Giáo án môn Công nghệ lớp 10 - Bài 41: Ảnh hưởng của các yếu tố vật lí đến sinh trưởng của vi sinh vật

Trường: Môn Sinh học 10 - NC GVHD: Th.S Nguyễn Thị Đào Ngày soạn: SVTH: Đinh Thị Hòa Tiết: GIÁO ÁN Bài 41: ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ VẬT LÍ ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT I. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này HS phải: 1. Kiến thức: - Trình bày được các yếu tố vật lí ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật. - Vận dụng ảnh hưởng của các yếu tố vật lí để điều chỉnh sinh trưởng của vi sinh vật và ứng dụng trong đời sống con người. 2. Kĩ năng: - Tư duy logic, phân tích tổng hợp, khái quát kiến thức. - Vận dụng kiến thức bài học vào thực tiễn cuộc sống. 3. Thái độ: - Có ý thức ứng dụng kiến thức trong đời sống. II. Kiến thức trọng tâm: - Mức độ ảnh hưởng của các tác nhân vật lí đến sinh trưởng của vi sinh vật. - Phân biệt được 1 số nhóm vi sinh vật được phân loại theo phạm vi sống và sinh trưởng ở điều kiện vật lí cho phép. III. Phương pháp giảng dạy: - Vấn đáp – tìm tòi. - Thảo luận nhóm. - Diễn giảng. - Trực quan. IV. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: - Nghiên cứu thông tin SGK, thông tin bổ sung trong SGV, tài liệu tham khảo. - Chuẩn bị 1 số tranh ảnh về các vi sinh vật ở 1 số môi trường nhất định. - 1 số sản phẩm như: sữa chua, dưa muối chua, lọ mơ ngâm đường và cốc mơ ngâm đường bị mốc. - Tranh, ảnh hình 41 SGK trang 137. - Phiếu học tập số 1: “Tìm hiểu các nhóm vi sinh vật ưa nhiệt”. - Phiếu học tập số 2: “Tìm hiểu các nhóm vi sinh vật ưa pH”. 2. Học sinh: - Nghiên cứu trước thông tin trong SGK V. Tiến trình lên lớp: 1. Ổn định tổ chức lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: - Kể tên các nhóm chất ức chế sinh trưởng đối với vi sinh vật? 3. Vào bài mới: a. Đặt vấn đề: Mặc dù môi trường đầy đủ chất dinh dưỡng nhưng vi sinh vật vẫn không thể sinh trưởng hoặc sinh trưởng kém nếu không có những điều kiện thích hợp như nhiệt độ, pH, áp suất thẩm thấu Đó là các yếu tố vật lí. Để hiểu rõ hơn chúng ta tìm hiểu bài 41: “Ảnh hưởng của các yếu tố vật lý đến sinh trưởng của vi sinh vật”. b. Giảng bài mới: HOẠT ĐỘNG 1: “Tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ” HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Yêu cầu HS nghiên cứu SGK phần I, nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng của VSV? + Thế nào là nhiệt độ tối ưu? − Treo tranh hình 41 SGK phóng to và yêu cầu HS xác định đúng các tên nhóm vi khuẩn. - Dựa vào đâu mà người ta chia sinh vật làm 4 nhóm? − Để hiểu rõ các nhóm vi sinh vật này GV yêu cầu hoàn thành phiếu học tập số 1: “Tìm hiểu các nhóm vi sinh vật ưa nhiệt” - Bổ sung, hoàn thành phiếu học tập. * Liên hệ: + Muốn giữ thức ăn được lâu người ta làm thế nào? + Khi bảo quan thức ăn trong tủ lạnh cần chú ý điều gì? - Bổ sung: Thời gian cất thực phẩm trong tủ lạnh tuỳ loại: + Đối với sữa chua thì không vấn đề gì nếu còn hạn sử dụng. + Thịt thái nhỏ, lòng trắng trứng sống không được cất trong tủ lạnh quá vài giờ. + Các món canh, xúp (có thịt, rau ) chỉ để trong tủ lạnh khoảng 24h. + Đối với các món nấu khô (thịt, cá, gia cầm, rau) để trong khoảng 3 ngày ở nơi lạnh nhất trong tủ + Chuối, táo củ cải không chịu giữ lạnh lâu. - Tại sao cá biển giữ trong tủ lạnh dễ bị hư hỏng hơn cá sông? * Chuyển ý: Các VSV khác nhau thích nghi với độ pH khác nhau, chúng ta cùng tìm hiểu pH ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng của VSV. - Nghiên cứu độc lập với SGK và trả lời câu hỏi. - Thảo luận nhóm đưa ra đáp án. - Dựa trên phạm vi nhiệt độ ưa thích mà VSV được chia làm 4 nhóm - Thảo luận nhóm thống nhất ý kiến → ghi phiếu học tập. − Đại diện nhóm trình bày kết quả → lớp bổ sung. - Vận dụng kiến thức thực tế, trả lời được + Bảo quản trong tủ lạnh để ức chế các vi khuẩn kí sinh. Hoặc đun sôi (VK không hoạt động được) + Chỉ nên làm đông lạnh thực phẩm khi còn rất tươi. Không nên để thực phẩm quá lâu trong tủ lạnh. - Suy nghĩ trả lời: → Trong cá biển có các vi khuẩn biển thuộc nhóm ưa lạnh nên trong tủ lạnh chúng vẫn hoạt động và gây hỏng cá. I. Nhiệt độ: − Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hoá học, sinh hoá học trong tế bào nên ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật. − Nhiệt độ tối ưu là nhiệt độ mà vi khuẩn sinh trưởng mạnh nhất. Đáp án phiếu học tập số 1. HOẠT ĐỘNG 2: “Tìm hiểu ảnh hưởng của độ PH” HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Nêu câu hỏi : + Độ pH là gì ? + Độ pH có ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng của VSV ? − Nhận xét và giúp HS hoàn thiện kiến thức. - Nêu câu  hỏi : → Dựa vào phạm vi ảnh hưởng của pH người ta chia VSV thành mấy nhóm ? kể tên ? − Yêu cầu HS thảo luận nhóm, hoàn thành phiếu học tập số 2 : “Tìm hiểu các nhóm vi sinh vật ưa pH”. - Bổ sung, hoàn thành phiếu học tập. - Nêu câu hỏi thảo luận: + Hãy nêu một số vi khuẩn ưa axít thường gặp trong thức ăn hàng ngày ? + Trong tự nhiên, nhiều vi khuẩn ưa trung tính tạo ra các chất thải có tính axít hoặc kiềm, vậy mà chúng vẫn sinh trưởng bình thường trong môi trường đó, vì sao? + Công nghệ xà phòng và một số chất tẩy rửa sử dụng một số enzim vi sinh vật. Các enzim này phải có đặc tính gì? Vì sao? + Vì sao sữa chua không có VSV gây bệnh ? - Dựa vào kiến thức đã học, thảo luận trả lời. - Nghiên cứu SGK và trả lời : chia làm 3 nhóm  + ưa trung tính + ưa axit + ưa kiềm - Thảo luận nhóm thống nhất ý kiến → ghi phiếu học tập − Đại diện nhóm trình bày kết quả → lớp bổ sung. - Vận dụng kiến thức thực tế, trả lời được: + Một số vi khuẩn ưa axit trong thức ăn như: dưa muối, cà muối, sữa chua, nem chua.... + Vi khuẩn ưa trung tính có khả năng điều chìn độ pH nội bào nhờ việc tích luỹ hay không tích luỹ H+ . + Các enzim trong bột xà phòng có tính ưa kiềm. + Sữa chua lên men đồng hình, pH thấp ức chế mọi VK kí sinh gây bệnh. II. pH: − Độ pH là đại lượng đo độ axít hay độ kiềm tương đối. Giá trị pH được biểu hiện bằng số từ 0 đến 14. − Độ pH ảnh hưởng tới tính thấm qua màng, hoạt động chuyển hoá vật chất trong tế bào hoạt tính enzim, sự hình thành ATP.. Đáp án phiếu học tập số 2 HOẠT ĐỘNG 3 “Tìm hiểu ảnh hưởng của độ ẩm” HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Đặt vấn đề: Để bảo quản lâu một số thực phẩm (lúa, gạo, quả, cá...) vì sao người ta phơi hoặc sấy khô? - Nêu câu hỏi: + Nước có vai trò như thế nào trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật? + Lượng nước trong môi trường ảnh hưởng như thế nào tới sinh trưởng của VSV? - Giải thích cho HS áp suất thẩm thấu + Áp suất cần thiết để làm ngưng quá trình thẩm thấu. + Dung dịch có nồng độ càng caoà áp suất thẩm thấu càng lớn. => áp suất phụ thuộc vào nồng độ chất tan và nhiệt độ, không phụ thuộc vào bản chất của chất tan - Nêu câu hỏi: + Khi ST trong MT nghèo dinh dưỡng, TBC sẽ rút nước từ bên ngoài vào làm tế bào căng lên. TB VK có thể bị vỡ do áp suất thẩm thấu nội bào tăng lên hay không? Tại sao? - Bổ sung: Đối với 1 số ĐVNS thì sử dụng không bào co bóp để bơm nước ra khỏi tế bào chống lại áp suất thẩm thấu. - Hỏi: + Gia đình em thường bảo quản thực phẩm như thế nào? Hãy vận dụng kiến thức để giải thích? + Bảo quản hạt giống bằng cách nào? + Vì sao sống trong môi trường ẩm thấp thiếu ánh sáng dễ bị mắc bệnh? - Vận dụng kiến thức thực tế, trả lời: + Sấy khô làm mất nước → hạn chế vi sinh vật phá hủy thực phẩm. - Nghiên cứu SGK trang 139 mục II và thảo luận để trả lời câu hỏi: + Vai trò chuyển hoá và hòa tan các chất của nước. + Phân tích từng môi trường so sánh với nồng độ các chất trong tế bào. - Trả lời: + TB vi khuẩn sẽ không bị vỡ do áp suất thẩm thấu nội bào tăng do có thành tế bào bảo vệ. - Trả lời: + Dùng đường ướp hoa quả, muối ướp thịt cáVK là tác nhân gây hư hỏng thực phẩm vì thế khi sát muối lên thịt cá, ướp hoa quả vào đường làm áp suất thẩm thấu tăng cao, rút nước trong tế bào vi khuẩn làm cho tế bào bị chết hoặc không hoạt động nên không có khả năng phân giải thực phẩm. + Vận dụng kiến thức, trả lời. III. Độ ẩm: − Nước cần cho việc hòa tan các enzim và chất dinh dưỡng, tham gia vào các phản ứng chuyển hoá vật chất quan trọng. − Vi sinh vật sinh trưởng ở các môi trường khác nhau. + Môi trường nước có nồng độ chất hòa tan cao hơn nồng độ nội bào. * Nước bị rút ra bên ngoài tế bào * Sinh trưởng bị kìm hãm + Môi trường có nồng độ chất hòa tan thấp → nước từ bên ngoài xâm nhập vào tế bào. + Môi trường có nồng độ muối cao. → Vi sinh vật dựa vào ion Na+ duy trì thành tế bào và màng sinh chất nguyên vẹn → Vi sinh vật tích luỹ ion K+ , axít amin để cân bằng áp suất thẩm thấu. + Môi trường có nồng độ đường cao: → Tế bào vi sinh vật mất nước → Nấm men và nấm mốc sinh trưởng bình thường Hoạt động 4 “Tìm hiểu ảnh hưởng của bức xạ” HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Đặt vấn đề: Tại sao người bị bệnh lao phổi phải tắm nắng sớm? - Nêu câu hỏi: + Bức xạ có thể chia ra làm mấy loại. Chúng có ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng của VSV? + Trong thực tế người ta đã lợi dụng ảnh hưởng của bức xạ để tiêu diệt VSV có hại như thế nào? - Nghiên cứu, trả lời: + Ánh sáng có tia tử ngoại → có tác dụng diệt khuẩn → tắm nắng sớm → diệt trực khuẩn lao. - Nghiên cứu SGK trang 139 mục IV để trả lời, lớp nhận xét. - Nghiên cứu, trả lời: + Dùng tia X, γ khử trùng thiết bị y tế, thiết bị phòng thí nghiệm, bảo quản thực phẩm. + Dùng tia tử ngoại để tẩy uế và khử trùng bề mặt các vật thể, dịch lỏng. IV. Bức xạ: − Bức xạ ion hoá (tia X, γ) + Tác dụng phá huỷ ADN của vi sinh vật + Ứng dụng: Khử trùng thiết bị y tế, thiết bị phòng thí nghiệm, bảo quản thực phẩm. − Bức xạ không ion hoá (Tia tử ngoại). + Tác dụng kìm hãm sự sao mã và phiên mã của vi sinh vật. + Ứng dụng: Tẩy uế và khử trùng bề mặt các vật thể, dịch lỏng. 4. Củng cố: • HS đọc kết luận SGK trang 139 • Tại sao dưa cà muối bảo quản được lâu? • Tại sao phải bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh? 5. Dặn dò: • Học bài trả lời câu hỏi SGK • Chuẩn bị cho bài thực hành: Nấm men, nấm mốc ở quả cam, sữa chua, váng dưa. VI. Phụ lục: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: “Tìm hiểu các nhóm vi sinh vật ưa nhiệt”. Nhóm VS T0 tối ưu Đặc điểm Nơi sống Đại diện Ưa lạnh Ưa ẩm Ưa nhiệt Ưa siêu nhiệt ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 “Tìm hiểu các nhóm vi sinh vật ưa nhiệt”. Nhóm VSV t0 tối ưu Đặc điểm Nơi sống Đại diện Ưa lạnh < 150C − Các enzim, prôtêin, ribôxôm hoạt động ở nhiệt độ thấp − Màng sinh chất chứa nhiều axít không no. - Các vùng Nam Cực, Bắc Cực, đại dương - Vi sinh vật Ưa ẩm 20 – 400 C - Gây hỏng đồ ăn, thức uống - Trong đất, nước, trong cơ thể người và gia súc. - Vi sinh vật đất, nước, VSV cơ thể người và ĐV. Ưa nhiệt 55 – 650C - Các enzim và riboxom thích ứng ở t0 cao. - Các đống phân ủ, đống cỏ khô, suối nước nóng - Vi khuẩn, nấm, tảo Ưa siêu nhiệt 85–1100C - Các enzym và protein không bị biến tính ở t0 cao. - Các vùng nóng bỏng của biển hoặc đáy biển. - Vi khuẩn biển nóng PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: “Tìm hiểu các nhóm vi sinh vật ưa pH”. Nhóm VSV Độ PH thích hợp Ảnh hưởng Đại diện Ưa trung tính Ưa axit Ưa kiềm ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 “Tìm hiểu các nhóm vi sinh vật ưa pH”. Nhóm VSV Độ PH thích hợp Ảnh hưởng Đại diện Ưa trung tính 6 – 8 - Ion H+ và OH- kìm hãm hoạt động của các enzim trong TB - Đa số VK và ĐVNS Ưa axit 4 – 6 - Ion H+ làm MSC của VSV vững chắc, không tích luỹ bên trong TB, pH nội bào vẫn trung tính. - Số ít VK và đa số nấm. Ưa kiềm > 9 Duy trì pH nội bào nhờ tích luỹ ion H+ từ bên ngoài. - Nhiều VK