Câu 1: Một số đặc tính cơ bản của VK (khả năng di động, tạo bào tử, tạo bao nhầy).

* Khả năng di động

+, Di động bằng tiên mao

-1 tiên mao

-Tiên mao ở 2 đầu

-Chùm tiên mao

-Tiên mao ở xung quanh

+, Di động bằng đàn hồi khối nguyên sinh chất

+, Di động băng đàn hồi uốn khúc

* Khả năng tạo bao nhầy

Chức năng: bảo vệ tế bào khỏi tác động bên ngoài, dự trữ thức ăn giúp         vi khuẩn bán lên bề mặt các gia thể

Bản chất là polisaccarit

Hình thành trong môi trường giàu gluxit

Ứng dụng trong CNMT: các VK bám vào nhau làm tăng kích thước, khối lượng, tạo bông sinh học -> dễ lắng

*  Khả năng tạo bào tử

+, Bào tử VK là dạng tĩnh của TBào ở trạng thái ko TĐC, đây không phải là phương thức sinh sản

+, VK có khả năng tạo bào tử( T0 quá cao hoặc qua thấp, độ ẩm quá thấp, nồng đọ chất độc quá cao…)

+, Quá trình hình thành:

-  Gđ1: mất nước tự do( nước khuyếch tán khỏi TB) enzim không hoạt động được, nguyên sinh chất không hoạt động, nguyên sinh chất co lại hình thành vùng bào tử

- Gđ2: tạo màng bào tử bao gồm nhiều lớp, có T/C đặc biệt, tp chủ yếu là các protein phức tạp

+, Các đặc tính của bào tử:

Bền nhiệt, Chịu được nồng độ hóa chất cao, Chịu liều lượng phóng xạ cao.Bào tử có sức đề khánh cao và sống lâu trong đkiện bất lợi

+, Sự tái sinh của bào tử:

Đkiện tái sinh: khi các yếu tố môi trường trở nên thuận lợi

Quá trình khi độ ẩm tăng, bào tử hấp thụ nước, trương nở, màng bào tử vỡ ra, Enzim hoạt hóa -> TB sinh dưỡng.

Câu 2: Đặc tính sinh lý và ứng dụng của tảo trong công nghệ môi trường (cơ chế làm sạch tự nhiên trong hồ hỗn hợp).

*, Dinh dưỡng: dị dưỡng C ( do tảo có sắc tố)

Tảo lấy CO2 làm nguồn C

Cơ chế 2 GĐ:

+, GDD1: ply nước H2O à 2H+ + O2-  ( chlorophyl)

+,GDD2 : khử CO2 : 2H+ + O2- + CO2  àHCHO + O2

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp

-         Ánh sáng mặt trời

-         Hàm lượng CO2

-         Có sắc tố, lượng sắc tố

-         T­­o và pH

*Sinh sản

-Sinh sản sinh dưỡng: tảo đa bào là gẫy khúc, tảo đơn bào giống VK

-Sinh sản băng bào tử

-Sinh sản hữu tính: hợp tử

*Ứng dụng của tảo

Tham gia quá trinh làm sạch tự nhiên sông hồ.

Câu3: Các quá trình cơ bản của VSV (quá trình dinh dưỡng, hô hấp, sinh sản)

dinh dưỡng C: C là thành phần quan trọng trong cấu trúc vsv , sự hấp thụ tùy thuộc vào loại vsv và nguồn cacbon. gồm 2  loại tự dưỡng c và dị dưỡng c.

tự dưỡng cacbon: vsv sử dụng C ở dạng đơn giản nhất là co2 trong quá trình quang hợp, đk vsv có diệp lục, nguồn C , as mặt trời, có hệ enz thíc hợp...

vsv dị dưỡng C: sử dụng C dưới dạng hợp chất hữu cơ

dinh dưỡng nito: N có vai trò rất lớn đối với vsv, có trong cấu trúc tế bào như màng tế bào, nguyên sinh chất, bào quan, có trong các chất hoạt động sih học như enz, ax amin...

tự dưỡng N: vsv có khả nag cố đinh nito

dị dưỡng nito: vsv sử dụng N dưới dạng hợp chất hữu cơ

quá trình hô hấp của vsv: phân giải các chất dinh dưỡng , thực hiện chủ yếu dưới dạng các pư oxh-k để khai thác năng lượng

theo nhu cầu vsv chia ra làm 3 nhóm: cần oxi hiếu khí, ko cần oxi : yếm khí; tồn tại ở cả hai dạng: tùy tiện

bản chất của quá trình hô hấp : là quá trình oxh để phân giải các chất hữu cơ, vận chuyển H+ tới nơi nhận H+ cuối cùng

nếu nơi nhận H+ cuối cug là O2 thì là OXH ( hiếu khí) , nơi nhận H+ cuối cug là chất hữu cơ (yếm khí)

quá trình sinh sản của vsv: sự phát triển của vsv trong môi trường lỏng

tốc độ sinh trưởng rất nhanh, thời gian thế hệ 20-40' với vk và 3-6h với nấm, >5h với nấm mốc, >10h với tảo

vsv hô hấp hiếu khí, tùy tiện làm đục toàn bộ môi trường

vsv hô hấp yếm khí: phát triển trên bề mặt tạo màng

Câu4: Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh tới TĐC của VSV (độ ẩm, nhiệt độ, áp suất thẩm thấu, pH)

*Độ ẩm

VSV muốn TĐC phải có nước, nước tồn tại 2 dạng: nước tự do và nước liên kết

-         Mất nước tự do : rối loạn TĐC( do Enzim không hoạt động)

-         Mất nước liên kết: Tbao bị phá vỡ

VK ưa độ ẩm cao( thường > 60%)

Bào tử VK có thể chịu được độ ẩm thấp nhất là 30% bào tử bền trong nhiệt đKiện khô, lạnh

-Các loại nấm: chịu được độ ẩm thấp hơn

Bào tử nấm: chịu được độ âm 15%

+Ưd: hạn chế sự phát triển của VSv bằng cách hạ thấp độ ẩm xuống để bảo quản khô( phơi hoặc sấy khô ở đk thích hợp)

*) Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình TĐC( hoạt động của enzim)

3 mức nhiệt độ à 3 nhóm vsv

VSV ưa nóng( Tmin 25-30độ, Top 50-60, Tmax 70)

VSV ưa ẩm( Tmin 10, Top 25-35, Tmax 45-50)

VSV ưa lạnh(Tmin 0, Top5-15, Tmax 20-30)

-         VSV trong xử lý mô trường: nước thải thường là VSV ưa ẩm, rác thải là VSV ưa nóng.

+,Tác động của To cao: gây biến tính protein à khử hoạt tính các ENZ àảnh hưởng đến TĐC

+,phụ thuộc độ ẩm của môi trường độ ẩm càng cao tác dụng càng mạnh

+, pH của môi trường :pH càng thấp  tác dụng càng mạnh

-         Ứng dụng: To cao để khử trùng: sức nóng khô hoặc ướt. Bảo quản ở To thấp: để tránh VSV xâm nhập hoặc bảo quản VSV

*áp suất thẩm thấu

Tác động mạnh tới TB VSV, do màng NSC có tính thẩm thấu ảnh hưởng tới tốc độ khuyeechs tán của chất dinh dưỡng cào TB

+, Nồng độ muối cao: gây mất nước tự do, làm rối loạn TĐC

+, Nồng đọ muối quá thấp: nước xâm nhập vào trong TB mất các muối dữ trự ( ở không bào) phần lớn là khuyeechs tán 1 chiều, ảnh hưởng tới TĐC

-Thường VK sống tốt ở MT <2% muối. 1 số VSV có khả năng sống trong môi trường có nồng độ muối cao >30% gọi là VK ưa muối

*pH

CÓ ảnh hưởng lớn đến TĐC của VSV

Cơ chế tác dụng:

-         Trực tiếp: pH làm thay đổi sự tích điện bề mặt TB à tác động đến quá trình hấp thụ các chất dinh dưỡng( làm thay đổi quá trình TĐC)

Làm ảnh hưởng tới khả năng thẩm thấu, hoạt động chuyển hóa vật chất trong Tbào, hoạt lức enz

- Gián tiếp: thay đổi sự pbố các cấu tử thức ăn trong môi trường.

1 số VSV có khả năng tự điều chỉnh pH của môi trường( VD: nấm men)

Câu 5: khái niệm vai trò nguồn gốc và tính chất của enzim   

k/n: enzim là một protein hoạt tính có khả năng đặc hiệu các pư hóa học, enz làm năng lượng của quá  trình nhỏ hơn rất nhiều so với chất xúc tác khác.

Nguồn gốc:có trong tất cả các động vật thực vật, vsv

Tính chất: protein là thành phần cơ bản của enzim,

 enz ko đi qua màng bán thấm,

enz chỉ ra khỏi tế bào khi tế bào bị phá vỡ,

 enzim hòa tan tốt trong nước, dung dịch muối loãng nhưng ko tan trong dung môi không phân cực.

enz bị kết tủa dưới dạng tác động của các tác nhân làm kết tủa protein( nhiệt độ, tia năng lượng, dung dịch muối)

enz có thể bị phân giải phụ thuộc vào cấu trúc, enz mất hoạt tính hoàn toàn có thể tái tạo được.

Câu 6: các loại enz và cấu trúc

Theo thành phần hóa học chia làm hai dạng :

+ enz đơn khấu tử(1 tp) : protein là thàh phần chính, ion KL hóa trị 2 , phần lớn enz bị thủy phân thuộc dạng này.

+ enz lưỡng khấu tử:

Phần protein( apoenzim): quy định tính đặc hiệu của enzim, tăng hoạt tính xúc tác của phân li protein

Phần phi protein( coenzim): vitamin, ax amin tự do, ion Kl

Chức năng: quy định kiểu phản ứng mà enz xúc tác, trực tiếp liên kết với cơ chất tham gia vào phản ứng, làm apoenzim tăng khả năng chịu tác động của các yếu tố gây biến tính.

-   Cấu trúc của enzim:

+ apoenzim: là một đại phân tử do nhiều đơn phân amino ax tạo thành. Thông thường có 20lk peptit, cấu trúc khối lượng phân tử lớn.

+ có 3 dạng :

bậc 1: Dạng cấu trúc mạch thẳng

bậc 2: mạch xoắn hoặc gấp bêta : tạo mạch xoắn gấp nhờ cầu muối H, tạo sự bền chắc. các gốc của H20 ( COOH, OH…) hướng ra ngoài làm cho các protein dễ hoạt hóa.

Bậc 3 : dạng hạt : do cấu trúc bậc 2 co lại , tạo cấu trúc không gian 3 chiều , đặc trưng cho từng loại protein..

Bậc 4:do nhiều cấu trúc bâc 3 tạo thành : đây là cấu trúc tạo tổ hợp enz , mỗi enz xúc tác một phân tử , sản phẩm quá trình phân giải chuyển từ enz1 -> enz2 -> enz3. Là cấu trúc của một hệ enz thực hiện một chuổi PƯ.

-   Phiprotein( coenzim)

Bản chất là các vitamin, amino ax được hoạt hóa.

Chức năng: trực tiếp liên kết với cơ chất,trực tiếp tham gia pư, quyết định kiểu pư mà enz xúc tác, giúp apoenzim chịu đc tác động của tác nhân gây biến tính, coenzim liên kết với apoenzim thông qua các gốc hóa học nhờ các gốc hoạt hóa.

-   Cấu trúc tâm hoạt động của enzim:

-   Chức năng: trực tiếp liên kết với cơ chất, trực tiếp tham gia vào pư, là một điểm nhỏ trong phân tử enz nhưng quy định hoạt động của enz( mất tâm hoạt động ko thể xúc tác)

+ enz đơn cấu tử: tâm hoạt động thuộc phần protein được hình thành nhờ các gốc hoạt hóa của ax amin( OH ,SH..) các gốc hoạt hóa  này hướng vào nhân tạo điểm liên kết trực tiếp với cơ chất. các ion KL có thể tạo cầu nối trung gian với cơ chất, nếu mất ion KL mất cầu nối enz ko còn hiệu lực.

+ enz lưỡng cấu tử: tâm hoạt động nằm trong coenzim,đc hình thàh bởi các nhóm chức, có thể có ion KL , 1 enz có thể có nhiều tâm hoạt động

Câu 8: chuyển hóa protein:

Cơ chế: gồm 3 giai đoạn

Giai đoạn 1: thủy phân: protein->(proteaza)-> peptit->(peptidaza)-> ax amin

Giai đoạn 2: khử amin-> sản phẩm : rượu ,ax , co2, NH3

-   Khử amin bằng thủy phân:

R-CH(NH2)-COOH + H2O = R-CHOH-COOH +NH3( có decacboxyl) và = R( có decacboxyl)

-   Khử amin= oxh

R-CH(NH2)-COOH = R-C(O)-COOH + NH3+ H2O( ko decacboxyl) và = RCOOH+ NH3+ CO2( decacboxy)

Khử amin bằng PƯ khử

R-CH(NH2)-COOH = R-CH2-COOH + NH3( ko đề cacbon) và = RCH3 +NH3+ CO2(có decacboxyl)

Khử amin= tách amin trực tiếp

R-CH(H)-CH(NH2)-COOH( tách NH3)=> R-CH=CH-COOH

-giai đoạn 3: chuyển hóa hoàn toàn.

Chuyển hóa hoàn toàn bằng phân giải yếm khí tạo ta CO2 và CH4

Bằng oxh tạo ra Co2 và H2O

-   Tác nhân sinh học:

Vk hiếu khí: pseudomonas, bacillus…

Vk hô hấp tùy tiện: proteus, ecoli….

Vk hô hấp yếm khí: bact, speroenes…

Các nấm có khả năng amon hóa protein

Câu 9: quá trình nitrat hóa và phản nitrat hóa

-   Quá trình nitrat hóa:

Cơ chế: gồm 2 gđ: NH4+, NO3 => NO2-=> NO3-

Giai đoạn 1: nitrit hóa

3O2+ 2 NH3=> 2HNO2+ 2H20+ 158kcal

Giai đoạn 2: nitrat hóa: HN02 + ½ 02=> HN03+ 48kcal

Năng lượng tạo ra được sử dụng để đồng hóa  C02 thành đường

Tác nhân: vsv

Nitrit hóa: nitrosomonas( trực khuẩn nhỏ , nhuộm gram -) có trong đât nước, ưa môi trường kiềm pH từ 8,3 -9

Nitrat hóa: nitrobacter( ưa pH >6)

-   Quá trình phản nitrat hóa:

+ phản nitrat hóa trực tiếp

  Cơ chế: N03-  =>N02-  => NH3

  HN03 =>( 2H+) HN02+ H20

  HN02=>(8H+) NH3 + 3 H20

+ phản nitrat hóa gián tiếp: chuyển amin, nitrit( N02-) thành N2

Đk: có HN02

R-CH(NH2)-COOH =>( 0=N-OH)   R-CHOH-COOH + N2+ H20

R-CO-NH2 => (O=N-H)   R-COOH + N2+ H20

Câu 10: các vi khuẩn gây ô nhiễm chủ yếu

+ trực khuẩn đường ruột e.coli: trực khuẩn ngắn gram âm , o có bào tử hô hấp tùy tiện

Lên men  đường lactozo tốt ở 42 43 độ, sinh khi’

+ trực khuẩn lị : trực khuẩn ngắn gram âm , o tạo bào tử, có tiên mao, o có khả năng di động

Lên men đường glucoza , ko lên men lactozo

+ trực khuẩn salmonella :trực khuẩn ngắn gram âm, o tạo bào tử, có tiên mao , có khả năng di động

Có khả năng lên men đường glucoza , ko lên men lactozo.

-   Các tiêu chuẩn của vsv chỉ thị ô nhiễm

+ là 1 trog các vs đường ruột của động vật máu nóng

+ có mặt khi các mầm bệnh xuất hiện và vắng mặt trong các mẫu ko bị nhiễm bẩn

+ xuất hiện với số lượng lớn hơn sô lượng mầm bệnh

+ có khả năng chịu các tác động của môi trường và sự khử trùng

+ ko phải tác nhân gây bệnh

-   Một số vsv chi thị cơ bản

- coliform tổng số: họ enterobactari hô hấp tùy tiện gram -, o tạo bào tử, có hình que, lên men lactozo tạo khí trong vòng 48h ở 37độ

+coliform trong môi trường ko phải tất cả có nguồn gốc từ phân

+ chỉ thị này có ích trong việ đánh giá chất lượng nước uống, nước cấp sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản hay phục vụ vui chơi giải trí, sử dụng để đánh giá hiệu quả xư lí nước thải trong các nhà máy

_e.coli : lên men đường lactozo

-   Steptococus : gồm có streptococcus faccalis, s.bovis..

Khu trú trong đường ruột người và đv máu nóng nên được sử dụng đánh giá sự nhiễm phân

Sống lâu hơn các vk khác và ko sinh sôi trong môi trường

Có thể sử dụng để chỉ thị sự có mặt của virut

-clostridium: vk yếm khí có trong phân người và 1 số đv khác , gây bệnh ko bắt buộc

Trực khuẩn gram dương, hình thàh nội bào tử ,chiếm khoảng 0 5% tổng số vk đường ruột

Chịu được môi trường khắc ngiệt sự khử trùng tốt hơn các vsv chỉ thị khác

Sử dụng để đánh giá sự nhiễm phân và nhiễm bẩn các nguồn nước do nước thải

Tóm lại : e coli là nhóm quan trọng nhất . thường được dung để đánh giá mức độ ô nhiễm vsv nói chung.