Giải Sinh 10 Bài 22: Vai trò và ứng dụng của vi sinh vật KNTT
Mở đầu trang 131 SGK Sinh 10 KNTT
Vi sinh vật có vai trò rất quan trọng với con người và tự nhiên. Hãy kể một số ví dụ
về vai trò của vi sinh vật trong đời sống hàng ngày. Lời giải
* Một số ví dụ về vai trò của VSV trong đời sống hàng ngày:
- VSV có lợi cộng sinh trong hệ tiêu hóa ở người giúp tăng hệ miễn dịch.
- VSV tham gia trong công nghệ thực phẩm: nấm men bánh mì, nấm men bia, vi
khuẩn lactic lên men sữa chua, dưa chua, nem chua,…
Dừng lại và suy ngẫm trang 132 SGK Sinh 10 KNTT
Câu 1: Quan sát hình 22.1, nêu một số ví dụ minh họa về vai trò của vi sinh vật đối với tự nhiên.
* Ví dụ về vai trò của VSV đối với tự nhiên:
- VSV phân giải xác sinh vật thành chất khoáng, đảm bảo vòng tuần hoàn vật chất
trong tự nhiên, làm giảm chất dinh dưỡng cho đất.
- VSV tự dưỡng tạo ra O2 và chất dinh dưỡng cung cấp cho các sinh vật dị dưỡng.
- VSV cộng sinh với nhiều loài sinh vật, đảm bảo sự tồn tại và phát triển của các loài đó trong tự nhiên.
Câu 2: Hãy kể tên những sản phẩm từ vi sinh vật phục vụ cho đời sống con người mà em biết. Lời giải
* Những sản phẩm từ vi sinh vật phục vụ cho đời sống con người:
- Phân bón vi sinh được sản xuất từ vi sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ.
- Sản phẩm lên men lactic: sữa chua, dưa chua,..
- Sinh khối nấm men sản xuất bánh mì.
- Làm nước mắm từ VSV phân giải protein.
Câu 3: Một bạn học sinh nói: “Vi sinh vật có hại vì chúng gây bệnh cho con người,
vì vậy cần kìm hãm và tiêu diệt chúng”. Em có đồng ý với ý kiến đó không? Giải thích. Lời giải
Em không hoàn toàn đồng ý với bạn vì trong nhận định của bạn học sinh trên đang
khẳng định VSV chỉ có hại cần tiêu diệt chúng. Tuy nhiên trong thực tế, bên cạnh
những tác hại như gây hỏng thực phẩm, gây một số bệnh cho cả người, động vật và
thực vật thì VSV cũng có nhiều lợi ích như phân giải chất thải hữu cơ, cung cấp
chất dinh dưỡng cho các sinh vật khác,…; phân giải các chất thải độc hại như nhựa,
cộng sinh giúp tăng hệ miễn dịch, sử dụng trong chế biến thực phẩm,….
Dừng lại và suy ngẫm trang 134 SGK Sinh 10 KNTT
Câu 1: Việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn dựa trên những cơ sở khoa học nào? Lời giải
Việc ứng dụng VSV trong thực tiễn dựa trên các đặc điểm sinh học của chúng như:
kích thước hiển vi, sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh, hình thức dinh dưỡng đa
dạng, quá trình tổng hợp và phân giải các chất tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh
dưỡng hoặc có ý nghĩa lớn trong đời sống con người.
+ Kích thước hiển vi: VSV có kích thước rất nhỏ bé, dao động 0,2 µm tới hơn 700
µm và chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi.
+ Sinh trưởng nhanh và phát triển mạnh: do kích thước nhỏ bé nên tỉ lệ diện tích/thể
tích (S/V) của cơ thể sinh vật lớn, làm tăng tốc độ trao đổi chất và sinh trưởng.
+ Tổng hợp và phân giải các chất nhanh chóng: sử dụng VSV trong công nghiệp và
nghiên cứu có thể thu được sản lượng rất lớn trong một khoảng thời gian ngắn.
+ Đa dạng di truyền: tốc độ sinh sản nhanh, tốc độ đột biến lớn, khả năng tái tổ hợp
di truyền và lịch sử tiến hóa lâu dài nên VSV có độ đa dnagj di truyền rất lớn.
+ Phổ sinh thái và dinh dưỡng rộng: VSV có thể được tìm thấy ở nhiều môi trường
và đa dạng về hình thức dinh dưỡng.
Câu 2: Công nghệ vi sinh vật được ứng dụng trong các lĩnh vực nào? Nêu một số ví
dụ minh họa cho từng lĩnh vực. Lời giải
- Công nghệ vi sinh được ứng dụng trong các lĩnh vực như: trong nông nghiệp,
trong chế biến thực phẩm, trong y dược, trong xử lí chất thải.
- Ví dụ minh họa cho từng lĩnh vực:
+ Trong nông nghiệp: sản xuất phân bón vi sinh giúp tăng năng suất cây trồng, cải
tạo đất và không gây ô nhiễm môi trường như phân hóa học; một số VSV có khả
năng ức chế sự phát triển của sâu bệnh được ứng dụng sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh.
+ Trong chế biến thực phẩm: sử dụng nấm men rượu lên men tinh bột thành rượu
ethylic; sữa chua và pho mát đều là sản phẩm của lên men vi khuẩn lactic.
+ Trong y dược: các sản phẩm được tạo ra từ công nghệ tái tổ hợp vi khuẩn và nấm
men như insulin, hormone sinh trưởng, chất kích thích miễn dịch cytokine, chất
kháng virus như interferon. Ngoài ra, VSV còn được ứng dụng trong chẩn đoán các
bệnh hiểm nghèo, ung thư, bệnh mới phát sinh bằng kĩ thuật PCR.
+ Trong xử lý chất thải: sử dụng VSV phân hủy dầu để xử lí sự cố dầu trên biển, sản
xuất bột giặt nhờ các enzyme phân giải dầu mỡ của VSV; chất thải chăn nuôi có thể
được thu gom lại vào các bể kín được phân giải bởi các Archaea sinh methane tạo
khí biogas dùng làm chất đốt cho gia đình.
Câu 3: Việc ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất nước tương, nước mắm dựa trên
những cơ sở khoa học nào? Lời giải
- Việc ứng dụng VSV trong sản xuất nước tương, nước mắm dựa trên cơ sở khoa
học là sự phân giải các chất của VSV cụ thể là protein.
- Trong làm tương và nước mắm, người ta không sử dụng cùng một loại vi sinh vật
vì nguyên liệu chính để làm tương và nước nắm khác nhau:
+ Tương: nguyên liệu chính là đậu nành chứa prôtêin thực vật.
+ Nước mắm: nguyên liệu chính là cá chứa prôtêin động vật.
Do đó cần các nhóm vi sinh vật khác nhau để phân giải prôtêin thực vật và động vật
tạo thành tương và nước mắm: đạm trong tương từ đậu nành; đạm trong mắm từ cá.
Dừng lại và suy ngẫm trang 136 SGK Sinh 10 KNTT
Câu 1: Nêu một số thành tựu hiện đại của công nghệ vi sinh vật. Lời giải
Một số thành tựu hiện đại của công nghệ VSV là: - Thức ăn chăn nuôi. - Bia, rượu, sữa chua.
- Thuốc bảo vệ thực vật sinh học (Bt).
- Thuốc kháng sinh, vaccine.
- Chế phẩm xử lí chất thải rắn và nước thải.
Câu 2: Phân tích triển vọng của công nghệ vi sinh vật trong tương lai. Kể tên một
số ngành nghề liên quan đến vi sinh vật trong tương lai và triển vọng của các ngành nghề đó. Lời giải
- Triển vọng của công nghệ VSV trong tương lai: Công nghệ VSV đang ngày càng
phát triển mạnh mẽ trên thế giới. Sự kết hợp giữa công nghệ vi sinh hiện đại, công
nghệ nano, công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo có thể mở ra những mô hình
công nghệ mới và trở thành xu thế trong tương lai.
- Một số ngành nghề liên quan đến VSV trong tương lai và triển vọng của ngành nghề đó:
+ Ngành công nghiệp thực phẩm chuyên nghiên cứu sản xuất các loại rượu, bia, các
sản phẩm lên men từ sữa,..
+ Công nghiệp dược phẩm chuyên nghiên cứu và sản xuất các loại vaccine, kháng sinh,..
+ Lĩnh vực y tế với các phòng xét nghiệm vi sinh chẩn đoán bệnh.
+ Lĩnh vực môi trường với các trung tâm xử lí ô nhiễm môi trường, tái tạo năng lượng.
Luyện tập và vận dụng trang 137 SGK Sinh 10 KNTT
Câu 1: Giải thích vì sao các sinh vật nhân sơ mặc dù có kích thước nhỏ bé và cấu
tạo đơn giản nhưng lại có vai trò “khổng lồ” đối với Trái đất và sự sống. Lời giải
- VSV tuy có kích thước nhỏ bé, nhưng với những đặc điểm sinh học giúp chúng
thích nghi với tất cả các loại môi trường, đa dạng các hình thức dinh dưỡng nên số
lượng của chúng luôn được tăng nhanh chóng.
- Mặt khác, vai trò của các VSV vô cùng quan trọng trong tự nhiên (phân giải chất
thải hữu cơ, cung cấp chất dinh dưỡng cho các sinh vật khác,…) và đối với cuộc
sống con người (phân giải các chất thải độc hại như nhựa, cộng sinh giúp tăng hệ
miễn dịch, sử dụng trong chế biến thực phẩm,…).
Câu 2: Nêu một số ví dụ về ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống. Lời giải
Một số ví dụ về ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống:
- Phân bón vi sinh được sản xuất từ vi sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ.
- Sản phẩm lên men lactic: sữa chua, dưa chua,..
- Sinh khối nấm men sản xuất bánh mì.
- Làm nước mắm, nước tương từ VSV phân giải protein.
Câu 3: Giải thích vì sao việc chuyển sang trồng đậu nành trên mảnh đất đã trồng
trước đó lại có tác dụng duy trì nitrogen trong đất. Lời giải
- Một số VSV có khả năng cố định N2 trong không khí thành NH3 làm giàu chất
đạm cho đất, biến lân khó tiêu thành lân dễ tiêu, giúp cây trồng hấp thụ lân dễ dàng
hơn; phân giải mùn và các chất hữu cơ trong đất thành chất khoáng vô cơ mà cây có
thể hấp thụ được, tiết ra chất kích thích sinh trưởng, polysaccharide hay chất kháng
sinh giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt hơn, giữ ẩm cho đất và ức chế mầm bệnh cho cây trồng.
- Các VSV có khả năng cố định nitơ này, chúng sống cộng sinh trong nốt sần của rễ
cây họ Đậu. Vì vậy, nên trồng cây họ Đậu (ví dụ đậu nành) trước để tác dụng duy trì
nitrogen trong đất phục vụ cho việc trồng cấy sau này.