Bài giảng Vi sinh vật môi trường - Chapter 4 - Đặng Vũ Bích Hạnh

Nội dung text: Bài giảng Vi sinh vật môi trường - Chapter 4 - Đặng Vũ Bích Hạnh

1. VI SINH VẬT MÔI TRƯỜNG TS.Đặng Vũ Bích Hạnh Khoa Mơi trường và Tài nguyên Đại học Bách Khoa TP.HCM TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 1 2.7 Sinh lý học sự sinh trưởng 2.7.1 Tăng trưởng logarit và thời gian thế hệ Tế bào nhân đôi Số lượng tăng theo thời gian Số lượng tế bào tăng lên theo hàm mũ n (tăng trưởng hàm mũ) N = No 2 TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 2 1
2. 2.7 Sinh lý học sự sinh trưởng 2.7.2. Sinh trưởng của VSV và các đường cong sinh trưởng TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 5 Chu kỳ 4 pha: + pha tiềm tàng (lag phase) + pha hàm mũ (exponential phase) + pha ổn định (stationary phase) + pha chết (death phase) TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 6 3
3. Exponential growth/decay formula t x(t) = x0 × (1 + r) " x(t) is the value at time t. " x0 is the initial value at time t=0. " r is the growth rate when r>0 or decay rate when r<0, in percent. " t is the time in discrete intervals and selected time units. TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 9 2.7 Sinh lý học sự sinh trưởng 2.7.3. Sinh trưởng của VSV trong điều kiện nuôi cấy liên tục (trong mô hình dòng chảy) TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 10 5
4. 3.2 Trung tâm hoạtTS.Đặng Vũ Bíchđộng Hạnh : 13 3. Enzym 3.3Tính chuyên biệt: Mô hình “chìa khoá với ổ khóa” TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 14 7
5. " Đặc hiệu tương đối: enzym cĩ tác dụng lên một kiểu nối hĩa học nhất định trong phân tử cơ chất mà khơng phụ thuộc vào bản chất hĩa học của các cấu tử tham gia tạo thành liên kết đĩ " Đặc hiệu nhĩm: Enzym cĩ khả năng tác dụng lên một kiểu liên kết nhất định khi một hay hai cấu tử tham gia tạo thành liên kết này cĩ cấu tạo nhất định TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 17 3. Enzym 3.4 Động học enzym : Nghiên cứu quá trình gắn ES và sự hình thành P TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 18 9
6. 3. Enzym 3.5 Chất ức chế : 3.5.1 Ức chế cạnh tranh 3.5.2 Ức chế không cạnh tranh TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 21 TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 22 11
7. 3. Enzym 3.6 Các nguồn cung cấp enzyme # Thực vật # Động vật # Vi sinh vật TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 25 3. Enzym 3.6 Quy ước đặt tên : 3.6.1 Thông thường : - Amylase - Papain - Bromeline TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 26 13
8. 3.6 Enzym (E.1)-oxydoreductase EC 1.1 enzym oxy hóa khử trên nhóm CH-OH của chất cho EC 1.2 aldehyde hoặc oxo EC 1.3 nhóm CH-CH EC 1.4 nhóm CH-NH2 EC 1.5 nhóm CH-NH EC 1.6 NADH hay NADPH EC 1.7 hợp chất chứa N EC 1.8 nhóm S EC 1.9 nhóm heme EC 1.10 nhóm diphenol TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 29 EC 1.11 peroxide như là những chất nhận 3.6 Enzym (E.1)- oxydoreductase EC 1.12 H như là chất cho EC 1.13 chất cho đơn phân liên kết với O EC 1.14 chất cho là pair liên kết với O EC 1.15 superoxide nhứ chất nhận EC 1.16 oxy hóa ion kim loại EC 1.17 nhóm CH và CH2 EC 1.18 iron-sulfur của protein như chất cho EC 1.19 khử flavodoxin như chất cho EC 1.20 P và As trong chất cho EC 1.21 X-H và Y –H từ nối X-Y EC 1.97 những enzym oxy hóa khử khác TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 30 15
9. 3.6 Enzym (E.4)- lyase EC 4.1 phân cắt nối carbon – carbon , như decarboxylases EC 4.2 phân cắt nối carbon-oxygen bonds,như dehydratases EC 4.3 phân cắt carbon-nitrogen EC 4.4 cắt carbon-sulfur EC 4.5 phân cắt nối carbon-halide EC 4.6 phân cắt nối phosphorus-oxygen như adenylate cyclase EC 4.99 những nối khác TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 33 3.6 Enzym (E.5)- isomerase EC 5.1 gồm các enzym xúc tác racemin hóa (racemases) và epimerin hóa (epimerases) EC 5.2 xúc tác sự đồng phân hóa đồng phân hình học (cis-trans ) EC 5.3 nội phân tử oxidoreductase EC 5.4 nội phân tử transferases (mutases) EC 5.5 nội phân tử lyases EC 5.99 nội phân tử isomerases TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 34 17
10. 3.7 Điều hòa tổng hợp enzym Nồng độ của enzym có thể được kiểm soát trong cơ thể bởi sự tổng hợp và phân giải. Khám phá đầu tiên ở E.coli ,khảo sát cấu trúc DNA dưới đây gồm có : operon – đoạn DNA mã hoá cho một nhóm enzym tương quan và các protein khác. TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 37 3.7 Điều hòa tổng hợp enzym Đặc biệt , E.coli có chứa một vùng gọi là lac operon được mã hóa tổng hợp 3 enzym là beta-galactosidase, permease và acetylase. Beta galactosidase là một enzym chuyển hóa lactose thành glucose và được biết như nguồn năng lượng của E.coli. Gần lac operon là 3 đoạn ngắn của DNA chứa : gen điều hoà – mã hóa cho việc tổng hợp repressor protein, promoter – hiệu lệnh bắt đầu để đọc và tạo protein và operator – được sử dụng để gắn repressor protein TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 38 19
11. 4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 4.I. Chuyển hoá năng lượng Adenosine 5'-triphosphate (ATP), phát hiện năm 1929 ( Karl Lohmann) Là một nucleotide đa chức năng Là “ phân tử tiền tệ” của trao đổi năng lượng nội bào ATP trao đổi năng lượng hĩa học giữa những tế bào Được tạo thành như nguồn năng lượng của các quá trình quang hợp, hơ hấp tế bào TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 41 4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG $ Cấu trúc bao gồm 1 Adenine ( Purin base) gắn Carbon số 1 của đường pentose. 3 nhĩm phosphate gắn ở vị trí carbon số 5 của pentose. $ ATP là một trong 4 monomer bắt buộc của sự tổng hợp ribonucleic acid $ ATP cung cấp phosphate cho những phản ứng protein kinase trong những con đường hiệu lịnh truyền tính trạng TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 42 21
12. 4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Tổng hợp ATP % ATP được hình thành từ những phản ứng oxy hĩa khử, sử dụng những carbonhydrate ( đơn giản và phức tạp) hoặc lipid như một nguồn năng lượng % Để ATP được tổng hợp từ những nguồn phức thì đầu tiên chúng cần được thủy phân thành những phần đơn giản: Carbonhydrate thành glucose và fructose. Chất béo thành acid béo và glycerol. TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 45 4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG % Quá trình oxy hĩa glucose thành CO2 trong sự hơ hấp tế bào và chúng tạo 30 ATP từ 1 phân tử glucose. % Ba con đường chính tạo năng lượng ở eukaryote là glycolysis, chu trình citric acid / sự phosphryl hĩa oxy hĩa và sự oxy hĩa beta TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 46 23
13. TS.Đặng Vũ Bích Hạnh 49 25