Mở đầu
Câu hỏi mở đầu SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 119): Hãy đọc những thông tin in trên phần nắp để tìm hiểu cách bảo quản và thành phần vi khuẩn có trong hộp sữa chua. Vào mùa hè, một số cửa hàng tạp hoá để các lốc sữa chua trên kệ ở nhiệt độ thường (khoảng 28 – 30°C). Một vài hộp sữa chua có hiện tượng phồng nắp lên. Hãy nhận xét cách bảo quản sữa chua của cửa hàng tạp hóa trên và giải thích vì sao nắp hộp sữa bị phồng lên.
- Ở nhiệt độ thường (khoảng 28 – 30°C), vi khuẩn lactic trong hộp sữa chua không những không bị ức chế mà còn thúc đẩy hoạt động lên men, từ đó làm tăng số lượng vi khuẩn trong sữa chua sinh ra bọt khí CO2 và nước khiến các hộp sữa chua bị phồng lên.
- Vì vậy, cách bảo quản của cửa hàng trên là không đúng. Các chuyên gia dinh dưỡng đã chỉ ra rằng điều kiện lý tưởng để bảo quản sữa chua là ở ngăn mát tủ lạnh với nhiệt độ từ 6 – 8 độ C.
I. Khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 119): Dựa vào Hình 25.2, hãy nhận xét số lượng tế bào vi khuẩn E. coli sau mỗi lần phân chia. Từ đó, hãy cho biết khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật.
- Số lượng tế bào vi khuẩn E.coli tăng gấp đôi sau mỗi lần phân chia.
- Khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật: Sinh trưởng ở vi sinh vật là sự gia tăng số lượng cá thể của quần thể vi sinh vật.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 119): Vì sao nói sinh trưởng ở vi sinh vật là sinh trưởng của quần thể?
Trả lời:
– Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật được hiểu là sự tăng số lượng tế bào của quần thể. Thế nhưng, tuy vi sinh vật có sự gia tăng về kích thước và khối lượng nhưng vì chúng có kích thước rất nhỏ nên khó nhận ra sự thay đổi này. Do đó, sinh trưởng ở vi khuẩn cần được xem xét trên phạm vi quần thể.
Luyện tập: Hãy so sánh sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật với sự sinh trưởng của các sinh vật đa bào.
Trả lời:
– Giống nhau:
+ Đều có bản chất là sự gia tăng số lượng tế bào nhờ quá trình phân bào.
– Khác nhau:
+ So với các sinh vật đa bào, tốc độ sinh trưởng và sinh sản của quần thể quần thể vi sinh vật nhanh hơn vì kích thước của vi sinh vật nhỏ hơn (tỉ lệ S/V của vi sinh vật lớn hơn so với sinh vật đa bào).
II. Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 120): Đọc thông tin trên và quan sát Hình 25.3, hãy trình bày đặc điểm các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục.
* Đặc điểm các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục:
(1) Pha tiềm phát: Vi khuẩn thích nghi với môi trường sống mới, chúng tổng hợp các enzyme trao đổi chất và các nguyên liệu để chuẩn bị cho quá trình phân chia. Số lượng tế bào chưa tăng.
(2) Pha lũy thừa: Vi khuẩn trao đổi chất, sinh trưởng mạnh và tốc độ phân chia của vi khuẩn đạt tối đa do chất dinh dưỡng dồi dào. Số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân.
(3) Pha cân bằng: Song song với quá trình phân chia, vi khuẩn chết do chất dinh dưỡng giảm dần. Số lượng tế bào đạt cực đại và không thay đổi theo thời gian do tế bào vi khuẩn sinh ra cân bằng với số lượng tế bào vi khuẩn chết đi.
(4) Pha suy vong: Số lượng vi khuẩn chết tăng dần do chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy nhiều.
Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 120): Hãy vẽ và giải thích đường cong sinh trưởng trong nuôi cấy liên tục.
Trả lời:
– Vẽ đường cong sinh trường:
+ Trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật, đường cong sinh trưởng thể hiện sự biến động của số lượng tế bào theo thời gian. Các giai đoạn khác nhau của đường cong phản ánh sự thay đổi trong môi trường nuôi cấy và tương tác giữa tế bào vi sinh vật và điều kiện xung quanh.
(1) Ở pha tiềm phát, đường cong sinh trưởng thể hiện giai đoạn ban đầu của quá trình nuôi cấy. Lúc này, số lượng tế bào bắt đầu tăng lên vì các tế bào vi sinh vật bắt đầu thích nghi với môi trường nuôi cấy. Lúc này, số lượng tế bào sống bằng tế bào chết đi.
(2) Ở pha lũy thừa, đường cong sinh trưởng tăng cao do mật độ bắt đầu tăng, và đạt cực đại tại cuối pha. Các tế bào đã thích nghi với môi trường, điều này dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng của số lượng tế bào sinh ra so với số lượng tế bào chết đi. Cuối cùng, đường cong đạt cực đại, thể hiện mức độ tăng cao nhất của quần thể tế bào trong điều kiện môi trường đó.
(3) Ở pha cân bằng, đường cong trở nên thẳng vì mật độ tế bào hầu như không thay đổi. Trong giai đoạn này, dinh dưỡng bắt đầu thiếu hụt, số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết.
(4) Ở pha suy vong, đường cong sinh trưởng giảm xuống do cả mật độ và nguồn dinh dưỡng đều cạn kiệt. Đồng thời, các chất độc hại tích lũy, gây ra sự suy giảm nhanh chóng trong số lượng tế bào sống. Sự chết đi của tế bào lớn hơn số lượng tế bào sinh ra làm mật độ tế bào suy giảm.
Luyện tập: Hãy so sánh sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy liên tục và không liên tục.
Trả lời:
* So sánh sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy liên tục và không liên tục:
|
Pha sinh trưởng |
Nuôi cấy không liên tục |
Nuôi cấy liên tục |
|
Pha tiềm phát |
x |
x (rất ngắn) |
|
Pha lũy thừa |
x |
x |
|
Pha cân bằng |
x |
x |
|
Pha suy vong |
x |
Không xảy ra |
III. Một số hình thức sinh sản ở vi sinh vật
Câu hỏi 5 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 122): Đọc thông tin mục III và quan sát Hình 25.4, 25.5, hãy phân biệt các hình thức sinh sản của vi sinh vật nhân sơ và vi sinh vật nhân thực.Trả lời:
- Hình thức nhân đôi:
+ Có ở cả sinh vật nhân sơ và nhân thực.
+ Phân tử DNA của tế bào mẹ nhân đôi, tế bào kéo dài ra, tách thành hai phần bằng nhau và tạo thành hai cơ thể con.
- Hình thức bào tử vô tính:
+ Có ở cả sinh vật nhân sơ và nhân thực.
+ Bào tử khi gặp điều kiện thuận lợi mới nảy mầm tạo thành cơ thể mới.
+ Ở sinh vật nhân sơ: ADN nhân đôi nhiều lần, sợi sinh khí kéo dài và cuộn lại hình thành dãy các bào tử, mỗi bào tử chứa 1 ADN.
+ Ở sinh vật nhân thực: Tế bào nguyên phân nhiều lần tạo các bào tử độc lập.
- Hình thức nảy chồi:
+ Có ở sinh vật nhân thực.
+ Bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ nhân đôi, tạo thành hai nhân. Tế bào mẹ mọc thành u lồi, một nhân và tế bào chất di chuyển vào u lồi tạo thành chồi. Chồi có thể dính liền với cơ thể mẹ tạo thành tập đoàn hoặc tách ra tạo thành cơ thể mới.
- Hình thức bào tứ hữu tính:
+ Có ở sinh vật nhân thực.
+ Có sự giảm phân để tạo các giao tử khác giới và kết hợp của hai loại giao tử để tạo cơ thể mới.
Câu hỏi 6 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 122): Quan sát Hình 25.5c , hãy cho biết trong vòng đời của nấm sợi tồn tại những hình thức sinh sản nào?
– Trong vòng đời của nấm sợi tồn tại 2 hình thức sinh sản: sinh sản hữu tính và sinh sản vô tính.
+ Nấm sợi sinh sản vô tính bằng bào tử, sinh sản hữu tính bằng hình thức tiếp hợp giữa sợi âm và sợi dương.
IV. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng vi sinh vật
Câu hỏi 7 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 122): Hãy trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật.Trả lời:
* Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật:
– Yếu tố hóa học
+ Các chất dinh dưỡng: Ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng của vi sinh vật. Các chất dinh dưỡng bao gồm các chất hữu cơ như carbohydrate, protein,…; các nguyên tố đa lượng (C, H, O, N, P,…) và vi lượng (Zn, Mn, Mo,…) và các nhân tố sinh trưởng như vitamin, amino acid,…
+ Chất sát khuẩn: Là chất có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế không chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh thông qua làm biến tính hoặc bất hoạt protein, phá hủy cấu trúc màng,…Ví dụ: ethanol, phenol, các chất oxi hóa mạnh,…
+ Chất kháng sinh: Có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế hoạt động của vi sinh vật bằng cách ức chế tổng hợp protein, thành tế bào,…
– Yếu tố vật lí
+ pH: Độ pH ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, hoạt động chuyển hoá vật chất trong tế bào, hoạt tính enzyme,…
+ Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá trong tế bào.
+ Độ ẩm: Ảnh hưởng đến sự sống còn của vi sinh vật. Nếu không có nước, vi sinh vật sẽ ngừng sinh trưởng và hầu hết sẽ chết.
+ Áp suất thẩm thấu: Khi đưa vi sinh vật vào môi trường ưu trương, tế bào vi sinh vật sẽ bị mất nước, gây co nguyên sinh, do đó chúng không phân chia được.
+ Ánh sáng: Ánh sáng tác động đến quá trình quang hợp ở vi khuẩn quang tự dưỡng, ảnh hưởng đến sự hình thành bào tử, tổng hợp sắc tố, chuyển động hướng sáng.
Luyện tập:
- Hãy kể tên các chất sát khuẩn thường được dùng trong gia đình và trường học
- Tìm các ví dụ về việc sử dụng các yếu tố vật lý để tiêu diệt hoặc ức chế vì sinh vật trong bảo quản thức ăn.
Trả lời:
– Các chất sát khuẩn thường được dùng trong gia đình và trường học: Cồn iốt, êtanol, formaldehyde 2%, thuốc kháng sinh, oxy già, thuốc tím…
– Xà phòng không phải chất diệt khuẩn, chúng chỉ là chất hoạt động bề mặt có tác dụng rửa trôi vi khuẩn.
– Ví dụ về việc sử dụng các yếu tố vật lý để tiêu diệt hoặc ức chế vì sinh vật:
+ Sử dụng nhiệt độ để ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật như: bảo quản các loại thực phẩm ở nhiệt độ cao (đun sôi, tiệt trùng,…) hoặc bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp như đông đá, làm mát,..
+ Hạ thấp nhiệt độ: Bảo quản tủ lạnh,…
+ Thay đổi pH môi trường: Muối chua rau củ., làm sữa chua,…
+ Sử dụng ánh sáng có bước sóng thấp để tiệt trùng các thực phẩm như sữa, sản phẩm đóng hộp,….
+ Phơi nắng: Phơi cá khô,…
+ Làm mất nước trong cơ thể vi sinh vật, thay đổi áp suất thẩm thấu: ngâm nước muối các loại rau, quả; làm khô thực phẩm; ướp muối và đường thực phẩm ở nồng độ cao,…
V. Ý nghĩa của kháng sinh và tác hại của việc lạm dụng kháng sinh
Câu hỏi 8 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 123): Hãy nêu ý nghĩa của việc sử dụng kháng sinh để ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh.Trả lời:
– Trong y học, việc sử dụng kháng sinh để ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh luôn là giải pháp tốt nhất. Ngay cả ở nồng độ thấp, kháng sinh có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật gây bệnh một cách chọn lọc. Do đó, con người sử dụng kháng sinh để điều trị các bệnh do vi sinh vật gây ra cho cơ thể người và vật nuôi, góp phần nâng cao sức khoẻ, giảm tỉ lệ tử vong cho con người và phát triển ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm, thuỷ sản,…
Luyện tập: Ý kiến của em như thế nào về tình trạng người dân tự ý đi mua thuốc kháng sinh về điều trị bệnh cho người và gia súc?
Trả lời:
- Hiện nay, tình trạng người dân tự ý đi mua thuốc kháng sinh về điều trị bệnh cho người và gia súc đang diễn ra ngày càng phổ biến. Thế nhưng, mấy ai hiểu được về tác hại của việc tùy tiện này.
- Khi không có chỉ dẫn về thuốc, người dân có thể sử dụng sai thuốc, sai nồng độ dẫn đến kháng sinh không có hiệu quả, gây ra hiện tượng kháng kháng sinh (nhờn kháng sinh), khiến con người và gia súc không những không trị được bệnh mà còn có thể gây ra các bệnh khác. Ngoài ra, khi tự ý mua thuốc kháng sinh về sử dụng có thể không tạo được hiệu quả điều trị mong muốn mà còn gây nên các tác dụng phụ nguy hiểm.
- Vì vậy, khi sửa dụng thuốc kháng sinh, chúng ta nên dùng theo chỉ định của bác sĩ để tránh được những nguy hiểm không đáng có.
Vận dụng: Hãy để xuất các biện pháp sử dụng thuốc kháng sinh hợp lý.
Trả lời:
* Các biện pháp sử dụng thuốc kháng sinh hợp lý:
– Chỉ sử dụng khi cần thiết: Không sử dụng thuốc kháng sinh khi không cần thiết hoặc khi bệnh do virus, vì thuốc này chỉ tác động lên vi khuẩn, không có tác dụng đối với các bệnh do virus như cảm lạnh hoặc cúm.
– Tuân thủ đơn thuốc: Uống đầy đủ liều lượng và thời gian được kê đơn.
– Không sử dụng thuốc kháng sinh từ những đợt cũ mà không có sự giám sát của bác sĩ.
– Không chia sẻ thuốc: Không chia sẻ thuốc kháng sinh với người khác hoặc sử dụng thuốc của người khác mà không có sự hướng dẫn của bác sĩ.
– Thực hiện xét nghiệm đúng cách: Khi cần sử dụng thuốc kháng sinh, hãy thực hiện xét nghiệm để xác định chính xác loại vi khuẩn gây bệnh và lựa chọn loại thuốc phù hợp.
– Chú ý đến dấu hiệu phản ứng: Nếu có bất kỳ dấu hiệu phản ứng phụ hoặc cảm thấy tình trạng sức khỏe không cải thiện sau khi sử dụng thuốc, hãy báo với bác sĩ ngay lập tức.
Bài tập
Bài tập 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 123): Nêu một số ứng dụng của phương pháp nuôi cấy không liên tục và liên tục trong đời sống hằng ngày.Lời giải:
* Một số ứng dụng của phương pháp nuôi cấy không liên tục và liên tục trong đời sống hằng ngày:
– Nuôi cấy liên tục:
+ Nuôi con giấm: Được áp dụng trong sản xuất giấm
+ Sản xuất sinh khối để thu nhận protein đơn bào: Sản xuất lượng lớn sinh khối vi sinh vật để thu nhận protein đơn bào hoặc các chất khác có giá trị sinh học.
+ Sản xuất hợp chất sinh học: Nuôi cấy liên tục có thể được áp dụng trong sản xuất các hợp chất sinh học như kháng sinh, hormone, và các chế phẩm sinh học khác.
– Nuôi cấy không liên tục:
+ Muối dưa cải: Việc sử dụng vi khuẩn lactic để muối dưa cải là một ví dụ của phương pháp nuôi cấy không liên tục. Vi khuẩn tạo ra axit lactic, giúp bảo quản rau củ.
+ Làm chao: Sử dụng nấm hoặc vi khuẩn để làm chao.
+ Làm sữa chua: Sử dụng vi khuẩn lactic để lên men sữa, tạo thành sữa chua.
+ Lên men rượu: Sử dụng trong quá trình lên men để sản xuất rượu và đồ uống lên men khác.
Bài tập 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 123): Khảo sát thực trạng sử dụng các phương pháp diệt khuẩn tại địa phương.
Lời giải:
* Em có thể khảo sát thực trạng sử dụng các phương pháp diệt khuẩn tại địa phương dựa theo các thông tin sau:
- Tần suất người dân sử dụng kháng sinh.
- Các bệnh người dân cho rằng cần sử dụng kháng sinh.
- Các loại kháng sinh cần dùng.
- Hiệu quả của kháng sinh trong các lần sử dụng.
Bài tập 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 25 (trang 123): Bạn A bị nhiễm trùng vết thương ở tay, mẹ bạn đã lấy thuốc kháng sinh đang còn của anh trai cho A uống. Bạn A nhất quyết không uống và yêu cầu đi khám bác sĩ để lấy thuốc. Theo em, bạn A làm đúng hay sai?
Lời giải:
– Trong trường hợp trên, bạn A làm như vậy là hoàn toàn đúng vì nguyên nhân gây cảm cúm cho bạn A có thể khác anh trai. Nếu bạn A sử dụng thuốc kháng sinh đang còn của anh trai có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe bạn A sau này. Bạn A nên cần đi khám bác sĩ để mua thuốc đúng bệnh, uống đúng liều, tránh dẫn đến sự nhờn thuốc do không đúng thuốc, sai liều lượng và gặp phải những phản ứng phụ nguy hiểm.