Đề tài:
BIẾN DƯỠNG CARBOHYDRATE Ở VI SINH VẬT
GVHD: Thầy Cao Ngọc Điệp Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Lam 3082606
Nguyễn Minh Hòn 3082516
Nguyễn Lam Anh 3082573
Trừ Sơn Đông 3082587
Nội dung
Đặt vấn đề
Giới thiệu chung
Nội dung chính
Nhận xét và đánh giá
Tài liệu tham khảo
Đặt vấn đề

Carbohydrate là hợp chất rất quan trọng trong đời số vi sinh vật. Mỗi sinh vật khác nhau có nhu cầu về carbohydrate khác nhau. Việc tìm hiểu các quá trình biến dưỡng ở các vi sinh vật có ý nghĩa rất lớn trong quá trình nuôi cấy, cải tạo giống vi sinh vật cho phù hợp với nhu cầu của con người là vấn đề rất được quan tâm.
Giới thiệu chung
1. Khái quát chung về vi sinh vật
Có kích thước hiển vi chia làm 4 nhóm:
- Nhóm sinh vật chưa có cấu tạo tế bào: virus (virion), thực khuẩn thể, prion, viroid.
- Nhóm vi khuẩn nguyên thủy: Rickettxia, Mycoplasma và Chlamydia.
- Nhóm sinh vật nhân sơ: vi khuẩn, vi khuẩn lam.
- Nhóm sinh vật nhân chuẩn: nấm mốc, nấm men, tảo đơn bào.
Virus cúm A
Virus HIV
Phage
Prion
Bệnh bò điên do prion
ARN dạng vòng của viroid
Viroid gây bệnh ở thực vật
Mycoplasma
Chlamydia
Rickettxia
Vi khuẩn lam
Vi khuẩn
Nấm men
Nấm mốc
Tảo đơn bào
Trong số các vi sinh vật kể trên trừ virus, prion, viroid không có hoạt động trao đổi chất. Các nhóm còn lại thực hiện việc trao đổi chất qua màng tế bào.
Ngoài ra nhóm sinh vật nhân sơ không có ty thể nên nó sẽ thực hiện chuỗi hô hấp thông qua màng tế bào.

Sự biến dưỡng ở vi sinh vật:
Gồm hai giai đoạn thoái dưỡng và tiến dưỡng
Thoái dưỡng (catabolism): là tập hợp những phản ứng phân hủy hợp chất hóa học kể cả các phản ứng chuyển hóa năng lượng.
Tiến dưỡng (anabolism): là tập hợp những phản ứng sinh tổng hợp.
Nội dung chính
Thoái dưỡng carbohydrate: là tập hợp các quá trình phân giải carbohydrate thành các hợp chất đơn giản và sinh ra năng lượng. Gồm các giai đoạn sau:
1. Lộ trình đường phân: Tùy theo VSV glucose có thể được biến đổi theo các con đường sau:

a. Con đường EMP (Embden – MeyerHof – Parnas Pathway)
b. Con đường PP( Pento-phosphate pathway) còn gọi là con đường Hexo-mono phosphate (HMP)
Glucose → Piruvate + 3CO2 + 6NADPH + NADH + ATP
c. Con đường KDPG (Entner – Doudoroff, ED)
Glucose → 2piruvate + ATP + NADH + NADPH
Các vi sinh vật khác nhau ở mức độ sử dụng 3 con đường trên. Con đường EMP và PP phổ biến ở mọi vi sinh vật. Con đường KDPG giúp cho nhiều vi khuẩn sử dụng gluconate.
2. Quá trình oxi hóa piruvate
Sau lộ trình đường phân piruvate tiếp tục bị oxi hóa cho ra nhiều sản phẩm nhưng nhiều nhất là axetyl-CoA. Quá trình này được vi sinh vật thực hiện qua các phản ứng sau:
Piruvate + CoA + NAD+ → Axetyl – CoA + NADH + CO2 (*)
Piruvate + CoA + 2Fd → Axetyl-CoA + 2FdH + CO2 (**)
Piruvate + CoA → Axetyl-CoA +Focmat (***)
3. Chu trình ATC (Krebs)












Tổng cộng ta có: 2Axetyl-CoA → 6NADH + 2FADH2 + 2ATP + 6CO2


Trong điều kiện kỵ khí chu trình ATC không sinh ra năng lượng nhưng chu trình vẫn xảy ra để cung cấp cho tế bào những tiền chất tổng hợp acid amin, peptidoglican, nucleotide,…
4. Chuỗi hô hấp: Chỉ xảy ra ở VSV hiếu khí.








Nếu tính chung cả quá trình từ đường phân tới chuỗi hô hấp thì 1 phân tử glucose sẽ cho ra 38ATP. Điều này chỉ đúng với một số vi khuẩn và ty thể, phần lớn vi sinh vật tạo ra ít ATP hơn do trên màng tế bào không có đủ các protein vận chuyển trên.
5. Sự lên men:
Người ta gọi quá trình phân giải hidrat cacbon trong điều kiện kỵ khí là lên men. Lên men là quá trình oxi hóa khử cơ chất mà kết quả là một phần cơ chất bị khử còn một phần khác thì bị oxi hóa. Oxi phân tử không tham gia vào quá trình oxi hóa này mà ở đây sở dĩ có sự oxi hóa chỉ là do có việc tách hido ra khỏi cơ chất. Hidro tách ra có thể được thải ra dưới dạng khí hoặc có thể lại được liên kết ngay với các sản phẩm phân giải của chính cơ chất hữu cơ đó. Năng lượng sinh ra trong quá trình lên men sẽ được chi phí một phần vào các phản ứng khử, ngoài ra còn được tích lũy lại một phần trong các liên kết cao năng. Ở đây rõ ràng các năng lượng được sinh ra trong các quá trình lên men không thể nhiều như các quá trình hô hấp hiếu khí.
Các kiểu lên men chủ yếu:
Lên men etylic
Hexose → Etanol + CO2
Lên men lactic
Hexose → A. lactic
Lên men propionic
Lactat  Propionate + Axetat + CO2
Lên men hỗn hợp axit:
Hexose  Etanol + 2,3-butadiol + Xucxinate + Lactat + Axetat + Format + CO2
Lên men etylic
Lên men Lactic Acid
Tiến dưỡng:
Việc tổng hợp tất cả các loại cao phân tử mang một nét chung : một trong các chất phản ứng phải cung cấp năng lượng cho bước trùng hợp và các phân tử nhỏ cần thiết để tổng hợp các phân tử trên. Năng lượng thường được lấy từ ATP, UTP,… Các phân tử nhỏ từ việc hấp thu qua màng tế bào và từ sự phân giải các phân tử lớn.
1. Tổng hợp acid amin
20 loại axit amin thường gặp
2. Tổng hợp nucleotide và acid nucleotide
Con đường de Novo để tổng hợp Purine
Con đường de Novo tổng hợp Pyrimidine
3. Tổng hợp oligosaccarit và polisaccarit
Tổng hợp Glycogen:

4. Tổng hợp acid béo và lipid
Sau khi lipid được hấp thu vào tế bào sẽ bị enzime lipase phân cắt thành glixerol và các acid béo. Các acid béo này qua quá trình biến đổi sẽ tạo ra nhiều phân tử 2C (Acetyl – CoA). Acetyl-CoA sẽ được dùng để tổng hợp acid béo theo chu trình sau:
Tổng hợp acid béo từ acetyl-CoA
5. Tổng hợp protein
Các acid amin được tổng hợp sẽ được liên kết với nhau nhờ quá trình giải mã. Từ đó tạo thành các phân tử protein. Tùy theo nhu cầu của tế bào, các protein này sẽ được chuyên hóa thành các enzime, glicoprotein,…
6. Quang hợp: Tổng hợp Glucose từ quang năng
Là quá trình mà sinh vật biến đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học, được dự trữ trong các phân tử hữu cơ.
Quá trình quang hợp cần ánh sáng, diệp lục tố, nước và CO2 . Sản phẩm cuối cùng là carbohydrat và O2 .


Chuỗi dẫn truyền điện tử
Chuỗi DTĐT 1
2 ē*
Điện tử mang NL qua chuỗi DTĐT, xảy ra các pứ oxi hóa khử, giải phóng NL để tổng hợp ATP.
Chuỗi DTĐT 2
Chu trình Calvin - Benson
6CO2 + 12H2O + 12NADP+ + 18ADP + 18Pi → C6H12O6 + 6O2 + 12NADPH + 18ATP + 6H2O
Đối với các loại vi khuẩn quang dưỡng không có lục lạp, nó sẽ thực hiện quá trình này thông qua sơ đồ sau:
Nhận xét và đánh giá
Trong quá trình trao đổi chất, vi sinh vật vừa tạo ra vừa phân giải carbohydrate, đó là hai quá trình thuận nghịch có ý nghĩa sống còn đối với mọi sinh vật.
Quá trình biến dưỡng này tạo ra nhiều sản phẩm có vai trò quan trọng trong cuộc sống con người như: rượu, các loại acid,…
Việc tìm hiểu các quá trình biến dưỡng ở vi sinh vật ngày càng có giá trị to lớn không chỉ về mặt thực nghiệm mà còn áp dụng vào thực tế cuộc sống.

Tài liệu tham khảo
Giáo trình vi sinh vật đại cương – Cao Ngọc Điệp – Trường Đại Học Cần Thơ
Vi sinh vật học – Nguyễn Lân Dũng NXB Giáo dục
Vi sinh vật đại cương – Nguyễn Như Thành NXB Nông Nghiệp
Microbiology Sixth Edition
Hình ảnh trên các trang web
Cám ơn các bạn đã quan tâm theo dõi