Giải Sinh học 10 Bài 22 (Chân trời sáng tạo): Khái quát về vi sinh vật

Giải Sinh học 10 Bài 22: Khái quát về vi sinh vật

Mở đầu trang 106 Sinh học 10: Vì sao khi để trái cây, sữa, cơm trong môi trường nóng ẩm thì dễ bị hư, thối? Vì sao chúng ta nên vệ sinh sạch đồ dùng đựng trái cây, sữa, cơm?

Trả lời:

- Trái cây, sữa, cơm đều chứa rất nhiều chất dinh dưỡng cộng thêm với điều kiện môi trường nóng ẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật gây hại sinh trưởng. Sự hoạt động phân giải của các vi sinh vật này khiến trái cây, sữa, cơm dễ bị hư, thối.

- Vệ sinh sạch đồ dùng đựng trái cây, sữa, cam giúp tiêu diệt các vi sinh vật gây hại còn tồn tại trên các bề mặt các đồ dùng này, tránh tình trạng lây lan vi sinh vật khiến hư thối nhanh chóng các loại thực phẩm.

Câu hỏi 1 trang 106 Sinh học 10: Vi sinh vật là sinh vật đơn bào hay đa bào?

Trả lời:

Phần lớn vi sinh vật là các loài sinh vật đơn bào, một số sống thành tập đoàn đơn bào.

Câu hỏi 2 trang 106 Sinh học 10: Quan sát Hình 22.2 và cho biết vi sinh vật có kích thước như thế nào?

Trả lời:

Vi sinh vật có kích thước nhỏ bé, thường được quan sát dưới kính hiển vi.

Luyện tập trang 107 Sinh học 10: Hãy cho biết những đặc điểm của vi sinh vật.

Trả lời:

Đặc điểm của vi sinh vật:

- Có kích thước rất nhỏ, chỉ quan sát được dưới kính hiển vi.

- Đa số có cấu trúc đơn bào, một số là tập đoàn đơn bào.

- Có mặt khắp mọi nơi.

- Có khả năng hấp thụ và chuyển hóa nhanh các chất dinh dưỡng, sinh trưởng và sinh sản nhanh.

Câu hỏi 3 trang 107 Sinh học 10: Halobacteria, trùng Amip, Escherichia coli, Chlorella là những vi sinh vật thuộc nhóm nào trong Hình 22.3?

Trả lời:

- Nhóm vi khuẩn cổ: Halobacteria.

- Nhóm vi khuẩn: Escherichia coli.

- Nhóm vi tảo: Chlorella.

- Nhóm động vật nguyên sinh: Trùng Amip.

Câu hỏi 4 trang 107 Sinh học 10: Hãy sắp xếp các loài vi sinh vật trong Hình 22.4 vào các kiểu dinh dưỡng cho phù hợp.

Trả lời:

- Quang tự dưỡng: Trùng roi xanh, tảo lam xoắn, tảo lục, tập đoàn Volvox, vi khuẩn lam.

- Hóa tự dưỡng: Vi khuẩn.

- Quang dị dưỡng: Vi khuẩn.

- Hóa dị dưỡng: Vi khuẩn, trùng roi xanh, tập đoàn Volvox, nấm men, nấm mốc trên quả cam.

Câu hỏi 5 trang 107 Sinh học 10: Hãy cho biết vi sinh vật quang tự dưỡng và quang dị dưỡng sử dụng nguồn nguyên liệu nào cho sinh trưởng và phát triển?

Trả lời:

- Quang tự dưỡng: dùng nguồn carbon là CO₂.

- Quang dị dưỡng: dùng nguồn carbon là chất hữu cơ.

Luyện tập trang 108 Sinh học 10:

• Hãy lập bảng so sánh các kiểu dinh dưỡng khác nhau ở vi sinh vật.

• Ở mỗi hình thức dinh dưỡng, hãy tìm các vi sinh vật điển hình làm ví dụ minh họa.

Trả lời:

So sánh các kiểu dinh dưỡng khác nhau ở vi sinh vật:

Kiểu dinh dưỡng	Nguồn năng lượng	Nguồn cacbon chủ yếu	Ví dụ
Quang tự dưỡng	Ánh sáng	CO2	Vi khuẩn lam, vi tảo, vi khuẩn lưu huỳnh màu tía và màu lục.
Hóa tự dưỡng	Chất vô cơ	CO2	Vi khuẩn oxi hóa hydrogen, lưu huỳnh, sắt hoặc nitrate hóa.
Quang dị dưỡng	Ánh sáng	Chất hữu cơ	Vi khuẩn không chứa lưu huỳnh màu lục và màu tía.
Hóa dị dưỡng	Chất hữu cơ	Chất hữu cơ	Vi nấm, động vật nguyên sinh, đa số vi khuẩn không quang hợp.

Câu hỏi 6 trang 108 Sinh học 10: Hãy cho biết các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật thường thấy trong phòng thí nghiệm.

Trả lời:

Các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật thường thấy trong phòng thí nghiệm:

- Phương pháp quan sát bằng kính hiển vi: Để nghiên cứu hình dạng, kích thước của một số nhóm vi sinh vật.

- Phương pháp nuôi cấy: Để nghiên cứu khả năng hoạt động hiếu khí, kị khí của vi sinh vật và sản phẩm chúng tạo ra, người ta nuôi cấy trên môi trường lỏng hay đặc.

- Phương pháp phân lập vi sinh vật: Phân lập là khâu quan trọng trong quá trình nghiên cứu vi khuẩn, mục đích của phân lập là tách riêng các vi khuẩn từ quần thể ban đầu tạo thành các dòng thuần khiết để khảo sát và định loại.

- Phương pháp định danh vi khuẩn: là mô tả chính xác các khuẩn lạc đã tách rời. Hình dạng, độ cao bờ và rìa của khuẩn lạc mang tính đặc trưng cho từng loài vi khuẩn.

Luyện tập trang 108 Sinh học 10: Hãy tìm thêm các ví dụ về một số loại vi sinh vật cho các mục tiêu nghiên cứu vi sinh vật như:

• Kích thước của các nhóm vi sinh vật cầu khuẩn, phẩy khuẩn, trực khuẩn,…

• Khả năng hoạt động của vi sinh vật trong môi trường lỏng, đặc.

Trả lời:

• Kích thước của các nhóm vi sinh vật cầu khuẩn, phẩy khuẩn, trực khuẩn,…

- Cầu khuẩn: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus simulans, Staphylococcus warneri, Streptococci viridans,…

- Phẩy khuẩn: Vibrio cholerae,…

- Trực khuẩn: Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, …

• Khả năng hoạt động của vi sinh vật trong môi trường lỏng, đặc:

- Vi sinh vật hiếu khí: Pseusomonas, Bacillus, Nitrosomonas,…

- Vi sinh vật kị khí: Bacteroides, Prevotella, Fusobacterium, Mobiluncus,…

Vận dụng trang 108 Sinh học 10: Kể tên và cho biết thêm một số phương pháp khác mà em tìm hiểu được.

Trả lời:

Một số phương pháp khác để nghiên cứu vi sinh vật:

- Phương pháp cố định và nhuộm màu.

- Phương pháp siêu li tâm.

- Phương pháp đồng vị phóng xạ.

- Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của vi sinh vật.

Bài tập 1 trang 109 Sinh học 10: Thủy triều đỏ là sự kiện thường xảy ra ở các cửa sông, cửa biển, là tên gọi chung cho hiện tượng bùng phát tảo biển nở hoa, do một số loại tảo làm xuất hiện màu đỏ hoặc nâu. Vậy thủy triều đỏ có phải do vi sinh vật gây ra?

Trả lời:

Thủy triều đỏ còn được gọi là tảo nở hoa, là hiện tượng vi tảo sinh sản với số lượng lớn trong nước đến mức làm mất màu nước ven biển. Mà vi tảo có kích thước hiển vi. Như vậy, thủy triều đỏ là do vi sinh vật gây ra.

Bài tập 2 trang 109 Sinh học 10: Hãy nêu một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn mà em biết tùy theo kiểu dinh dưỡng của chúng.

Trả lời:

Một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn:

- Vi sinh vật quang tự dưỡng như tảo và vi khuẩn lam được ứng dụng để sản xuất thực phẩm, dược phẩm, nhiên liệu,…

- Vi sinh vật hóa tự dưỡng như vi khuẩn nitrate hóa được dùng để sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh,…

- Vi sinh vật hóa dị dưỡng được ứng dụng trong sản xuất thực phẩm, xử lí ô nhiễm rác thải hữu cơ,…

- Vi sinh vật quang dị dưỡng được ứng dụng để sản xuất thức ăn chăn nuôi, xử lí ô nhiễm môi trường,…

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 22: Khái quát về vi sinh vật

I. Khái niệm và đặc điểm của vi sinh vật

1. Khái niệm

- Vi sinh vật là những sinh vật có kích thước nhỏ thường được quan sát bằng kính hiển vi.

2. Đặc điểm

Một số đặc điểm chung của vi sinh vật:

- Có kích thước nhỏ, thường được quan sát bằng kính hiển vi.

- Phần lớn có cấu trúc đơn bào (nhân sơ hoặc nhân thực), một số khác là tập đoàn đơn bào.

- Có khắp mọi nơi như trong nước, trong đất, trong không khí và cả trên cơ thể sinh vật.

- Có khả năng hấp thụ và chuyển hóa nhanh các chất dinh dưỡng, sinh trưởng và sinh sản nhanh.

Kích thước các bậc cấu trúc của thế giới sống

II. Các nhóm vi sinh vật

Dựa vào đặc điểm cấu tạo tế bào, vi sinh vật có thể được phân loại thành 2 nhóm gồm:

- Nhóm đơn bào nhân sơ: Vi khuẩn cổ và vi khuẩn.

- Nhóm đơn bào hay tập đoàn đơn bào nhân thực: Vi nấm, vi tảo, nguyên sinh vật.

Một số đại diện vi sinh vật

III. Các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật

Dựa vào nhu cầu sử dụng nguồn carbon và năng lượng, vi sinh vật có bốn kiểu dinh dưỡng gồm: quang tự dưỡng, hóa tự dưỡng, quang dị dưỡng, hóa dị dưỡng.

Vi sinh vật tự dưỡng và vi sinh vật dị dưỡng

IV. Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật

Để nghiên cứu vi sinh vật, cần dùng nhiều công cụ, kĩ thuật và nhiều phương pháp khác nhau:

- Phương pháp quan sát bằng kính hiển vi: để nghiên cứu hình dạng, kích thước của một số nhóm vi sinh vật.

Phương pháp quan sát bằng kính hiển vi

- Phương pháp nuôi cấy:

+ Mục đích: để nghiên cứu khả năng hoạt động hiếu khí, kị khí của vi sinh vật và sản phẩm chúng tạo ra.

+ Môi trường nuôi cấy: dựa vào trạng thái, có thể nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường lỏng hay đặc; dựa vào thành phần các chất dinh dưỡng, môi trường nuôi cấy được chia thành 3 loại cơ bản là môi trường tự nhiên (thành phần gồm các hợp chất tự nhiên), môi trường tổng hợp (gồm các chất có thành phần và số lượng đã biết), môi trường bán tổng hợp (gồm các chất tự nhiên và các hợp chất đã biết thành phần).

Phương pháp nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường đặc và môi trường lỏng

- Phương pháp phân lập vi sinh vật:

+ Phân lập là khâu quan trọng trong quá trình nghiên cứu vi khuẩn.

+ Mục đích của phân lập là tách riêng các vi khuẩn từ quần thể ban đầu tạo thành các dòng thuần khiết để khảo sát và định loại.

- Phương pháp định danh vi khuẩn:

+ Là mô tả chính xác các khuẩn lạc tách rời.

+ Khi nuôi cấy trên môi trường đặc thích hợp, từ một vi khuẩn ban đầu sẽ phát triển thành khuẩn lạc. Mỗi khuẩn lạc đều thuần nhất từ một chủng vi khuẩn, mang hình thái đặc trưng về hình dáng, độ cao bờ và rìa của khuẩn lạc. Có 3 dạng khuẩn lạc chính:

Khuẩn lạc vi sinh vật

Dạng S: khuẩn lạc thường nhỏ, màu trong, mặt lồi, bờ đều, bóng.

Dạng M: khuẩn lạc đục, tròn lồi hơn dạng S, quánh hoặc dính.

Dạng R: khuẩn lạc thường dẹt, bờ đều hoặc nhăn nheo, mặt xù xì, khô.

2. Các kĩ thuật nghiên cứu vi sinh vật

- Kĩ thuật cố định và nhuộm màu: để nghiên cứu hình dạng, kích thước và một số cấu tạo trong tế bào vi sinh vật.

Phương pháp nhuộm Gram

- Kĩ thuật siêu li tâm: Cho phép nhìn cấu trúc dưới mức tế bào.

Máy li tâm

- Kĩ thuật đồng vị phóng xạ: để nghiên cứu cấu trúc không gian của những phân tử, theo dõi các quá trình tổng hợp sinh học bên trong tế bào ở mức độ phân tử.