Mô tả:
khả năng chuyển hóa các hợp chất carbon_trong tự nhiên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
GVBM: Ths. Lê Thị Vu Lan
GVBM: Ths. Lê Thị Vu Lan
Lớp: 11HMT12
Lớp: 11HMT12
Nhóm thực hiện:
Nhóm thực hiện:
1. Thạch Thanh Hiền
1. Thạch Thanh Hiền
2. Trần Nguyễn Đức Hiền
2. Trần Nguyễn Đức Hiền
3. Phan Thị Bıć h Loan
3. Phan Thị Bı́ch Loan
KHẢ NĂNG CHUYỂN HÓA
CÁC HỢP CHẤT CARBON TRONG TỰ NHIÊN
1. KHÁI QUÁT VỀ CARBON
2. VÒNG TUẦN HOÀN CARBON TRONG TỰ NHIÊN
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI
SINH VẬT
1. KHÁI QUÁT VỀ CARBON
Carbon là thành phần thiết yếu cho
mọi sự sống và cũng là thành phần
hóa học chính trong các chất hữu
cơ, từ nhiên liệu hóa thạch cho đến
những phân tử phức tạp.
2
O
C
Cacbon trong tự nhiên nằm ở rất nhiều
dạng hợp chất khác nhau, từ các hợp
chất vô cơ đến các hợp chất hữu cơ.
2. VÒNG TUẦN HOÀN CARBON TRONG TỰ NHIÊN
2.1. Khái niệm chu trình Carbon
2.2. Chu trình Carbon trong tự nhiên
2.3. Vai trò của vi sinh vật trong
vòng tuần hoàn Carbon
2. VÒNG TUẦN HOÀN CARBON TRONG TỰ NHIÊN
2.1. Khái niệm chu trình Carbon
Chu trình cacbon là một
chu trình sinh địa hóa học,
trong đó cacbon được trao
đổi giữa sinh quyển, thủy
quyển, địa quyển và khí
quyển của Trái Đất.
Nó là một trong các chu trình quan trọng nhất của trái đất và
cho phép cacbon được tái chế và tái sử dụng trong khắp sinh
quyển và bởi tất cả các sinh vật.
2. VÒNG TUẦN HOÀN CARBON TRONG TỰ NHIÊN
2.2. Chu trình Carbon trong tự nhiên
Giai đoạn cấu tạo
Giai đoạn tái tạo tiêu thụ
Giai đoạn phân giải
Giai đoạn dự trữ
Chu trình Carbon trong tự nhiên
2. VÒNG TUẦN HOÀN CARBON TRONG TỰ NHIÊN
2.3. Vai trò của vi sinh vật trong vòng tuần hoàn Carbon
Vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong một số khâu
chuyển hoá của vòng tuần hoàn Carbon.
Carbon
thực vật
Carbon
động vật
Chất hữu cơ trong đất
Vi sinh vật
DioxitCarbon
(CO2)
Vai trò của vi sinh vật trong chu trình Carbon
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.1. Sự phân giải Xenluloza
3.2. Sự phân giải tinh bột
3.3. Sự phân giải đường đơn
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.1. Sự phân giải Xenluloza
3.1.1. Xenluloza trong tự nhiên
Trong thiên nhiên Xenluloza là
thành phần chính tạo nên lớp
màng tế bào thực vật giúp cho các
mô thực vật có độ bền cơ học và
tính đàn hồi.
Sợi Xenluloza trong tế bào thực vật
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.1. Sự phân giải Xenluloza
3.1.1. Xenluloza trong tự nhiên
Cấu tạo phân tử Xenluloza
Xenluloza có cấu tạo dạng sợi, có cấu trúc phân tử là 1 Polimer
mạch thẳng, mỗi đơn vị là một Disaccarrit gọi là Xenlobioza.
Xenlobioza có cấu trúc từ 2 phân tử D-Glucoza. Cấu trúc bậc 2 và
bậc 3 rất phức tạp thành cấu trúc dạng lớp gắn với nhau bằng lực
liên kết Hydro.
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.1. Sự phân giải Xenluloza
3.1.2. Cơ chế của quá trình phân giải Xenluloza nhờ vi sinh vật
Xenluloza là một cơ chất không hoà tan, khó phân giải.
Do đó, vi sinh vật phân huỷ xenluloza phải có một hệ
Enzym gọi là hệ Enzym Xenlulaza bao gồm 4 Enzym khác
nhau: Xenlobiohydrolaza, Endoglucanaza, Exo – gluconaza, β –
Glucosidaza.
Xenluloza
tự nhiên
C1
Xenluloza
vô định hình
β-Glucosidaza
Cx
Xenlobioza
Cơ chế quá trın
̀ h phân giải Xenluloza
Glucoza
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.1. Sự phân giải Xenluloza
3.1.3. Vi sinh vật phân hủy Xenluloza
Trong thiên nhiên có nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân
huỷ Xenluloza nhờ có hệ Enzym Xenluloza ngoại bào. Trong
đó, vi nấm là nhóm có khả năng phân giải mạnh vì nó tiết ra
môi trường một lượng lớn Enzym đầy đủ các thành phần.
Vi khuẩn Pseudomonas
Vi nấm thuộc chi Trichoderma
Vi khuẩn Clostridium
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.1. Sự phân giải tinh bột
3.2.1. Tinh bột trong tự nhiên
Tinh bột là chất dự trữ chủ yếu
là của thực vật, bởi vậy nó chiếm
một tỉ lệ lớn trong thực vật, đặc
biệt là trong những cây có củ.
Trong tế bào thực vật, nó tồn tại ở
dạng các hạt tinh bột.
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.2. Sự phân giải tinh bột
3.2.1. Tinh bột trong tự nhiên
Tinh bột gồm hai phần: Amylozơ chiếm khoảng 10-30% khối
lượng tinh bột và Amylopectin chiếm khoảng 70-90% khối lượng
tinh bột.
Dạng Amylozơ của tinh bột
Dạng Amylopectin của tinh bột
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.2. Sự phân giải tinh bột
3.2.2. Cơ chế của quá trình phân giải tinh bột nhờ vi sinh vật
Vi sinh vật phân giải tinh bột có khả năng tiết ra môi trường hệ
Enzym Amilaza bao gồm 4 Enzym: α-Amilaza, β-Amilaza, Amilo 1,6
Glucosidaza, Glucoamilaza.
β-Amilaza
Amilo 1,6 Glucosidaza
Glucoamilaza
α-Amilaza
β-Amilaza
Glucoamilaza
α-Amilaza
α-Amilaza
α-Amilaza
β-Amilaza
Phân tử tinh bột được phân giải thành đường
Glucozơ dưới tác động của 4 loại Enzym
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.2. Sự phân giải tinh bột
3.2.3. Vi sinh vật phân hủy Tinh bột
Trong đất có nhiều loại vi sinh vật có khả năng phân giải tinh bột.
Một số vi sinh vật có khả năng tiết ra môi trường đầy đủ các loại
Enzym trong hệ Enzym Amilaza
Xạ khuẩn
Vi nấm Aspergillus
Một số loài vi khuẩn
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.3. Sự phân giải đường đơn
Quá trình phân giải Xenluloza và tinh bột
đều tạo thành đường đơn (đường 6
cacbon). Đường đơn tích luỹ lại trong đất
sẽ được tiếp tục phân giải các nhóm vi
sinh vật phân giải đường. Có hai nhóm vi
sinh vật phân giải đường: nhóm háo khí và
nhóm lên men.
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.3. Sự phân giải đường đơn
3.3.1. Sự phân giải đường đơn nhờ quá trình lên men
1. Quá trình lên men etylic
Quá trình lên men Etylic còn được gọi là quá trình lên men
rượu. Sản phẩm của quá trình này là rượu Etylic và CO2.
* Cơ chế của quá trình lên men rượu:
Piruvat Decacboxylaza
Glucoza
Enzym
Pyruvat
Axetaldehyt
Tiamin Pirophotphat
Rượu Etylic
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.3. Sự phân giải đường đơn
3.3.1. Sự phân giải đường đơn nhờ quá trình lên men
1. Quá trình lên men etylic
Quá trình lên men rượu ngoài tác dụng của hệ thống enzym do vi
sinh vật tiết ra còn đòi hỏi sự tham gia của photphat vô cơ.
2C6H12O6 + 2H3PO4
→ 2CO2 + 2CH3CH2OH + 2H2O + Fructoza 1,6 Diphotphat
Tuy nhiên, khi có mặt của NaHCO3 hay Na2HPO4 quá trình lên
men sẽ sinh ra một sản phẩm khác là Glyxerin đồng thời hạn chế
sự sinh ra rượu Etylic.
3. SỰ PHÂN GIẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT CARBON DO VI SINH VẬT
3.3. Sự phân giải đường đơn
3.3.1. Sự phân giải đường đơn nhờ quá trình lên men
2. Quá trình lên men Lactic
Quá trình lên men lactic là quá trình phân giải glucoza thành
Axit Lactic, gồm có 2 loại: lên men Lactic đồng hình và lên men
Lactic dị hình.
2CH3COCOOH
Glucoza bị phân giải
theo con đường EmbdenMayerhof.
Axit Pyruvic
NAD.H
NAD+
C6H12O6
(Glucoza)
2CH3CHOHCOOH
(Axit Lactic)
Quá trình lên men Lactic đồng hình
Được thực hiện bởi vi khuẩn Lactobacterium và Streptococcus
- Xem thêm -