Mở đầu
Câu hỏi Mở đầu SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 114): Một con bò nặng 500 kg chỉ sản xuất thêm mỗi ngày 0,5 kg protein; 500 kg cây đậu nành mỗi ngày tổng hợp được 40 kg protein nhưng 500 kg nấm men có thể tạo thành mỗi ngày 50 tấn protein. Sự khác nhau về sinh khối được tạo ra từ các loài sinh vật trên có thể giải thích như thế nào?
- Sự khác nhau về sinh khối được tạo ra từ các sinh vật trên được giải thích là do sự khác nhau về tốc độ tổng hợp và phân giải các chất ở sinh vật. Nấm men là vi sinh vật có kích thước nhỏ nên có khả năng hấp thụ và chuyển hóa nhanh các chất dinh dưỡng dẫn đến nhanh chóng đạt được sinh khối lớn. Ngược lại, tỉ lệ S/V của con bò nhỏ hơn cây đậu nành, và nhỏ hơn rất nhiều so với vi sinh vật nên tốc độ sinh trưởng và sinh sản chậm.
I. Quá trình tổng hợp ở vi sinh vật
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 114): Hãy cho biết đặc điểm chung của quá trình tổng hợp các chất hữu cơ.Trả lời:
* Đặc điểm chung của quá trình tổng hợp các chất hữu cơ:
– Cần hợp chất mở đầu là ADP-gucose.
– Đều là quá trình đồng hóa, tổng hợp các chất phức tạp từ các chất đơn giản giúp hình thành các hợp chất (vật liệu) để xây dựng và duy trì các hoạt động của vi sinh vật.
– Đều là các quá trình tích lũy năng lượng.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 114): Tìm thông tin liên quan tới gôm sinh học và cho biết vai trò của gôm sinh học trong đời sống con người.
Trả lời:
– Gôm sinh học là một số loại polysaccharide do vi sinh vật tiết vào môi trường.
– Vai trò:
+ Bảo vệ tế bào vi sinh vật khỏi bị khô.
+ Ngăn cản sự tiếp xúc với virus đồng thời là nguồn dự trữ carbon và năng lượng.
+ Là nguồn dự trữ cacbon và năng lượng.
– Ứng dụng:
+ Trong công nghiệp: sản xuất kem, làm chất phụ da.
+ Trong y học: dùng làm chất thay huyết tương và trong sinh hoá học dùng làm chất tách chiết enzyme.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 114): Tìm thông tin liên quan về một số loại chế phẩm sinh học từ vi sinh vật.
Trả lời:
* Một số loại chế phẩm sinh học từ vi sinh vật:
– Chế phẩm E.M: dùng để kích thích sự nảy mầm, tăng khả năng quang hợp và hấp thu chất dinh dưỡng ở cây trồng; kích thích hệ tiêu hóa, tăng sức đề kháng và chống chịu với bệnh tật ở vật nuôi.
– Thuốc trừ sâu sinh học: được điều chế bằng cách thêm các loại vi sinh vật hoặc chế phẩm từ vi sinh vật vào trong thành phần của thuốc giúp ức chế hoặc tiêu diệt một số sinh vật gây hại cho cây trồng, vật nuôi.
– Thuốc trừ sâu sinh học Bt (Bacillus thuringiensis) được dùng để tiêu diệt các loại sâu hại như sâu cuốn lá, sâu đo,….
– Thuốc trừ sâu NPV (Nucleopolyhedrosis Virus) được dùng để tiêu diệt sâu xanh da láng trên các cây bông, đậu,….
– Chế phẩm nấm men dùng làm thức ăn cho thủy sản: Nấm men bám và phát triển tốt trên thành ruột, chịu được nhiệt độ cao trong công nghệ ép viên thức ăn, thích hợp với phương pháp trộn vào thức ăn.
– Sinh khối vi sinh vật được sử dụng làm chế phẩm hỗ trợ sức khỏe cho con người như sinh khối vi khuẩn Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum,… dùng làm men vi sinh vật giúp tăng cường hệ miễn dịch và cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột; sinh khối của một số loại vi tảo được dùng để bồi bổ sức khỏe, chống lão hóa, làm đẹp da;…
– Chế phẩm phân vi sinh: Một số vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong phân giải lân khó tan trong đất, tăng cường cố định đạm, thúc đẩy bộ rễ cây phát triển mạnh,… như nấm Microrrhizae, vi khuẩn Rhizobium được ứng dụng trong các chế phẩm phân vi sinh cho cây trồng.
– Chế phẩm Biomix 2, Emuniv dùng để xử lý nước thải chăn nuôi.
– Chế phẩm thuốc kháng sinh được sản xuất từ xạ khuẩn và nấm.
Luyện tập: Trình bày tóm tắt bằng sơ đồ hệ thống các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ đa phân tử của vi sinh vật.
Trả lời:
II. Quá trình phân giải ở vi sinh vật
Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 116): Quan sát Hình 24.3, 24.4, 24.5 và cho biết: Các chất hữu cơ đa phân tử được phân giải như thế nào? Ứng dụng của các quá trình này trong đời sống là gì?
Trả lời:
– Các chất hữu cơ đa phân tử được phân giải nhờ các enzyme do các vi sinh vật tiết ra phá vỡ liên kết giữa các thành phần cấu tạo để tạo thành các chất đơn giản.
– Ứng dụng quá trình phân giải vào đời sống:
+ Ứng dụng phân giải các hợp chất carbohydrate ở vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm lên men như sữa chua, rượu, nước trái cây lên men, lên men bột bánh mì, sản xuất ethanol sinh học, …
+ Ứng dụng phân giải protein ở vi sinh vật để tạo ra nước mắm, nước tương,…
+ Ứng dụng sự phân giải của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường, sản xuất bột giặt sinh học,…
Câu hỏi 5 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 116): Quan sát Hình 24.3, 24.4, 24.5 và cho biết: Cho biết đặc điểm chung của các quá trình phân giải chất hữu cơ.
Trả lời:
– Đặc điểm chung của các quá trình phân giải chất hữu cơ:
+ Sử dụng các enzyme nội bào để phân giải các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các đơn phân đơn giản và tạo ra năng lượng cho hoạt động của tế bào. Khi tiếp xúc với các chất hữu cơ có kích thước lớn, không thể vận chuyển qua màng sinh chất, vi sinh vật tiết vào môi trường các enzyme để thủy phân các cơ chất trên thành các chất đơn giản hơn rồi mới hấp thụ vào tế bào và tiếp tục phân giải.
Luyện tập: Lập bảng trình bày điểm chung và riêng của các quá trình phân giải ở vi sinh vật.
Trả lời:
III. Vai trò của vi sinh vật
Vận dụng: Hãy thiết kế một sản phẩm học tập (mô hình, poster, tập san,...) trình bày về vai trò của vi sinh vật đối với tự nhiên và đời sống con người.Trả lời:
- Học sinh thiết kế sản phẩm theo chủ đề và trình bày sản phẩm theo các nội dung sau:
+ Nguyên vật liệu (nêu rõ vật liệu nào mô tả cho thành phần nào)
+ Các bước thực hiện
+ Nội dung sản phẩm
Bài tập
Bài tập 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 118): Nêu một số ví dụ thực tiễn về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật.Lời giải:
* Một số ví dụ thực tiễn về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật:
– Nấm men có thể tổng hợp protein.
– Vi khuẩn lam tạo sinh khối polysaccharide.
– Nhiều vi sinh vật tiết vào môi trường một số loại polysaccharide gọi là gôm, gôm có vai trò bảo vệ tế bào vi sinh vật.
– Vi sinh vật tiết enzyme ngoại bào để phân giải các chất như: amylase thủy phân tinh bột, protease thủy phân protein, cellulase thủy phân cellulose, lipase thủy phân lipid,…
Bài tập 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 118): Trình bày vai trò của vi sinh vật trong đời sống con người và trong tự nhiên thông qua các hoạt động tổng hợp và phân giải các chất (carbohydrate, protein, lipid).
Lời giải:
* Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên:
– Chuyển hóa vật chất trong tự nhiên
– Phân giải các chất hữu cơ từ xác chết của động, thực vật, rác thải, các chất hữu cơ lơ lửng trong nước làm cho môi trường sạch hơn, hạn chế ô nhiễm, làm sạch môi trường.
* Đối với đời sống con người:
– Trong trồng trọt: Vi sinh vật giúp cải thiện chất lượng đất, tăng khả năng kết dính các hạt đất, chuyển hoá chất dinh dưỡng giúp cây dễ hấp thụ, tiết ra chất có lợi cho cây trồng, tiêu diệt sâu hại.
– Trong chăn nuôi: Vi sinh vật góp phần cải thiện hệ tiêu hoá vật nuôi, giúp tăng sức đề kháng, sinh trưởng, phát triển nhanh, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm
– Trong bảo quản và chế biến thực phẩm: Một số vi sinh vật có khả năng tiết enzyme protease phân giải protein thành các amino acid, trên cơ sở đó, con người đã vận dụng để làm nước mắm từ cá, làm nước tương từ đậu tương… \
– Trong sản xuất dược phẩm: Sử dụng một số chủng xạ khuẩn và nấm mốc để sản xuất chất kháng sinh giúp tiêu diệt các mầm bệnh, bảo vệ sức khoẻ.
Bài tập 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 24 (trang 118): Cho ví dụ cụ thể để phân biệt lên men lactic đồng hình và dị hình ở vi sinh vật.
Lời giải:
– Lên men:
+ Lên men lactic đồng hình tạo ra lactic acid, không có hiện tượng sủi bọt còn lên men lactic dị hình tạo ra hỗn hợp lactic acid, ethanol, acetic acid và CO2 (làm xuất hiện hiện tượng sủi bọt khí).
– Đo khí:
+ Đo lượng khí được sản xuất trong quá trình lên men.
+ Lên men lactic đồng hình có thể tạo ra ít khí hơn so với lên men lactic dị hình.
– Phân tích gen
– Kiểm tra chất lượng sản phẩm:
+ Lên men lactic đồng hình thường tạo ra sản phẩm có hương vị và mùi chính là axit lactic.
+ Lên men lactic dị hình có thể tạo ra các sản phẩm với hương vị và nhiều mùi khác hơn.