BÀI GIẢNG: VI SINH VẬT HỌC(Dùng cho sinh viên ngành Cao đẳng Sư phạm Sinh học)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA SƯ PHẠM TỰ NHIÊN TỔ SINH – KTNN  GV: NGUYỄN TRUNG NHÂN BÀI GIẢNG VI SINH VẬT HỌC (Dùng cho sinh viên ngành Cao đẳng Sư phạm Sinh học) Năm 2015 -1- MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU………………………………………………………………… PHẦN A LÍ THUYẾT…………………………………………………… Chương 1: ĐỐI TƯỢNG NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA VI SINH VẬT HỌC……… 1.1 Đối tượng vi sinh vật học……………………………………… 1.2 Các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học……………………… 1.3 Lược sử vi sinh vật học…………………………………………… 1.4 Giới thiệu hệ thống sinh giới…………………………………… 1.5 Vai trò vi sinh vật tự nhiên đời sống………………… 11 Câu hỏi tập…………………………………………… 12 Chương 2: VI SINH VẬT NHÂN SƠ………………………………… 13 2.1 Vi khuẩn Archaea……………………………………………… 13 2.2 Archaea…………………………………………………………… 21 Câu hỏi tập……………………………………………………… 25 Chương 3: VI SINH VẬT NHÂN CHUẨN…………………………… 26 3.1 Khái quát cấu tạo tế bào nhân chuẩn…………………………… 26 3.2 Vi nấm……………………………………………………………… 29 3.3 Vi tảo……………………………………………………………… 30 3.4 Động vật nguyên sinh……………………………………………… 32 Câu hỏi tập……………………………………………………… 33 Chương 4: VIRÚT.……………………………………………………… 34 4.1 Lược sử phát nghiên cứu virút…………………………… 34 4.2 Đại cương virút………………………………………………… 36 4.3 Các kiểu chu trình sống virút…………………………………… 39 4.4 Virút bệnh tật…………………………………………………… 42 Câu hỏi tập………………………………………………… 44 Chương 5: SỰ SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT… 45 5.1 Nhu cầu chất dinh dưỡng………………………………… 45 -2- 5.2 Các tác nhân kiểm soát sinh trưởng vi sinh vật…………… 46 5.3 Đồ thị sinh trưởng vi khuẩn………………………………… 47 Câu hỏi tập…………………………………………………………… 51 Chương 6: SỰ CHUYỂN HĨA CÁC CHẤT VÀ CÁC Q TRÌNH LÊN MEN………………………………………………………………… 52 6.1 Sự chuyển hóa vật chất tế bào vi sinh vật…………………… 52 6.2 Các kiểu hô hấp…………………………………………………… 53 6.3 Các đường phân giải gluxit vi sinh vật……………………… 54 6.4 Sự chuyển hóa hợp chất protein……………………………… 55 6.5 Sơ đồ khái quát trình lên men từ pyruvate………………… 56 6.6 Lên men hỗn hợp axit hữu cơ………………………………… 56 6.7 Lên men butyric axetônobutylic……………………………… 56 6.8 Lên men lactic……………………………………………………… 57 6.9 Lên men êtylic……………………………………………………… 58 6.10 Lên men metan…………………………………………………… 59 6.11 Tóm tắt q trình lên men chính……………………………… 60 Câu hỏi tập…………………………………………………………… 63 Chương 7: VI KHUẨN QUANG HỢP VÀ VI KHUẨN CỐ ĐỊNH NITƠ……………………………………………………………………… 7.1 Vi khuẩn quang hợp……………………………………………… 7.2 Vi khuẩn cố định nitơ…………………………………………… Câu hỏi tập………………………………………………………… Chương 8: ĐẠI CƯƠNG VỀ BỆNH TRUYỀN NHIỄM VÀ MIỄN DỊCH……………………………………………………………………… 8.1 Hệ vi sinh vật người động vật……………………………… 8.2 Quá trình nhiễm vi khuẩn gây bệnh (nhiễm trùng)………………… 8.3 Sự đề kháng thể chủ……………………………………… 8.4 Diệt vi khuẩn gây bệnh bàng chất kháng sinh……………… Câu hỏi tập……………………………………………………… Chương 9: ĐẠI CƯƠNG VỀ DI TRUYỀN – BIẾN DỊ Ở VI SINH -3- 64 64 66 69 70 70 70 71 74 75 VẬT……… 76 9.1 Vật chất di truyền vi khuẩn vi sinh vật nhân chuẩn…………… 76 9.2 Đặc điểm di chuyển thông tin di truyền từ ADN sang protein vi khuẩn thể nhân chuẩn………………………………………… 77 9.3 Cơ chế sinh hóa tượng biến đổi ADN…………………… 77 9.4 Sự tái tổ hợp di truyền truyền tính trạng vi sinh vật…… 78 9.5 Một số ứng dụng công nghệ di truyền vi sinh vật…………… 80 Câu hỏi tập……………………………………………………… 82 PHẦN B THỰC HÀNH……………………………………………… 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… 84 -4- MỞ ĐẦU Nội dung giảng Học phần giúp sinh viên biết hình thái cấu tạo vi sinh vật (VSV), hiểu quy luật hoạt động sống nhóm VSV (nhân sơ, nhân chuẩn, virút), thấy tính đa dạng chế trao đổi chất thể VSV (sinh trưởng, phát triển, lên men phân giải chất ) Sinh viên phân tích sở khoa học việc ứng dụng VSV học thực tiễn công nông nghiệp, y học, công nghệ sinh học, công nghệ di truyền, cơng nghiệp vi sinh, vệ sinh phịng bệnh bảo vệ mơi trường Sinh viên có số kỹ thực hành (quan sát hình thái, pha chế mơi trường ni cấy, nhuộm, thí nghiệm lên men vài loại hợp chất, thử hoạt tính vài hoạt chất sinh học), ứng dụng quy luật hoạt động VSV vào thực tiễn đời sống, sản xuất Có lực tự học, tích lũy kiến thức vận động người khác tham gia hoạt động xã hội, có khả tự định hướng, thích nghi tìm hiểu mơi trường Học phần dùng cho sinh viên ngành Cao đẳng Sư phạm Sinh học với 03 tín nhằm trang bị kiến thức cần thiết VSV để sinh viên dạy tốt phần có liên quan sách giáo khoa sinh học hệ THCS, giảng biên tập theo chương trình qui định, gồm 09 chương: - Chương 1: Đối tượng nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học - Chương 2: Vi sinh vật nhân sơ - Chương 3: Vi sinh vật nhân chuẩn - Chương 4: Virút - Chương 5: Sự sinh trưởng, phát triển vi sinh vật - Chương 6: Sự chuyển hóa chất trình lên men - Chương 7: Vi khuẩn quang hợp vi khuẩn cố định nitơ - Chương 8: Đại cương bệnh truyền nhiễm miễn dịch - Chương 9: Đại cương di truyền-biến dị vi sinh vật -5- Mục tiêu giảng *Kiến thức: - Trình bày cấu trúc đặc trưng loại tế bào vi sinh vật (VSV) từ tế bào nhân sơ (Prokaryote) đến tế bào nhân chuẩn (Eukaryote), hoạt động sống đa dạng nhóm VSV, vai trò lớn lao đời sống người mn lồi - Hiểu trình bày kiến thức cần thiết để phục vụ cho việc giảng dạy THCS kiến thức vi sinh nông nghiệp, vi sinh ứng dụng * Kỹ năng: - Thành thạo thao tác sử dụng bảo quản kính hiển vi thường - Biết làm tiêu sống tiêu cố định, biết cách nhuộm đơn, nhuộm Gram - Có kỹ sử dụng tài liệu, kỹ phân tích, tổng hợp để tự rút vấn đề lí luận thực tiễn * Thái độ: - Hình thành giới quan khoa học, lịng yêu mến, quí trọng thiên nhiên, bảo vệ đa dạng sinh học hệ sinh thái bền vững - Biết cách ứng dụng kiến thức vi sinh vật học để giữ vệ sinh, phòng chống tệ nạn xã hội, góp phần tích cực vào phong trào văn hóa sinh thái địa phương - Có lực dẫn dắt chun mơn, nghiệp vụ, có khả tự định hướng, thích nghi tìm hiểu mơi trường Có lực tự học tập, bồi dưỡng nghiên cứu khoa học, lực tổ chức đánh giá dạy học phân hóa, tích hợp, lực vận động người khác tham gia hoạt động xã hội -6- PHẦN A LÝ THUYẾT Chương 1: ĐỐI TƯỢNG NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA VI SINH VẬT HỌC Mục tiêu Sinh viên cần biết VSV gì? Lược sử phát triển, phương pháp nghiên cứu VSV, hệ thống sinh giới vị trí vai trị VSV tự nhiên đời sống 1.1 Đối tượng 1.1.1 Vi sinh vật vi sinh vật học Vi sinh vật (Microorganism) sinh vật có kích thước nhỏ (từ vài trăm nm đến vài nm), muốn thấy rõ chúng phải sử dụng kính hiển vi Vi sinh vật học (Microbiology) khoa học nghiên cứu sống hiển vi bao gồm vi sinh vật dạng sống vô bào, hoạt động sống vai trò chúng đời sống hành tinh; khoa học liên ngành đại 1.1.2 Các chuyên ngành vi sinh vật học Theo nhóm đối tượng, vi sinh vật học có chuyên ngành: Virology: khoa học nghiên cứu virút Bacteriology: khoa học nghiên cứu thể nhân sơ Mycology: khoa học nghiên cứu nấm Algology: khoa học nghiên cứu vi tảo Protozoology: khoa học nghiên cứu động vật nguyên sinh Số lượng cá thể nhóm số nhóm vi sinh vật thay đổi theo điều kiện sinh thái cụ thể; nữa, số vùng sinh thái, số lượng thay đổi theo chiều sâu lớp đất lớp nước 1.2 Các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học 1.2.1 Đơn vị đo Để đo kích thước vi sinh vật, người ta thường dùng đơn vị sau: Đơn vị Viết tắt Giá trị so với met inch xăngtimet cm 10-2 met 0,394 inch milimet mm 10-3 met -7- micromet µm 10-6 met 1nanomet nm 10-9 met angstrom Å 10-10 met picomet pm 10-12 met Để đo khối lượng vi sinh vật, khoa học thường dùng: Đơn vị Viết tắt Giá trị so với kilogam gam g 10-3 kg (1pao = 0,4536 kg) miligam mg 10-6 kg microgam µg 10-9 kg nanogam ng 10-12 kg 1.2.2 Các thiết bị nghiên cứu vi sinh vật - Kính hiển vi quang học (khv thường), khv đen, khv đối pha, khv huỳnh quang, khv điện tử thường (TEM), khv điện tử quét (SEM) - Nồi hấp vô trùng, tủ sấy, tủ nuôi cấy ổn nhiệt, phịng cấy vơ trùng 1.2.3 Các phương pháp khác Muốn nghiên cứu cấu tạo siêu hiển vi nằm vi sinh vật tế bào sống, người ta dùng phổ biến phương pháp siêu li tâm với tốc độ 500.000 vòng/phút Các phương pháp đồng vị phóng xạ ( thường dùng S35 protein chứa S P32 axit nucleic) Sử dụng phương pháp sắc kí, điện di Một nhóm phương pháp phổ biến vi sinh vật học phương pháp nuôi cấy môi trường lỏng đặc để nghiên cứu khả hiếu khí tế bào hợp chất mà chúng tiết Các phương pháp cố định nhuộm màu (nhuộm đơn, nhuộm kép, nhuộm phân li ) để nghiên cứu hình dạng, kích thước số cấu tạo tế bào vi sinh vật 1.3 Lược sử vi sinh vật học Lịch sử vi sinh vật học chia thành giai đoạn: giai đoạn sơ khai, giai đoạn Pasteur, giai đoạn sau Pasteur giai đoạn đại -Antony Van Leeuwenhoek (1632-1723) -Louis Pasteur (1822-1895) -8- -Vi sinh vật học sau Pasteur -Vi sinh vật học đại 1.4 Giới thiệu hệ thống sinh giới 1.4.1 Hệ thống giới Hệ thống thể sống ngày hợp lí nhờ hiểu biết sâu sắc sinh học phân tử Ngay từ năm 1969, dựa vào nghiên cứu Masgulis cấu tạo hệ enzym oxi hóa thể nấm, Whittaker đề nghị tách nấm thành giới riêng nêu hệ thống sinh giới gồm năm giới: 1.Giới (Kingdom) khởi sinh (Monera): gồm tất thể nhân sơ, mà chủ yếu vi khuẩn Giới nguyên sinh (Protista): gồm tất thể đơn bào tập hợp đơn bào nhân chuẩn Giới nấm (Fungi): thể nấm dinh dưỡng theo kiểu “thấm” Giới thực vật (Plantae): gồm tất thể đa bào nhân chuẩn quang hợp Giới động vật (Animalia): gồm tất thể đa bào nhân chuẩn dinh dưỡng kiểu nuốt Hình 1.1 Hệ thống phân loại giới sinh vật -9- Ba tiêu chí hệ thống giới là: - Loại tế bào nhân sơ hay nhân chuẩn - Mức độ tổ chức thể - Kiểu dinh dưỡng 1.4.2 Hệ thống nhánh (domain, lãnh địa) sinh vật Dựa vào trật tự nucleotit 16S ARNr 18S ARNr mà khoa học thấy thể có hai nhóm khác biệt nhiều đặc điểm: vi sinh vật cổ (trước gọi vi sinh vật cổ Archaeobacteria) vi khuẩn (Bacteria) (trước gọi vi khuẩn Eubacteria) Những thể nhân sơ khác hoàn toàn với thể nhân chuẩn, tế bào nhân chuẩn (Ecarya) có cấu trúc màng bao quanh nhân, quan Các quan hạt có cấu trúc đặc trưng nằm tế bào chất; cấu trúc thực chức riêng Hình 1.2 Cây chủng loại phát sinh nhánh lớn thể nhân sơ nhân chuẩn dựa 16S ARNr 18S ARNr (Theo Thomas D Brock cộng sự, 1995) - 10 - 1.5 Vai trò vi sinh vật tự nhiên đời sống 1.5.1 Vai trò vi sinh vật tự nhiên Các vi sinh vật tham gia chủ yếu vào trình phân giải chất hữu Vi sinh vật có nhiều chức quan trọng mơi trường tự nhiên, tóm tắt: - Phân giải hợp chất hữu (vơ hóa) - Làm nguồn thức ăn bổ dưỡng cho vi sinh vật hóa dị hữu khác, tức chuyển hóa nhanh chất hữu chu trình thức ăn - Làm nguồn thức ăn cho loại giun, sâu bọ tạo mạng lưới thức ăn - Biến đổi chất để thể khác sử dụng - Biến đổi lớn chất cách hình thành chất hịa tan khí, từ tạo chất tham gia vào đường chuyển hóa trực tiếp biến đổi mơi trường cách gián tiếp - Hình thành chất ức chế làm giảm hoạt động vi sinh vật khác, thực vật động vật 1.5.2 Vai trò vi sinh vật đời sống Sử dụng vi sinh vật lên men đồ uống, lên men lactic, ủ chua thức ăn gia súc, sử dụng tác nhân ức chế vi sinh vật bảo quản thực phẩm, giữ vệ sinh môi trường làm việc hoạt động sống - 11 - CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Vi sinh vật học gồm chun ngành gì? Vi sinh vật có phải khái niệm phân loại không? Hệ thống giới (Kingdom) có ưu nhược điểm gì? Hệ thống nhánh (domain) sinh vật dựa sở khoa học nào? Vì virút khơng nêu hệ thống giới hệ thống nhánh sinh vật? Liệt kê chức mà vi sinh vật tham gia tự nhiên Nêu số loại vi sinh vật gây bệnh thường thấy lan truyền chủ yếu đường khơng khí nước bẩn Có người nói: "Vi sinh vật học khoa học nghiên cứu vi sinh vật" Anh (chị) nên hiểu nào?  - 12 - Chương 2: VI SINH VẬT NHÂN SƠ Mục tiêu Sinh viên hiểu cấu trúc tổng quát tế bào VSV nhân sơ, phân biệt thành tế bào vi khuẩn thành tế bào Archaea, hiểu vật chất nhân sinh sản prokaryote, biết nhóm vi khuẩn có tự nhiên 2.1.Vi khuẩn 2.1.1 Kích thước, hình dạng lồi vi khuẩn Hình dạng vi khuẩn khác loài loài khác Những hình dạng vi khuẩn: - Cầu khuẩn (coccus) - Trực khuẩn: + Trực khuẩn không sinh bo t nh Escherichia coli (0,5 ì 2-3àm) + Trực khuẩn sinh bào tử: Bacillus, Clostridium với kích thước khong (23 ì1àm) - Xon khun v xon th: Xon khuẩn Spirillum, Campylobacter Xoắn thể với vòng khác - Xạ khuẩn - Vi sinh vật hình giống Stella vi sinh vật hình vng giống Haloarcula, loại vi sinh vật cổ ưa mặn 2.1.2 Các phương pháp kỹ thuật nghiên cứu vi sinh vật Nhờ khv (LM, TEM, SEM) mà khoa học thấy tế bào, cấu trúc siêu hiển vi vi khuẩn với đường kính khoảng 1µm - Có thể quan sát vi sinh vật lam lamen, thường gọi “tiêu sống”, nhuộm mực nho để thấy rõ màng nhày Đây phương pháp hay dùng cho vi sinh vật nuôi cấy môi trường lỏng, với khv thường, quan sát khả vận động chúng - Quan sát vi sinh vật tiêu cố định, nhuộm màu: phương pháp nhuộm Gram ZiehI-Nielsen cho phép nhận biết hai nhóm vi khuẩn Gram dương Gram âm, hình dạng bào tử, vật thể ẩn nhập hạt dự trữ poliphotphat (hạt dị nhiễm sắc, hạt volutin), giọt mỡ, glucogen - 13 - 2.1.3 Thành phần hóa học vi khuẩn Thành phần hóa học tế bào vi khuẩn thường gặp nêu bảng đây: Bảng 2.1 Thành phần hóa học vi khuẩn ( Theo C.Senez, 1994) Hàm lượng tính theo % trọng Thành phần chất lượng tế bào Thành phần nước: - Ở Escherichia coli 73-78 - Ở Pseudomonas aeruginosa 75 - Ở Bacillus anthracis 80 - Ở Mycobacterium 86 Thành phần nguyên tố tế bào (theo % trọng lượng khô) Escherichia coli - Cacbon 50 ± - Nitơ theo phương pháp kjeldahl 10,3 - Photpho 3,2 - Lưu huỳnh 1,1 Thành phần nguyên tố kim loại (theo % trọng lượng khô) tế bào Escherichia coli: - Tổng tro 12,75 Trong đó: muối cố định khơng tan nước 7,25 muối tự (chiết nước) 5,5 - Các nguyên tố: % muối cố định % muối tự Na 2,6 19,8 K 12,9 9,9 Ca (CaO) 9,1 13,8 Mg (MgO) 5,9 2,0 P (P2O5) 45,8 41,3 Cl 7,4 Fe (Fe2O3) 3,4 vết mờ - 14 - Mn Vết mờ Cu Vết mờ Al Vết mờ Các thành phần hữu tế bào (% trọng lượng khô) Escherichia coli - Các phân tử lớn: + Protein 50 + axit nucleic: ADN 3-4 ARN 10 + Polisaccharit 4-9 + Lipit 10-15 Tập hợp chất chuyển hóa: axit amin, axit hữu cơ, este, olygopeptit, ATP, vitamin, coenzym 2.1.4 Cấu trúc tế bào Prokaryote Nhờ kính hiển vi điện tử khoa học biết rõ tổ chức mức tế bào vi khuẩn: - Lớp màng nhày (capsule) - Thành tế bào (cell wall) - Màng tế bào chất (membrane cytoplasmic) - Chất nguyên sinh với thành phần quan trọng cho sống vi khuẩn: chất nhân, ribosom, plasmid, meosom, cacboxysome, chất mang màu (ở vi khuẩn quang hợp), khơng bào khí, chất dự trữ 2.1.4.1 Màng nhày Nhiều vi khuẩn bao bọc bên ngồi lớp màng nhày có chất hóa học polisaccharit loại gốc đường (homopolisaccharit) nhiều gốc đường khác (heteropolisaccharit) Ở số vi khuẩn vỏ nhày chứa lipoprotein Người ta xác định 90-98% trọng lượng màng nhày nước Màng nhày có tác dụng hạn chế khả thực bào, tăng cường độc - 15 - lực vi khuẩn gây bệnh, cấu trúc hóa học màng nhày polisaccharit có lipoprotein nên có liên quan đến tính kháng nguyên vi khuẩn gây bệnh 2.1.4.2 Thành tế bào Thành tế bào vi sinh vật cổ khác biệt với thành tế bào vi khuẩn hồn tồn khác với thể nhân chuẩn Hình 2.1 Thành tế bào vi khuẩn Gram âm 2.1.4.3 Màng tế bào chất Màng tế bào chất vi khuẩn vi sinh vật cổ thấy nhờ gây co nguyên sinh Lớp màng khv đối pha có độ dày khoảng 7,5 nm, nằm lớp thành lớp màng ngoài, bao bọc toàn khối chất nguyên sinh Khoa học gọi màng sở có cấu tạo giống hầu hết màng tế bào màng nhân, màng ti thể, lục lạp, màng lưới nội chất, màng bào quan Màng tế bào chất vi khuẩn khơng hình thành màng lưới nội chất, số loại vi khuẩn (như vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn quang hợp ), người ta thấy màng tế bào chất gấp lại thành màng tế bào Màng tế bào chất vi khuẩn khác với màng tế bào chất thể nhân chuẩn chỗ khơng chứa - 16 - cholesterol (một loại sterol), lại chứa sterol pentacyclic hopanoid Màng tế bào chất chứa enzym sinh tổng hợp kiểm soát khâu kết thúc tổng hợp lipit màng hợp chất kiến tạo thành tế bào 2.1.4.4 Tế bào chất hạt nội bào Tế bào chất thể nhân sơ gồm có 80-90% nước Nước trạng thái tự (chiếm phần lớn) làm nhiệm vụ hòa tan chất tạo nên dung dịch keo với chất cao phân tử trạng thái kết hợp (phần nhỏ), thường liên kết vi cấu trúc protein, lipit hydratcacbon Phần lại tế bào chất lipoproteit (chiếm từ 10-20%) Hệ keo tế bào chất bao gồm hai pha: Ppa thứ dung dịch muối khoáng hợp chất hịa tan có chất lipoproteit; pha thứ hai pha huyền phù gồm hạt nucleoprotein, lipit nhiều loại hạt có kích thước khác Trong tế bào chất, vật chất nhân, hạt cấu trúc thường thấy ribosom, axit ribonucleic, chất dự trữ ẩn nhập vài bào quan chuyên hóa đặc biệt 2.1.4.5 Chất nhân (thể nhân- Nucleoid) vi khuẩn ADN tế bào vi khuẩn chiểm khoảng 1-2% trọng lượng khơ chúng, hợp chất chứa đựng lượng thông tin di truyền chủ yếu tế bào Để xác định chất nhân vi khuẩn, người ta dùng phản ứng Feulgen Chất nhân vi khuẩn khơng có màng bọc, hình dạng chất nhân khác có chuỗi gồm hai mạch ADN Chiều dài tế bào E.coli đo mm, tức gấp từ 500 đến 1000 lần chiều dài vi khuẩn Vòng thể nhiễm sắc định vị điểm màng tế bào chất lúc phân chia Độ lớn ADN vào khoảng 5.106 pb (cặp bazơ nitơ) với khối lượng phân tử vào khoảng 3.109 dalton (4,5.108 Mycoplasma, 1.109 Acholeplasma) Khơng thấy có histon kiểu tế bào nhân chuẩn, mà có poliamin specmidin specmin làm chức củng cố ổn định ADN Vòng ADN xoắn kép vi khuẩn thường gọi thể nhiễm sắc vi khuẩn hay genophore 2.1.4.6 Yếu tố di truyền chất nhân vi khuẩn-Plasmid - 17 - Ngoài gen nằm genophore ra, tế bào vi khuẩn chứa yếu tố di truyền ngồi thể nhiễm sắc, chúng tự nhân lên, năm 1952 Lederberg gọi chúng plasmid, để tính chất độc lập chúng gen nằm thể nhiễm sắc Khái niệm vật chất di truyền thể nhiễm sắc bao gồm ADN ti thể, lục lạp (nếu có), plasmid, yếu tố giới tính, yếu tố “diệt”, số prophage Vi sinh vật học xác định plasmid có nhiều loài vi khuẩn, plasmid phân tử ADN vịng kín hai mạch thấy mạch thẳng nằm ngồi thể nhiễm sắc có kích thước nhỏ (bằng khoảng 1/100 thể nhiễm sắc vi khuẩn, gần giống prophage) có khả tự nhân lên độc lập với tế bào, chúng phân sang tế bào nhân lên với nhân lên tế bào Các plasmid tăng lên giảm có yếu tố bất lợi nhiệt độ, thuốc màu, kháng sinh, chất dinh dưỡng Các plasmid trạng thái cài vào thể nhiễm sắc; có khả tiếp hợp khơng tiếp hợp, có nhiều loại tế bào vi khuẩn 2.1.4.7 Tiên mao (Flagella), tiêm mao (Cillia) nhung mao (Pile) Tiên mao thường thấy Vibrio Một tiên mao có chiều dài từ đến 30 µm đường kính từ 10 đến 30 nm Tiên mao ngắn thường gọi tiêm mao Tiên mao có cấu tạo từ loại đơn phân protein gần với keratin mà người ta gọi flagellline Protein có khối lượng phân tử khoảng 40.000 daltons (trong axit amin chủ yếu acginin, lysin, axit aspactic, axit glutamic); protein có tính kháng ngun (H) - 18 - Hình 2.2.Tiên mao khuẩn mao vi khuẩn Các loại tiên mao vi khuẩn Tiên mao giúp cho vi khuẩn chuyển động Trong vi sinh vật học, người ta thường dùng tiên mao tiêm mao với nghĩa; khác với chúng nhung mao sợi mảnh ngắn nhiều, chia làm hai loại: loại nhung mao phổ thông (Type I) loại nhung mao giới tính (Type II) Loại nhung mao phổ thơng, phân bố có số lượng lớn bề mặt tế bào vi khuẩn (vài trăm) 2.1.4.8 Các loại bào tử vi khuẩn + Nội bào tử vi khuẩn (Endospore) Một số loài vi khuẩn cuối giai đoạn sinh trưởng, chất dinh dưỡng môi trường cạn kiệt chất qua trao đổi độc hại nhiều, có thay đổi đột ngột điều kiện sinh trưởng, có khả hình thành bào tử bên tế bào, nên gọi nội bào tử + Khác với nội bào tử, số lồi vi khuẩn hình thành bào tử bên ngồi tế bào (ngoại bào tử-exospore), bào tử nhày (myxospore), bào tử giáp (cyste) bào tử đốt (arthrospore hay conidium) bào tử sinh sản Khi đưa bào tử vào môi trường thuận lợi để phát triển, bào tử có hàng loạt thay đổi tích cực mọc mầm Quá trình mọc mầm gồm giai đoạn chủ yếu: hoạt hóa, nứt vỏ mọc Muốn quan sát bào tử, người ta dùng phương pháp nhuộm đơn kép 2.1.4.9 Xạ khuẩn vi khuẩn bé kí sinh nội bào a Xạ khuẩn: - 19 - Xạ khuẩn có q trình sinh sản phân bào theo kiểu trực phân Loại vi khuẩn chưa có giới tính, nghĩa chưa có phân hóa thành tế bào đực, hình thành hợp tử phần nhờ tiếp hợp, tải nạp biến nạp khuẩn lạc xạ khuẩn Khuẩn ty xạ khuẩn bào tử Hình 2.3 Các dạng khuẩn lạc xạ khuẩn - 20 -