Bài giảng vi sinh vật học chương 2 pgs ts nguyễn đức hoàng

Chương 2: Tế bào vi sinh vật Các đại phân tử sinh học Sinh học tế bào vi sinh vật • • • • • Quan sát tế bào VSV Hình dạng kích thước tế bào Cấu trúc chức màng tế bào Vách tế bào màng Các thành phần khác tế bào VSV Các đại phân tử sinh học Các liên kết hóa học hệ thống sinh học • Liên kết cộng hóa trị • Liên kết hydrogen • Tương tác kỵ nước • Tương tác tĩnh điện Nước dung mơi hệ thống sống • Chiếm 70 – 90% trọng lượng tế bào • Có tính phân cực nhẹ, hịa tan phân tử sinh hóa phân cực quan trọng tế bào • Giúp kết tụ phân tử khơng phân cực hình thành màng ngăn cản di chuyển phân tử phân cực vào khỏi tế bào • Là mơi trường cho phản ứng sinh hóa tế bào Các đại phân tử sinh học quan trọng - Protein (55%) - Nucleic acid (23,6%; DNA 3,1%; RNA 20,5%) - Lipid (9,1%), lipopolysaccharide (3,4%) - Polysaccharide (5%) Polysaccharide • Phân tử đường đa phân (carbohydrate, CHO) • Dạng đơn phân chứa – C phổ biến tế bào • Đơn phân có sườn cấu trúc chung, khác nhóm vị trí khơng gian nhóm OH- mạch carbon N-Acetylglucosamine Polysaccharide • Liên kết đơn phân liên kết glycoside • Các polysaccharide khác khác hướng liên kết glycoside (, ), khác đơn phân, khác tổ hợp loại đơn phân • Các polysaccharide quan trọng cellulose, glycogen, tinh bột peptidoglycan Lipid • Lipid đơn giản: triglyceride • Lipid phức tạp: có chứa P, N, S, nhóm đường, ethanol amine, serine, choline • Thành phần quan trọng màng: Phospholipid quan trọng cấu trúc màng Thành phần nucleic acid • • • • DNA RNA Được tạo thành từ đơn phân nucleotide Một phân tử nucleotide gồm đường, phosphate base nitric DNA RNA khác thành phần đường nucleotide Nucleic acid - Liên kết cộng hóa trị nhóm đường phosphate hai nucleotide kề tạo thành khung đường phosphate - Trình tự base (A, T, G, C, U) khung định đặc trưng phân tử nucleic acid - DNA có cấu trúc mạch đôi gắn với liên kết hydrogen A - T G - C Hai mạch có trình tự bổ sung cho - RNA có mạch đơn Cấu trúc có vai trò nhận diện bám dính - Cấu trúc bề mặt giúp vi khuẩn gắn vào bề mặt mô vật chủ gắn vào virút khuẩn mao (pili) tua viền (fimbriae) - Glycolax polisaccharide ngoại bào giúp vi sinh vật gây bệnh gắn vào tế bào, mô chủ, giúp chống lại hệ thống bảo vệ tế bào chủ - Lớp S lớp protein kết tinh cho phép phân tử phân cực nhỏ qua, giúp vi khuẩn gây bệnh chống lại hệ thống phòng vệ tế bào chủ (hầu hết Archaea số lồi vi khuẩn) Cấu trúc có vai trò dự trữ - Các cấu trúc có vai trò trữ polymer carbon (glycogen, poly-alkanoic acid) phosphate (polyphosphate) poly-β-hydroxybutyrate Nội bào tử - Được phân hóa từ tế bào sinh dưỡng môi trường không thuận lợi - Có tính bền nhiệt cao thành phần dipicolinic acid ion calcium - Có thể hưu miên vài chục năm chí đến vài nghìn năm Bộ gen vi khuẩn - Là phân tử DNA dạng vòng gấp khúc tự xoắn nằm tế bào chất (còn gọi nhiễm sắc thể vi khuẩn hay nucleoid) - Chiều dài 1mm gấp khúc để nằm tế bào có đường kính – m - Không gian chật hẹp buộc DNA tạo nên cấu trúc siêu xoắn (supercoil) - DNA trao đổi tế bào VSV nhờ: giao nạp, tải nạp biến nạp So sánh kích thước tế bào vi khuẩn phân tử DNA So sánh tế bào prokaryote eukaryote - Cấu trúc quan trọng prokaryote: màng tế bào chất, ribosome gen - Tế bào eukaryote to phức tạp nhiều: màng tế bào chất, ribosome, nhân tế bào chứa gen nhiễm sắc thể, ti thể, diệp lạp Nhân bào quan tế bào nhân thật - Nhân - Ti thể - Lạp theå Giải lao chổ Tại vi khuẩn cần vách tế bào? Có phải tất vi khuẩn có vách tế bào? Tại peptidoglycan phân tử chắn? Lysozyme có chức gì? Các thành phần màng ngồi vi khuẩn Gram âm gì? Chức porin gì? Chúng vị trí vi khuẩn Gram âm? Tại cồn (ethanol) loại màu Gram âm, không loại màu Gram dương? Thành phần tế bào có chứa đặc tính nội độc tố (endotoxin)? Giải lao chổ Tại sao nối cộng hóa trị khó phá vỡ nối hydrogen? Vai trò nối hydrogen đại phân tử? Tại RNA chiếm phần lớn tế bào phát triển? Tại phân cực nước có ích cho dung mơi sinh học? Tại glucogen cellulose có đặc tính vật lý khác chúng cấu thành từ glucose? Thành phần acid béo kỵ nước (hydrophobic)? Phospholid khác với triglyceride nào? Nucleotide gì? Nucleoside khác với nucleotide nào? 10 Các amino acid có đặc điểm chung? 11 Định nghĩa cấu trúc bậc một, hai, ba bốn protein? 12 Polypeptide khác với protein nào? 13 Mô tả ảnh hưởng đặc tính sinh học cấu trúc biến tính protein? Giải lao chổ Theo phương pháp nhuộm Gram truyền thống, màu hình thành cho vi khẩn Gram âm? Thuận lợi KHV tương phản so với nhuộm/KHV sáng gì? Làm mà tế bào phát huỳnh quang? Vẽ cấu trúc màng lipid kép đánh dấu vùng ưa nước kỵ nước? Các màng lipid Bacteria Archaea giống khác nào? Nêu hai lý thu nhận chất dinh dưỡng tế bào không phụ thuộc vào phương thức khuếch tán? Tại màng tế bào bị phá vỡ làm cho tế bào khó tiếp tục tồn tại? Hệ thống vận chuyển phù hợp cho việc chuyển chất dinh dưỡng có nồng độ thấp môi trường? (dựa phương diện lượng, thay đổi chất chuyểnsố lượng protein tham gia) Review Tại tế bào vi sinh vật cơng cụ hữu ích cho nghiên cứu bản? Tăng trưởng vi sinh vật học nghĩa gì? Kể sáu thuộc tính tế bào? Các đặc tính có tất tế bào? Tại vi sinh vật quan trọng thực phẩm nông nghiệp? Năng lượng sinh học sử dụng phổ biến làm động cho xe máy/ô tô? Hãy nêu thuận lợi môi trường rắn cho phân lập vi sinh vật? Chủng (pure culture) gì? Nêu thí nghiệm phủ định thuyết vi sinh vật phát sinh ngẫu nhiên? (Pasteur, 1864) Hãy nêu qui tắc Kock phân lập xác nhận độc lực vi sinh vật gây bệnh? ... hiển vi quang học (nền sáng, đối pha, tối, huỳnh quang) có giới hạn độ phân giải 0 ,2? ??m - Kính hiển vi điện tử (quét, xuyên thấu) cho phép quan sát cấu trúc nhỏ, tinh vi Kính hiển vi quang học. .. thống sống Sinh học tế bào vi sinh vật • • • • • Quan sát tế bào VSV Hình dạng kích thước tế bào Cấu trúc chức màng tế bào Vách tế bào màng Các thành phần khác tế bào VSV Kính hiển vi - Công cụ...Các đại phân tử sinh học Các liên kết hóa học hệ thống sinh học • Liên kết cộng hóa trị • Liên kết hydrogen • Tương tác kỵ nước • Tương