di dưỡng

Câu 4. Vi sinh vật hóa dị dưỡng lấy năng lượng từ nguồn:
B. Chất hữu cơ

A. Ánh sáng

C. Chất vô cơ

D. Cả 3 nguồn năng lượng

Câu 5: Vi sinh vật phân giải Xenlulozo trong xác thực vật có vai trò:
A. Tái tạo khí O2 cho khí quyển.

B. Gây ô nhiễm môi trường đất và không khí

C. Cung cấp chất dinh dưỡng cho đất

D. Phân giải chất độc trong đất

Câu 6. Muối rau quả, dưa chua,… là hình thức:
A. Tổng hợp protein

B. Tổng hợp polisaccarit

C. Lên men etilic

D. Lên men lactic

II. Tự luận
Bài 1: Để nuôi cấy một loại sinh vật, ta sử dụng môi trường với thành phần được tính theo đơn vị g/l như sau:
Chất
Khối lượng

(NH4)PO3

KH2PO4

MgSO4

CaCl2

NaCl

1.5

4.0

0.2

0.1

0.5

Trong điều kiện có ánh sáng và giàu khí CO2, loại vi sinh vật đó có thể phát triển bình thường.
a. Xác định kiểu môi trường nuôi cấy.
b.Vi sinh vật phát trển trên môi trường này có kiểu dinh dưỡng gì?
c. Chỉ ra nguồn cacbon, nguồn năng lượng và nitơ được vi sinh vật sử dụng
Giải:
a. Trong môi trường chứa các chất đã biết thành phần hóa học và số lượng → Môi trường tổng hợp.
3

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!

b. Vi sinh vật có kiểu dinh dưỡng là Quang tự dưỡng.
(môi trường không có các chất hữu cơ, và sinh vật chỉ phát triển được bình thường trong điều kiện có ánh sáng và
khí CO2).
c. Nguồn năng lượng được lấy từ ánh sáng mặt trời, nguồn cacbon lấy từ CO2 và nguồn nitơ được lấy từ (NH4)PO3.
Bài 2. Phân biệt quá trình hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men. Trong các quá trình ấy, quá trình nào tạo ra
nhiều năng lượng nhất cho tế bào? Giải thích.
Bài làm
Để phân biệt quá trình hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men, ta có bảng sau đây:
Hô hấp
Điều kiện

Hô hấp hiếu khí
- Hiếu khí (có oxi).

Hô hấp kị khí
- Kị khí (không có oxi).

Lên men
- Kị khí (không có oxi).

Nơi diễn ra - Ở sinh vật nhân sơ: Diễn ra
ở màng sinh chất.
- Ở sinh vật nhân thực: Màng
trong của ti thể
Diễn biến Là quá trình oxi hóa các phân
tử hữu cơ mà chất nhận
electron cuối cùng trong chuỗi
truyền electron là oxi phân tử.

Diễn ra ở màng sinh chất của vi Tế bào chất

khuẩn hiếu khí không bắt buộc
hoặc kị khí bắt buộc.
Là quá trình phân giải
cacbohidrat để thu năng lượng
cho tế bào, chất nhận electron
cuối cùng trong chuỗi truyền
electron là một phân tử vô cơ
không phải oxi phân tử.

Là quá trình phân giải
cacbohidrat được xúc tác bởi
các enzim trong điều kiện kị
khí. Diễn ra trong tế bào chất.
Không có sự tham gia
của một chất nhận electron từ
môi trường bên ngoài, chất cho
electron và nhận electron là
các phân tử hữu cơ.

Chất nhận
electron

Chất vô cơ (NO3- , CO2,...)

Các phân tử hữu cơ.

Oxi phân tử

Chất vô cơ, chất hữu cơ, NL Chất hữu cơ, NL
(ATP)

Trong các quá trình ấy, hô hấp hiếu khí tạo ra nhiều năng lượng nhất vì chất hữu cơ được phân giải hoàn toàn, năng
Sản phẩm

CO2, H2O, NL (ATP)

lượng được chuyển hóa hoàn toàn sang năng lượng ATP.
Trong quá trình hô hấp kị khí và lên men, năng lượng vẫn được dự trữ trong các hợp chất hữu cơ, chỉ có 1 phần
được chuyển hóa thành năng lượng ATP nên tạo ra ít năng lượng hơn so với hô hấp hiếu khí.
Câu 3. Quá trình tổng hợp và phân giải có ý nghĩa như thế nào đối với vi sinh vật?
Bài làm:
Quá trình tổng hợp: Các phân tử được liên kết để tạo thành các hợp chất phức tạp, năng lượng được tích lũy trong
các liên kết, sinh khối của vi sinh vật tăng, tiến hành phân chia, sinh sản.
Quá trình phân giải: Các hợp chất phức tạp được phân cắt thành các hợp chất đơn giản hơn và được hấp thụ và tiếp
tục phân giải nội bào, năng lượng trong các liên kết bị phá vỡ được giải phóng, cung cấp năng lượng cho các hoạt
động sống của vi sinh vật, đồng thời sinh khối của vi sinh vật giảm.
4

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!