NỘI DUNG BÀI HỌC
Tài Liệu Học Tập Môn Sinh Học Lớp 10
NGUỒN CẤU TRÚC BÀI HỌC VÀ KIẾN THỨC ĐƯỢC LẤY TỪ SGK KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG - NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM
BÀI 21. TRAO ĐỔI CHẤT, SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN Ở VI SINH VẬT
I. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC CHẤT Ở VI SINH VẬT
1. Quá trình tổng hợp
Sinh tổng hợp là quá trình tế bào sử dụng năng lượng để tạo ra các chất cần thiết cho sự sống và phát triển.
a) Tổng hợp carbohydrate: Từ glucose, vi sinh vật tổng hợp các carbohydrate như tinh bột, cellulose, chitin, peptidoglycan để xây dựng tế bào và dự trữ năng lượng.
Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.
b) Tổng hợp protein: Các amino acid liên kết với nhau để tạo thành protein. Một số vi sinh vật còn có khả năng cố định nitrogen $(N_2)$ để tạo nguồn nitrogen cần thiết cho tổng hợp amino acid.
Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.
c) Tổng hợp lipid: Lipid được tạo thành chủ yếu từ glycerol và acid béo, là thành phần quan trọng của màng tế bào.
d) Tổng hợp nucleic acid: Các nucleotide liên kết với nhau tạo thành DNA và RNA, đồng thời tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng của tế bào.
2. Phân chia các chất
Vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn, qua đó giải phóng năng lượng và tạo ra các chất trung gian cần thiết cho hoạt động sống của tế bào.
Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.
II. SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ VI KHUẨN
- Vi khuẩn thường sinh sản bằng phân đôi, nên số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân.
- Công thức: $N = N_o x 2^n$
- Trong đó: $N_o$ là số tế bào ban đầu, n là số lần phân đôi.
1. Nuôi cấy không liên tục
Quần thể vi khuẩn trải qua 4 pha:
- Pha tiềm phát: Vi khuẩn thích nghi với môi trường, chưa phân chia mạnh.
- Pha lũy thừa: Vi khuẩn sinh trưởng và phân chia nhanh nhất.
- Pha cân bằng: Số tế bào sinh ra gần bằng số tế bào chết.
- Pha suy vong: Số tế bào chết nhiều hơn số tế bào sinh ra do thiếu dinh dưỡng và tích tụ chất thải.
Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.
2. Nuôi cấy liên tục
Môi trường được bổ sung chất dinh dưỡng liên tục và đồng thời loại bỏ chất thải, giúp vi khuẩn duy trì sinh trưởng trong thời gian dài. Phương pháp này thường được dùng để thu sinh khối hoặc sản phẩm của vi sinh vật.
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾ SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ VI SINH VẬT
Sinh trưởng của vi sinh vật chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố vật lí và hoá học. Các yếu tố này có thể làm tăng hoặc hạn chế sự sinh trưởng.
1. Các yếu tố vật lí
- Nhiệt độ: mỗi loài có khoảng nhiệt độ thích hợp để sinh trưởng.
- Độ ẩm: nước cần thiết cho các hoạt động sống của vi sinh vật.
- Độ pH: ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme và sự sinh trưởng.
- Ánh sáng: có thể cần thiết cho vi sinh vật quang hợp nhưng cũng có thể ức chế hoặc tiêu diệt một số loài.
- Áp suất thẩm thấu: ảnh hưởng đến sự trao đổi nước và sự sống của tế bào.
2. Các yếu tố hoá học
a) Chất dinh dưỡng: vi sinh vật cần các chất như carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur, khoáng chất và vitamin để sinh trưởng.
b) Chất ức chế: một số chất có thể làm ngừng hoặc tiêu diệt vi sinh vật, như phenol, iodine, chlorine, kim loại nặng, cồn và kháng sinh.
3. Kháng sinh, ý nghĩa của kháng sinh và tác hại của việc lạm dụng kháng sinh
- Kháng sinh là chất có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn.
- Có vai trò quan trọng trong điều trị bệnh do vi khuẩn.
- Lạm dụng hoặc sử dụng sai cách có thể làm xuất hiện vi khuẩn kháng kháng sinh, khiến việc điều trị khó khăn hơn.
- Vì vậy cần sử dụng kháng sinh đúng chỉ định và đủ liều.
IV. CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN Ở VINH SINH VẬT
Vi sinh vật có 3 hình thức sinh sản chính:
1. Phân đôi
Một tế bào phân chia thành hai tế bào con, là hình thức sinh sản phổ biến ở vi khuẩn và nhiều vi sinh vật khác.
Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.
2. Sinh sản bằng bào tử
- Nấm có thể sinh sản bằng bào tử vô tính hoặc hữu tính, còn một số vi khuẩn có thể tạo ngoại bào tử. Có nhiều loại bào tử như bào tử đính ở vi nấm và bào tử đốt ở xạ khuẩn.
Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.
- Khi gặp điều kiện môi trường khắc nghiệt, một số vi khuẩn như Bacillus và Clostridium có thể hình thành nội bào tử có lớp vỏ dày, giúp chúng tồn tại trong điều kiện bất lợi. Nội bào tử không phải là hình thức sinh sản, mà là cách giúp vi khuẩn chống chịu môi trường.
Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.
3. Nấm chồi
- Một chồi nhỏ hình thành trên tế bào mẹ, sau đó lớn dần và tách ra thành tế bào con.
- Hình thức này gặp ở nấm men và một số vi khuẩn.
Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.