YÊU CẦU CẦN ĐẠT
Phân tích được vai trò của vi sinh vật trong đời sống con nguời và trong tự nhiên.
Kể tên được một số thành tựu hiện đại của công nghệ vi sinh vật.
Trình bày được cơ sở khoa học của việc ưng dụng vi sinh vật trong thực tiễn.
Trình bày được một số ưng dụng vi sinh vật trong thực tiễn (sản xuất và bảo quản thực phẩm, sản xuất thuốc, xử lí môi trường, ...).
Phân tích triển vọng công nghệ vi sinh vật trong tương lai.
Kể tên một số ngành nghè̀ liên quan đến công nghệ vi sinh vật và phát triển của ngành nghề đó.
Vi sinh vật có vai trò rất quan trọng với con người và tựn hiên. Hãy kể một số ví dụ về vai trò của vi sinh vật trong đời sống hằng ngày.
I. VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT
Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích, vi sinh vật cũng đem đến những tác hại đáng kể cho con người. Chúng là nguyên nhân gây ra nhiểu căn bệnh nguy hiểm ở người như lao, uốn ván, nhiểm trùng huyết,... Chúng cũng gây nhiểu bệnh cho vật nuôi và cây trồng, gây hỏng thực phẩm, đổ dùng dẫn đến thiệt hại lớn vể kinh tế. Các loại vi sinh vật còn tập hợp lại với nhau thành màng sinh học (biofilm - một kiểu tổ chức đa bào giúp chúng sống sót tốt hơn dưới tác động của môi trường) bám trên các bể mặt công nghiệp, đổ dùng nhà bếp, nhà vệ sinh,... làm tắc nghẽn đường ống, cản trở hoạt động sản xuất.
DỪNG LẠI VÀ SUY NGÃ̃M
Quan sát hình 22.1 , nêu một số ví dụ minh hoạ về vai trò của vi sinh vật đối với tựnhiên.
Hãy kể tên những sản phẩm từ vi sinh vật phục vụ cho đời sống con người mà em biết.
Một bạn học sinh nói: "Vi sinh vật có hại vì chúng gây bệnh cho con người, vì vậy cẩn kìm hãm và tiêu diệt chúng". Em có đổng ý với ý kiến của bạn không? Giải thích.
EM CÓ BIẾT
Vi khuẩn có thể gây viêm loét dạ dày
II. MỘT SỐ ÚNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT
Cơ sở khoa học của việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn
2. Ứng dụng của công nghệ vi sinh
a) Trong nông nghiệp
Nhiểu loại vi sinh vật 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 tăng trưởng, polysaccharide hay chất kháng sinh giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt hơn, giữ ẩm cho đất và ức chế mẩm bệnh cho cây trồng. Dựa vào các đặc điểm này của vi sinh vật, người ta đã sử dụng chúng để sản xuất phân bón vi sinh giúp tăng đáng kể năng suất cây trồng, cải tạo đất và không gây ô nhiểm môi trường như phân bón hoá học. Một số vi sinh vật có khả năng ức chế sự phát triển của sâu, bệnh gây hại cho cây trồng cũng được sử dụng để sản xuất ra thuốc trừ sâu vi sinh thay cho thuốc trừ sâu hoá học, vừa có thể diệt trừ sâu, bệnh hại hiệu quả lại không gây hại cho môi trường, tránh nguy cơ tổn dư thuốc hoá học gây độc cho con người và vật nuôi.
b) Trong chế biến thực phẩm
Quá trình phân giải của vi sinh vật còn được ứng dụng để sản xuất các sản phẩm như nước tương, xì dẩu, nước mắm (H 22.2).
c) Trong y dược
Các sản phẩm trao đổi chất ở vi sinh vật còn được ứng dụng trong lĩnh vực y dược để sản xuất thuốc kháng sinh, vaccine, các amino acid, protein đơn bào, hormone, probiotics và nhiểu chế phẩm sinh học có giá trị khác. Ví dụ: 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 miển dịch cytokine, chất kháng virus như interferon. Ngoài ra, chúng còn được ứng dụng trong việc chẩn đoán các bệnh hiểm nghèo, ung thư, bệnh mới phát sinh (do coronavirus và virus hiếm gặp gây ra) bằng kĩ thuật PCR.
d) Trong xử lí chất thải
DỪNG LẠl VÀ SUY NGẪM
Việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiển dựa trên những cơ sở khoa học nào?
Công nghệ vi sinh vật được ứng dụng trong các lĩnh vực nào? Nêu một số ví dụ minh hoạ cho từng lĩnh vực.
Việc ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất nước tương, nước mắm dựa trên cơ sở khoa học nào?
III. MỘT SỐ THÀNH TỰU VÀ TRIỂN VỘNG CỦA CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG TƯONG LAI
Một số thành tựu của công nghệ vi sinh vật
2. Triến vọng của công nghệ vi sinh vật trong tương lai
Hinh 22.6. Vi khuẳn Shewanella oneidensis có thể sản sinh ra điện năng (a); bê tông tự lành vết nút nhờ có vi khuấn Bacillus sản sinh đá vôi (b)
3. Một số ngành nghề liên quan đến công nghệ vi sinh vật và triển vọng phát triển của ngành nghề đó
Trong tương lai, công nghệ vi sinh vật sẽ không ngừng được cải tiến và phát triển trên quy mô lớn nhằm khai thác tối đa các lợi ích của vi sinh vật. Sự phát triển của công nghệ vi sinh vật kéo theo sự phát triển và xuất hiện của nhiểu ngành nghể có liên quan như ngành công nghiệp thực phẩm chuyên nghiên cứu và 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 kháng sinh, kháng thể đơn dòng, vaccine, enzyme...; lĩnh vực y tế với các phòng xét nghiệm vi sinh giúp chẩn đoán bệnh, các trung tâm dịch tễ,...; lĩnh vực môi trường với các trung tâm xử lí ô nhiễm môi trường, tái tạo năng lượng. Sự phát triển của các ngành nghể kể trên lại mở ra cơ hội nghể nghiệp cho nhiểu người. Kĩ sư chế biến thực phẩm, dược sĩ, nhân viên xét nghiệm, kĩ sư môi trường, nhà dịch tễ học,... là những nghể thú vị và hứa hẹn nhiểu cơ hội phát triển trong tương lai.
DỪNG LẠl VÀ SUY NGẪM
Nêu một số thành tựu hiện đại của công nghệ vi sinh vật.
Phân tích triển vọng của công nghệ vi sinh vật trong tương lai. Kể tên một số ngành nghể liên quan đến vi sinh vật trong tương lai và triển vọng của các ngành nghể đó.
KHOA HỌC VÀ ĐỜI SỐNG
Vi khuẩn gây sâu răng như thế nào?
Vi khuẩn và các vi sinh vật khác có thể tạo thành một hỗn hợp cùng tồn tại trên một số bể mặt cực kì khó xử lí. Trên răng, màng sinh học hay còn gọi là mảng bám, bao gổm phẩn lớn các tế bào vi khuẩn được bao quanh bởi chất nển polysaccharide. Hiện tượng sâu răng ở người là do vi khuẩn có trong mảng bám tổn tại ở những vị trí khó tiếp cận với bàn chải đánh răng. Chế độ ăn có nhiểu đường đơn có hại cho răng vì một số vi khuẩn lên men đường thành lactic aicd. Sự tạo thành acid nàylàm giảm độ pH, phá vỡ cấu trúc men răng. Khi men răng bịăn mòn, chất nển mểm còn sót lại của răng trở nên dễ bị vi khuẩn tấn công gây sâu răng.
KIẾN THỨC CỐT LÕI
Vi sinh vật phân giải là mắt xích quan trọng đảm bảo sự tuẩn hoàn vật chất trong tự nhiên. Nhiểu vi sinh vật là mắt xích khởi đẩu của vòng tuẩn hoàn vật chất, cung cấp khí O2 và chất hữu cơ cho các mắt xích tiếp theo. Nhiểu vi sinh vật sống cộng sinh cố định đạm, phân giải lân,... làm giàu chất dinh dưỡng cho đất.
Đối với con người, vi sinh vật tác động theo hai hướng, có lợi và có hại. Vi sinh vật có lợi sống cộng sinh trong cơ thể người cạnh tranh với vi sinh vật gây bệnh giúp nâng cao khả năng kháng bệnh, hỗ trợ tiêu hoá,... Con người còn sử dụng các vi sinh vật có lợi trong chế biến thực phẩm, làm thuốc, tổng hợp các loại vitamin mà con người không tự tổng hợp được,... Trong khi đó, nhiểu loài vi sinh vật có hại gây bệnh cho con người, vật nuôi, cây trồng đồng thời làm hỏng thức ăn, đồ uống, đồ dùng,...
Công nghệ vi sinh vật đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới. Sự phát triển của công nghệ vi sinh vật kéo theo sự xuất hiện và phát triển của nhiều ngành nghề có liên quan, mở ra nhiểu cơ hội nghể nghiệp mới đẩy hứa hẹn trong tương lai.
Dựa trên các đặc điểm sinh học của vi sinh vật như sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh, hình thức dinh dưỡng đa dạng, quá trình tổng hợp và phân giải các chất có nhiểu lợi ích, con người đã ứng dụng vào thực tiễn thông qua hai công nghệ then chốt là công nghệ lên men vi sinh vật và công nghệ thu hồi và tạo sản phẩm để tạo ra các sản phẩm có giá trị trong nhiểu lĩnh vực đời sống như chế biến thực phẩm, nông nghiệp, y học, môi trường,...
LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG
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.
Nêu một số ví dụ vể ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống.
Giải thích vì sao việc chuyển sang trồng đậu nành trên mảnh đất đã trồng khoai trước đó lại có tác dụng duy trì nitrogen trong đất.
