Sự khác nhau về sinh khối được tạo ra từ các sinh vật trên được giải thích là do sự khác nhau về tốc độ tổng hợp và phân giải các chất ở sinh vật. Trong đó, nấm men có kích thước nhỏ nên có khả năng hấp thụ và chuyển hóa nhanh các chất dinh dưỡng dẫn đến nhanh chóng đạt được sinh khối lớn hơn so với các sinh vật có kích thước lớn hơn như con bò, cây đậu nành.

Đặc điểm chung của quá trình tổng hợp các chất hữu cơ:

- Đều là quá trình đồng hóa, tổng hợp các chất phức tạp từ các chất đơn giản giúp hình thành các hợp chất (vật liệu) để xây dựng và duy trì các hoạt động của vi sinh vật.

- Đều là các quá trình tích lũy năng lượng.

Một số thông tin liên quan tới gôm sinh học:

- Khái niệm: Gôm sinh học là một số loại polysaccharide do vi sinh vật tiết vào môi trường

- Vai trò đối với vi sinh vật: Gôm có vai trò bảo vệ tế bào vi sinh vật khỏi bị khô, ngăn cản sự tiếp xúc với virus đồng thời là nguồn dự trữ carbon và năng lượng.

- Ứng dụng trong đời sống con người: Gôm được dùng trong công nghiệp để sản xuất kem phủ bề mặt bánh hay làm chất phụ gia trong công nghiệp khai thác dầu hỏa. Trong y học, gôm được dùng làm chất thay huyết tương và trong sinh hóa học dùng làm chất tách chiết enzyme.

Một số loại chế phẩm sinh học từ vi sinh vật:

- Thuốc trừ sâu sinh học: được điều chế bằng cách thêm các loại vi sinh vật hoặc chế phẩm từ vi sinh vật vào trong thành phần của thuốc giúp ức chế hoặc tiêu diệt một số sinh vật gây hại cho cây trồng, vật nuôi.

- Chế phẩm phân vi sinh: Một số vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong phân giải lân khó tan trong đất, tăng cường cố định đạm, thúc đẩy bộ rễ cây phát triển mạnh,… như nấm Microrrhizae, vi khuẩn Rhizobium được ứng dụng trong các chế phẩm phân vi sinh cho cây trồng.

- Sinh khối vi sinh vật được sử dụng làm chế phẩm hỗ trợ sức khỏe cho con người như sinh khối vi khuẩn Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum,… dùng làm men vi sinh vật giúp tăng cường hệ miễn dịch và cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột; sinh khối của một số loại vi tảo được dùng để bồi bổ sức khỏe, chống lão hóa, làm đẹp da;…

- Chế phẩm nấm men dùng làm thức ăn cho thủy sản: Nấm men bám và phát triển tốt trên thành ruột, chịu được nhiệt độ cao trong công nghệ ép viên thức ăn, thích hợp với phương pháp trộn vào thức ăn.

- Chế phẩm EM ứng dụng trong chuyển hóa rác thải hữu cơ.

- Chế phẩm enzyme từ vi sinh vật được sử dụng trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm.

- Chế phẩm thuốc kháng sinh được sản xuất từ xạ khuẩn và nấm.

Sơ đồ hệ thống các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ đa phân tử của vi sinh vật:

- Các chất hữu cơ đa phân tử được phân giải nhờ các enzyme do các vi sinh vật tiết ra phá vỡ liên kết giữa các thành phần cấu tạo để tạo thành các chất đơn giản.

- Ứng dụng quá trình phân giải vào đời sống:

+ Ứng dụng phân giải các hợp chất carbohydrate ở vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm lên men như sữa chua, rượu, nước trái cây lên men, lên men bột bánh mì, sản xuất ethanol sinh học, …

+ Ứng dụng phân giải protein ở vi sinh vật để tạo ra nước mắm, nước tương,…

+ Ứng dụng sự phân giải của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường, sản xuất bột giặt sinh học,…

Đặc điểm chung của các quá trình phân giải chất hữu cơ:

- Đều có bản chất là quá trình dị hóa, phân giải các chất phức tạp thành các chất đơn giản.

- Đều có sự giải phóng năng lượng.

- Thường có sự tham gia của các enzyme ngoại bào.

- Học sinh thiết kế sản phẩm theo chủ đề và trình bày sản phẩm theo các nội dung sau:

+ Nguyên vật liệu (nêu rõ vật liệu nào mô tả cho thành phần nào)

+ Các bước thực hiện

+ Nội dung sản phẩm

Một số ví dụ thực tiễn về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật:

- Nấm men có thể tổng hợp protein.

- Vi khuẩn lam tạo sinh khối polysaccharide.

- Nhiều vi sinh vật tiết vào môi trường một số loại polysaccharide gọi là gôm, gôm có vai trò bảo vệ tế bào vi sinh vật.

- Vi sinh vật tiết enzyme ngoại bào để phân giải các chất như: amylase thủy phân tinh bột, protease thủy phân protein, cellulase thủy phân cellulose, lipase thủy phân lipid,…

• Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên:

- Chuyển hóa vật chất trong tự nhiên: Vi sinh vật là một mắt xích quan trong trong lưới thức ăn của hệ sinh thái, góp phần tạo nên vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.

- Làm sạch môi trường: Vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ từ xác chết của động, thực vật, rác thải, các chất hữu cơ lơ lửng trong nước làm cho môi trường sạch hơn, hạn chế ô nhiễm.

- Cải thiện chất lượng đất: Các vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ, một số vi sinh vật có khả năng cố định đạm góp phần cải tạo đất.

• Vai trò của vi sinh vật trong đời sống con người:

- Trong trồng trọt: ứng dụng vi sinh vật để sản xuất phân bón vi sinh, thuốc trừ sâu sinh học,… thay thế phân bón và thuốc trừ sâu hóa học, mang lại năng suất cho cây trồng, bảo vệ môi trường.

- Trong chăn nuôi: ứng dụng vi sinh vật để ủ thức ăn cho vật nuôi, sản xuất các chế phẩm sinh học giúp vật nuôi tăng cường sức đề kháng, cho năng suất cao.

- Trong bảo quản và chế biến thực phẩm: ứng dụng vi sinh vật để sản xuất rượu, bia, muối chua rau củ,…

- Trong sản xuất dược phẩm: ứng dụng vi sinh vật để sản xuất thuốc kháng sinh, vaccine, men tiêu hóa,…

Ví dụ: Lên men lactic đồng hình tạo ra lactic acid, không có hiện tượng sủi bọt còn lên men lactic dị hình tạo ra hỗn hợp lactic acid, ethanol, acetic acid và CO₂ (làm xuất hiện hiện tượng sủi bọt khí).