A. Mục tiêu của bài học - Củng cố các kiến thức và kỹ năng thực hành để sinh viên nắm vững cơ chế các quá trình phân giải một số hợp chất hữu cơ chứa nitơ. - Qua bài này sinh viên cần tự tiến hành thành công các thí nghiệm và xem xét các thí nghiệm thận trọng có suy nghĩ để hiểu rõ ý nghĩa của từng bước thí nghiệm.
B. Nội dung Vi sinh vật tham gia khép kín chu trình tuần hoàn của nguyên tố nitơ trong tự nhiên: Các VSV amôn hoá sẽ phân huỷ các hơp chất nitơ hữu cơ tạo ra NH4+, CO2 và H2O. Hợp chất NH4+ này được các VSV nitrat hoá biến thành NO3- và sau đó một phần NO3- lại bị các VSV phản nitrat hoá khử thành N2 và được nhóm VSV cố định đạm tạo thành NH4+. Các muối nitơ NH4+, NO3- do VSV tạo ra sẽ là nguồn nitơ cho thực vật và VSV sử dụng tạo thành các hợp chất nitơ hữu cơ, góp phần khép kín chu trình nitơ.
1. Quá trình amôn Bản chất của quá trình amôn hoá là sự tạo thành NH3 từ các hợp chất nitơ hữu cơ (protein, urê , axit nucleic..) dưới tác động của vi sinh vật. 1.1. Bản chất:
1.2. Các vi sinh vật: +Phân giải mạnh protein là các loại vi khuẩn: Bacillus (B. mycoides, B. mésentericus, B. subtilis..), Pseudomonas fluorescens, Proteus vulgaris, E. coli, Clotridium putrificum, C. sporogenes. Các loại nấm mốc (Asperigillus, Trichoderma, Cladosporium, Alternaria…), xạ khuẩn … +Quá trình phân giải protein của vi sinh vật được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm lên men truyền thống và lên men công nghiệp như sản xuất mắm tôm, mắm cá, nuớc chấm, nước mắm …..Trong thiên nhiên đây là quá trình phân giải các chất nitơ hữu cơ thành các hợp chất nitơ vô cơ dinh dưỡng cho thực vật.
1.3. Đặt thí nghiệm Vật liệu, hóa chất: Thịt hoặc tôm, cá; bình tam giác 100ml; Giấy quỳ hồng; dung dịch 10% chì axetat; dung dịch Nesler; dung dịch 5% KNO2 Tiến hành thí nghiệm:
Quá trình phân huỷ protein đã xảy ra tạo ra mùi hôi thối đặc trưng. Sau 5-7 ngày các miếng thịt đã có thể nát vụn, môi trường lên men đổi màu.
1.4. Kiểm tra kết quả 1.4.1 Xác định các sản phẩm lên men + Xác định sự có mặt của NH3 : nếu giấy quỳ hồng biến thành màu xanh chứng tỏ có NH3 bay ra. +Xác định sự có mặt của NH4+ trong dịch lên men: nhỏ một giọt dịch phân huỷ lên bản sứ, thêm một giọt dung dịch Nesler. Nếu có mặt NH4+ dung dịch Nesler chuyển từ màu vàng trong sang vàng sẫm . + Xác định sự có mặt của H2S: quan sát màu của miếng giấy lọc tẩm acetat chì nếu có H2S được giải phóng từ dịch lên men giấy sẽ hoá đen do tạo thành sulfua chì:
H2S + Pb(CH3COO)2 -> PbS + 2CH3COOH
1.4.2. Quan sát vi sinh vật Lấy một giọt dịch phân huỷ làm tiêu bản nhuộm màu cố định để quan sát các vi sinh vật.
