Phát hiện cơ chế phân hủy nhựa PET của vi khuẩn Ideonella sakaiensis 201-F6. [1]
Phát hiện cơ chế phân hủy nhựa PET của vi khuẩn Ideonella sakaiensis 201-F6.
[1] Poly(ethylene terephthalate) (PET) là một loại nhựa polymer được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu, nổi tiếng với độ bền cao và khả năng chống lại sự phân hủy sinh học. Tính đến thời điểm nghiên cứu, rất ít vi sinh vật được biết đến có khả năng phân hủy cấu trúc tinh thể của PET. Nhóm nghiên cứu đã thu thập 250 mẫu trầm tích, đất và nước thải từ một địa điểm tái chế chai nhựa PET để sàng lọc các vi sinh vật có khả năng sử dụng PET làm nguồn năng lượng và carbon chính.
[2] Kết quả sàng lọc đã phân lập được một loại vi khuẩn Gram âm mới, được đặt tên là Ideonella sakaiensis 201-F6. Khi được nuôi cấy trên màng PET ở nhiệt độ 30°C, các quan sát qua kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy các tế bào vi khuẩn bám dính vào bề mặt màng thông qua các sợi mảnh (appendages). Sau 6 tuần nuôi cấy, màng PET bị phân hủy đáng kể và gần như biến mất hoàn toàn.
[3] Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế sinh hóa cho thấy I. sakaiensis tiết ra hai loại enzyme độc đáo để "tiêu hóa" nhựa. Đầu tiên, một enzyme được tiết ra ngoài tế bào (extracellular enzyme), tạm gọi là PETase, sẽ thủy phân PET thành một sản phẩm trung gian chính là mono(2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET), cùng một lượng nhỏ axit terephthalic (TPA) và bis(2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET).
[4] Sau đó, sản phẩm MHET được vận chuyển vào bên trong tế bào. Tại đây, enzyme thứ hai nằm trong tế bào chất (intracellular enzyme), được gọi là MHETase, sẽ thủy phân MHET để tạo ra hai monomer cơ bản: axit terephthalic (TPA) và ethylene glycol (EG). Hai chất này sau đó được vi khuẩn chuyển hóa qua chu trình TCA (chu trình Krebs) để tạo ra sinh khối và giải phóng $CO_{2}$.
[5] Các thử nghiệm so sánh cho thấy hoạt tính của enzyme PETase từ I. sakaiensis cao hơn hẳn so với các enzyme phân hủy PET đã biết trước đó (như các enzyme từ nấm Fusarium solani hay vi khuẩn chịu nhiệt Thermobifida fusca). Đặc biệt, PETase hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ thường, trong khi các enzyme trước đây thường yêu cầu nhiệt độ cao để làm mềm cấu trúc tinh thể của nhựa. Phát hiện này mở ra triển vọng cho các phương pháp xử lý sinh học rác thải nhựa trong điều kiện môi trường tự nhiên.
(Nguồn tham khảo: Yoshida, S., et al. (2016). "A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate)". Science, 351(6278), 1196-1199, https://www.science.org/doi/10.1126/science.aad6359)
Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 dưới đây:
Theo đoạn [3], enzyme PETase hoạt động bên trong tế bào chất của vi khuẩn để thủy phân nhựa PET. Đúng hay sai?
Đáp án đúng là: A
Đọc thông tin (Scanning) tại đoạn [3] để xác định vị trí hoạt động của enzyme PETase.
Đáp án cần chọn là: A
Theo đoạn [5], ưu điểm của enzyme từ I. sakaiensis so với enzyme của các vi sinh vật được nghiên cứu trước đó là khả năng hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ thường (30°C). Đúng hay sai?
Đáp án đúng là: B
So sánh thông tin (Compare) tại đoạn [5] giữa enzyme của I. sakaiensis và các enzyme trước đó.
Đáp án cần chọn là: B
Dựa vào đoạn [1], phương pháp chính mà nhóm nghiên cứu sử dụng để tìm ra vi khuẩn Ideonella sakaiensis là gì?
Đáp án đúng là: B
Tìm kiếm thông tin chi tiết (Locating details) trong đoạn mở đầu.
Đáp án cần chọn là: B
Điền từ thích hợp vào chỗ trống dựa theo đoạn [3]: "Enzyme [__________] được tiết ra môi trường ngoại bào để cắt đứt các liên kết ester của nhựa PET, tạo thành hợp chất trung gian chính là MHET."
Đáp án đúng là: PETase
Xác định đối tượng (enzyme) dựa trên chức năng và vị trí hoạt động mô tả trong đoạn [3].
Đáp án cần điền là: PETase
Theo đoạn [4], hai sản phẩm đơn phân (monomer) cuối cùng được tạo ra sau quá trình thủy phân MHET là gì?
Đáp án đúng là: A
Đọc hiểu quy trình sinh hóa trong đoạn [4].
Đáp án cần chọn là: A
Kéo thả các từ sau vào ô trống: môi trường ngoại bào, hợp chất trung gian MHET, bên trong tế bào chất, hai đơn phân TPA và EG.
Dựa vào quy trình phân giải nhựa, enzyme PETase hoạt động tại để tạo ra sau đó enzyme MHETase hoạt động tại để tạo ra phục vụ cho quá trình chuyển hóa năng lượng.
Đáp án đúng là: môi trường ngoại bào; hợp chất trung gian MHET; bên trong tế bào chất; hai đơn phân TPA và EG
Đọc hiểu quy trình sinh hóa (Process Analysis) tại đoạn [3] và [4] để xác định chính xác địa điểm diễn ra phản ứng và sản phẩm đầu ra của từng loại enzyme.
Đáp án cần chọn là: môi trường ngoại bào; hợp chất trung gian MHET; bên trong tế bào chất; hai đơn phân TPA và EG
Dựa vào đoạn [2], vi khuẩn Ideonella sakaiensis tương tác vật lý với màng nhựa PET như thế nào trước khi phân hủy chúng?
Đáp án đúng là: C
Tìm từ khóa miêu tả hành động/tương tác vật lý trong đoạn [2].
Đáp án cần chọn là: C
Điền từ thích hợp vào chỗ trống dựa theo đoạn [4]: "Sau khi được vận chuyển vào tế bào và thủy phân thành các đơn phân, các sản phẩm này sẽ đi vào chu trình [__________] để tạo ra sinh khối và giải phóng năng lượng."(Điền đáp án là tên chu trình gồm 3 chữ)
Đáp án đúng là: TCA
Xác định tên chu trình chuyển hóa năng lượng trong đoạn [4].
Đáp án cần điền là: TCA
(Sắp xếp quy trình): Hãy kéo các bước dưới đây thả vào các ô trống theo đúng trình tự phân hủy nhựa của vi khuẩn mô tả trong bài.
1.
2.
3.
4.
Đáp án đúng là: (B) Vi khuẩn bám vào bề mặt PET bằng sợi mảnh.; (D) Enzyme PETase thủy phân PET thành MHET.; (A) MHET được vận chuyển vào trong tế bào.; (C) Enzyme MHETase thủy phân MHET thành TPA và EG.
Tổng hợp quy trình (Process Sequencing) từ đoạn [2], [3] và [4].
Đáp án cần chọn là: (B) Vi khuẩn bám vào bề mặt PET bằng sợi mảnh.; (D) Enzyme PETase thủy phân PET thành MHET.; (A) MHET được vận chuyển vào trong tế bào.; (C) Enzyme MHETase thủy phân MHET thành TPA và EG.
Trong đoạn [1], cụm từ "sàng lọc" (screening) được hiểu theo nghĩa nào là chính xác nhất trong ngữ cảnh nghiên cứu này?
Đáp án đúng là: B
Giải nghĩa từ theo ngữ cảnh (Contextual Vocabulary).
Đáp án cần chọn là: B
Quảng cáo
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
