Đề 1 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Vi sinh đại cương

Enzyme là chất xúc tác sinh học, chúng làm tăng tốc độ các phản ứng sinh hóa bằng cách giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết để phản ứng xảy ra. Enzyme không bị tiêu thụ trong phản ứng và không thay đổi cân bằng hóa học.

Vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn và nấm, đóng vai trò phân giải quan trọng trong hệ sinh thái. Chúng phân hủy xác sinh vật và chất thải hữu cơ, trả lại các chất dinh dưỡng vô cơ cho môi trường, giúp tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.

Penicillium chrysogenum là một loài nấm mốc thuộc chi Penicillium, được Alexander Fleming phát hiện và sau đó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp kháng sinh penicillin.

Kính hiển vi nền đen tạo ra trường nền tối, chỉ có ánh sáng tán xạ từ mẫu vật đi vào vật kính, giúp quan sát các vi sinh vật sống, trong suốt hoặc có chiết suất gần với môi trường xung quanh mà không cần nhuộm màu và có độ tương phản tốt.

Chuỗi truyền electron và phosphoryl hóa oxy hóa là giai đoạn cuối cùng của hô hấp hiếu khí, nơi phần lớn ATP được tạo ra thông qua quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, sử dụng năng lượng từ dòng electron và gradient proton.

Virus là tác nhân lây nhiễm bắt buộc, chúng không thể tự sinh sản độc lập mà phải sử dụng bộ máy tế bào của vật chủ để nhân lên. Các đặc điểm còn lại (vật chất di truyền, kích thước nhỏ, ký sinh nội bào) đều đúng với virus.

Nấm men thuộc giới Nấm, là vi sinh vật nhân thực. Vi khuẩn lam, vi khuẩn cổ và Mycoplasma đều là vi sinh vật nhân sơ.

Ánh sáng có vai trò quan trọng đối với vi sinh vật quang hợp (ví dụ: tảo, vi khuẩn lam), nhưng đối với đa số vi khuẩn dị dưỡng, ánh sáng không phải là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sinh trưởng. Nhiệt độ, pH và nguồn dinh dưỡng là các yếu tố môi trường quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của hầu hết vi sinh vật.

Đếm khuẩn lạc là phương pháp định lượng vi sinh vật bằng cách pha loãng mẫu, trải đều lên môi trường thạch và đếm số khuẩn lạc mọc lên sau khi ủ. Mỗi khuẩn lạc thường được coi là phát triển từ một tế bào vi sinh vật sống ban đầu (CFU - Colony Forming Unit). Do đó, số khuẩn lạc giúp ước tính số lượng tế bào sống trong mẫu ban đầu.

Sinh vật chỉ thị, đặc biệt là vi khuẩn coliform, được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm phân trong nước. Sự hiện diện của chúng chỉ ra khả năng nước bị ô nhiễm bởi phân và có thể chứa các vi sinh vật gây bệnh đường ruột.

Điểm khác biệt cơ bản nhất giữa Prokaryote và Eukaryote là cấu trúc tế bào. Prokaryote thiếu nhân tế bào có màng bao bọc và các bào quan có màng, trong khi Eukaryote có cả hai.

Môi trường chọn lọc chứa các chất ức chế sự phát triển của một số loại vi sinh vật nhất định, đồng thời tạo điều kiện cho sự phát triển của các loại vi sinh vật mong muốn. Điều này giúp phân lập và xác định các vi sinh vật cụ thể trong mẫu hỗn hợp.

Liên kết hydro đóng vai trò chính trong việc hình thành và duy trì cấu trúc bậc hai của protein (alpha helix và beta sheet). Chúng được hình thành giữa các nhóm carboxyl và amino của các liên kết peptide.

Trong giai đoạn ổn định (Stationary phase) của đường cong sinh trưởng, số lượng tế bào sống trong quần thể không tăng đáng kể do tốc độ sinh trưởng gần như cân bằng với tốc độ chết tế bào. Nguyên nhân thường là do cạn kiệt chất dinh dưỡng hoặc tích tụ chất thải.

Tetracycline là một loại kháng sinh ức chế tổng hợp protein ở vi khuẩn bằng cách gắn vào ribosome 30S và ngăn chặn sự gắn kết của tRNA aminoacyl, do đó ức chế quá trình dịch mã và sinh trưởng của vi khuẩn.

Sản xuất vaccine phòng bệnh cho người là ứng dụng quan trọng của vi sinh vật trong lĩnh vực y tế và dược phẩm, không phải trong công nghiệp thực phẩm. Các ứng dụng còn lại (sản phẩm lên men, enzyme, phụ gia thực phẩm) đều là ứng dụng quan trọng của vi sinh vật trong công nghiệp thực phẩm.

Thành tế bào vi khuẩn giúp duy trì hình dạng đặc trưng của tế bào và bảo vệ tế bào khỏi bị vỡ do áp suất thẩm thấu bên trong tế bào cao hơn môi trường xung quanh.

Nhuộm Gram là phương pháp nhuộm phân biệt dựa trên cấu trúc và thành phần của thành tế bào vi khuẩn. Vi khuẩn Gram dương giữ màu tím, vi khuẩn Gram âm mất màu tím và bắt màu hồng của thuốc nhuộm phản.

PCR (Polymerase Chain Reaction) là kỹ thuật nhân bản DNA in vitro, cho phép khuếch đại nhanh chóng một đoạn DNA mục tiêu lên hàng triệu bản sao trong thời gian ngắn. Kỹ thuật này có ứng dụng rộng rãi trong vi sinh vật học, ví dụ như phát hiện và định danh vi sinh vật, nghiên cứu gen, v.v.

Retrovirus là nhóm virus RNA đặc biệt, chúng mang enzyme phiên mã ngược (reverse transcriptase) cho phép phiên mã RNA bộ gen của virus thành DNA trung gian. DNA này sau đó được tích hợp vào bộ gen tế bào chủ và được sử dụng để nhân lên virus. Ví dụ điển hình là virus HIV.

Một trong những cơ chế kháng kháng sinh phổ biến là vi khuẩn sản xuất các enzyme có khả năng phá hủy hoặc biến đổi cấu trúc hóa học của kháng sinh, làm mất hoạt tính của thuốc. Ví dụ điển hình là enzyme beta-lactamase phá hủy vòng beta-lactam của penicillin và cephalosporin.

Phân loại di truyền phân tử sử dụng các kỹ thuật phân tích trình tự DNA hoặc RNA để xác định mối quan hệ tiến hóa giữa các sinh vật. Phân tích trình tự rRNA 16S∕18S là một phương pháp phổ biến trong phân loại vi sinh vật vì rRNA có vai trò thiết yếu trong mọi tế bào và có tốc độ biến đổi chậm, giúp phản ánh mối quan hệ tiến hóa sâu xa.

Đột biến đồng nghĩa (Silent mutation) là loại đột biến điểm thay thế một nucleotide nhưng codon mới vẫn mã hóa cho cùng một amino acid do tính thoái hóa của mã di truyền. Do đó, trình tự amino acid protein không bị thay đổi.

Hấp khử trùng (Autoclaving) sử dụng hơi nước bão hòa dưới áp suất cao (thường là 121°C, 15 psi trong 15-20 phút) để tiêu diệt vi sinh vật, bao gồm cả bào tử vi khuẩn, và là phương pháp khử trùng hiệu quả cao.

Sinh vật hóa dưỡng (chemoautotroph) là nhóm vi sinh vật tự dưỡng, chúng thu năng lượng từ các phản ứng hóa học vô cơ (ví dụ: oxy hóa hydrogen sulfide, ammonia, iron) và sử dụng CO2 làm nguồn carbon duy nhất.

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic, được thực hiện bởi vi khuẩn lactic. Quá trình này là cơ sở cho sản xuất nhiều loại thực phẩm lên men, trong đó có sữa chua (do vi khuẩn lactic lên men lactose trong sữa thành acid lactic, làm đông tụ protein sữa).

Plasmid là các phân tử DNA vòng nhỏ, tự sao chép độc lập với nhiễm sắc thể chính của vi khuẩn. Khả năng tự sao chép độc lập này là đặc điểm quan trọng giúp plasmid trở thành vector hiệu quả để nhân dòng và biểu hiện gen trong kỹ thuật di truyền.

Tế bào vi khuẩn là tế bào nhân sơ, do đó chúng không có các bào quan có màng như lưới nội chất, bộ Golgi, ty thể, lục lạp… Ribosome 70S, màng tế bào và thành tế bào là các cấu trúc phổ biến ở vi khuẩn.

Kích thước vi khuẩn thường được đo bằng micromet (µm). 1 micromet bằng 1∕1000 milimet. Kích thước virus thường được đo bằng nanomet (nm).

Bùng phát tảo là hiện tượng gia tăng nhanh chóng số lượng tảo và vi khuẩn lam (trước đây gọi là tảo lam) trong môi trường nước, thường do dư thừa chất dinh dưỡng như nitơ và phospho. Cả tảo và vi khuẩn lam đều là vi sinh vật quang hợp dưới nước.