Cấu tạo tế bào vi khuẩn
Cấu tạo tế bào vi khuẩn: a Màng tế bào: *Vỏ nhầy/Dịch nhầy (Capsule)-Giáp mô: Một số vi khuẩn bên bao bọc lớp vỏ nhầy hay dịch nhầy Đó lớp vật chất dạng keo, có độ dày bất định Kích thước thành phần hoá học lớp vỏ nhầy thay đổi tuỳ loại vi khuẩn + Chức năng: - Góp phần bảo vệ tế bào vi khuẩn (bảo vệ tế bào vi khuẩn tránh bị tổn thương gặp khô hạn, giúp cho vi khuẩn đề kháng mạnh với điều kiện bất lợi, giúp vi khuẩn chống lại tượng thực bào bạch cầu) - Là nơi dự trữ thức ăn (khi thiếu thức ăn vi khuẩn sử dụng vỏ nhầy nguồn dinh dưỡng) - Là nơi tích luỹ số sản phẩm trao đổi chất (vi khuẩn sắt tích luỹ Fe(OH)2, sản phẩm sinh lượng vi khuẩn sắt) - Giúp vi khuẩn bám vào bề mặt giá thể + Thành phần hoá học vỏ nhầy: Nước chiếm chủ yếu (98%) Phần lại chất hữu với thành phần chủ yếu polysaccharit, ngồi cịn có polypeptit, protein *Thành tế bào (Cell – wall): Chiếm 25 – 30% khối lượng khô tế bào.Thành tế bào có kích thước khác tuỳ loại vi khuẩn, đa số vi khuẩn Gram dương có kích thước lớn (14 – 18 nm), vi khuẩn Gram âm có kích thước nhỏ (khoảng 10 nm) + Chức thành tế bào: - Giữ cho tế bào có hình dạng ổn định - Bảo vệ tế bào vi khuẩn: Giúp tế bào vi khuẩn đề kháng với lực tác động từ bên ngồi,ví dụ: Vi khuẩn Gram dương chịu áp suất thẩm thấu (Ptt) từ 15 – 20 atm, Gram âm chịu – 10 atm Cản trở xâm nhập số chất có hại vào tế bào, ví dụ: thành tế bào vi khuẩn Gram âm ngăn cản xâm nhập chất kháng sinh có khối lượng phân tử > 800 - Cần thiết cho trình phân cắt bình thường tế bào - Có liên quan đến tính kháng nguyên, tính gây bệnh vi khuẩn: Tính kháng nguyên: vi khuẩn Gram dương cấu trúc polyozit glycopeptit định tính đặc hiệu miễn dịch kháng nguyên; vi khuẩn Gram âm: thành tế bào tạo thành kháng nguyên O, kháng nguyên có tầm quan trọng cơng tác chẩn đốn bệnh Thành tế bào sinh nội độc tố vi khuẩn Gram âm 13 + Thành phần hoá học thành tế bào: vi khuẩn Gram dương Gram âm có khác rõ rệt: Thành phần Tỷ lệ % khối lượng khô thành tế bào VK Gram dương Gram âm -Peptidoglycan (glycopeptit, peptit,mucopeptit, murein) 95 – 10 - Axit teichoic - Lipit (Lipoit) 20 - Lipoprotein Khơng có 50 - Polysaccharit 20 Glycopeptit tạo nên từ chuỗi polysaccharit nối với cầu nối peptit, chuỗi tạo nên từ nhiều loại đường khác gắn với đường amin (N-acetyl glucozamin, Galactozamin, Axit-N-Acetylmuramic) *Màng nguyên sinh chất: dày khoảng – nm + Chức màng nguyên sinh chất: - Duy trì Ptt bình thường bên tế bào - Khống chế (Điều hoà) vận chuyển chất dinh dưỡng sản phẩm trao đổi chất hay vào tế bào - Là nơi sinh tổng hợp thành phần tế bào - Là nơi tổng hợp nhiều loại enzim - Có nhiệm vụ phân chia tế bào với mezoxom + Thành phần hoá học màng nguyên sinh chất: Màng cấu tạo lớp photpholipit (chiếm 30 – 40% khối lượng) protein nằm phía trong, phía ngồi hay xuyên qua màng (chiếm 60 – 70% khối lượng) Sự phân bố photpholipit protein khác vùng: có vùng nhiều, vùng ít, tạo lỗ hổng màng nguyên sinh chất, lỗ hổng có chứa loại protein đặc biệt gọi permeaza Ngồi thành phần protein photpholipit, màng nguyên sinh chất vi khuẩn cịn có – 5% hydratcacbon, số chứa glycopeptit, lượng nhỏ protein b Nguyên sinh chất (Cytoplasm)/Tế bào chất (Protoplasm): Nguyên sinh chất thành phần tế bào vi khuẩn Đây khối trạng thái keo, chứa 80 – 90% nước, thành phần lại chủ yếu lipoprotein Nguyên sinh chất tế bào vi khuẩn khác với nguyên sinh chất tế bào thực vật Trong tế bào thực vật, nguyên sinh chất có trung thể (centrosome), ty thể (mitochrondia), Riboxom, máy Golgi, không bào lạp thể, có chuyển động dịng nội bào 14 Ở vi khuẩn cấu trúc nguyên sinh chất đơn giản hơn, nguyên '73inh chất vi khuẩn trưởng thành người ta quan sát thấy nhiều quan khác nhau: Mezoxom, Riboxom, không bào, hạt dự trữ, hạt sắc tố cấu trúc nhân - Mezoxom thể hình cầu, nằm gần vách ngăn ngang xuất tế bào phân chia Dưới kính hiển vi điện tử mezoxom trông giống phần lõm vào màng nguyên sinh chất - Riboxom: số lượng Riboxom tế bào vi khuẩn nhiều, thường có 1000 Riboxom/1 tế bào Riboxom vi khuẩn chứa khoảng 40 – 60% ARN, 35 – 60% protein, cịn chứa lipit, số enzim chất khoáng Riboxom chủ yếu nằm nguyên sinh chất, phần nhỏ nằm màng nguyên sinh chất Mỗi riboxom có tiểu phần, tiểu phần lớn có số lắng 50S, tiểu phần nhỏ có số lắng 30S - Các hạt dự trữ hay thể vùi bao gồm: hạt lipoit, glycogen Các hạt dự trữ hình thành tế bào tổng hợp nhiều, cách vi khuẩn dự trữ thức ăn mà làm giảm bớt áp suất thẩm thấu dạng polyme - Không bào: không bào tổ chức có hình cầu hình bầu dục bao bọc lớp màng không bào (tonoplast) có cấu trúc hố học lipoprotein, khơng bào chứa đầy dịch tế bào Khơng bào có vai trị điều chỉnh áp suất thẩm thấu tế bào nơi chứa sản phẩm bất lợi trình trao đổi chất c Thể nhân: Vi khuẩn chưa có nhân thật, nhân Thể nhân vi khuẩn nhiễm sắc thể cấu tạo sợi ADN xoắn kép gắn với màng nguyên sinh chất Nhiều vi khuẩn chứa ADN ngồi nhiễm sắc thể Đó sợi ADN kép, dạng vịng kín, có khả chép độc lập gọi plasmit - Về hình dạng: thể nhân có hình cầu, kéo dài hình que hay hình tạ, hình chữ V - Về cấu trúc: thể nhân khơng có màng nhân giới hạn nhân nguyên sinh chất rõ Thể nhân cấu trúc sợi nhỏ có đường kính – nm, nhiễm sắc thể tế bào, cấu tạo sợi ADN xoắn kép gắn với màng nguyên sinh chất Nhiễm sắc thể có chiều dài 0,25 – 3,0 µm, chứa 6,6 – 13 x 106 cặp bazơN, mở vòng xoắn sợi dài 1mm, sợi ADN có dạng vịng trịn phân tử ADN đóng kín Trong q trình phân chia tế bào, nhân phân chia cách cắt đơi, khơng có gián phân vi khuẩn có nhiễm sắc thể d Tiên mao (Flagella) khuẩn mao (tiêm mao – Pili): Tiên mao sợi lơng dài, uốn khúc, mọc mặt ngồi số vi khuẩn có tác dụng giúp vi khuẩn chuyển động mơi trường lỏng (100 µm/s) Ngồi tiên mao, thể vi khuẩn cịn có phận phụ khác hình sợi, ngắn mảnh gọi tiêm mao (Pili) hay khuẩn mao (Fimbria) Đường 15 kính Pili khoảng 20 – 80 nm, dài khoảng 0,3 – 0,4 µm Dựa vào chức người ta chia loại Pili; - Pili chung: dùng để bám giữ, giúp cho vi khuẩn bám bề mặt chất Mỗi tế bào vi khuẩn có hàng trăm pili Các pili chung có cấu tạo từ protein có tên pilin kháng nguyên Đây quan vận động vi khuẩn mà có tác dụng làm tăng bề mặt hấp thu chất dinh dưỡng tế bào - Pili giới tính (Pili F): vi khuẩn có từ – pili Vi khuẩn có pili giới tính gọi vi khuẩn đực (F+) Pili giới tính tham gia vào tiếp hợp vi khuẩn, tiếp hợp thể cố định đầu Pili vào tế bào (F-, tế bào khơng chứa pili giới tính), vật chất di truyền vận chuyển từ tế bào đực sang tế bào thông qua pili Một số thực khuẩn thể bám Pili giới tính bơm axit nucleic thực khuẩn thể vào vi khuẩn qua đường Pili Đặc điểm Tiên mao Tiêm mao Thành phần Protein tiên mao (Flagellin) Protein tiêm mao (Pilin) Kích thước 0,1 – 0,2 x – 70 µm 0,007 – 0,009 x 0,5 – 20 µm Số lượng – vài trăm sợi/tế bào 250 – 400 sợi/tế bào Chức Vận động Bám giữ, tiếp hợp Nơi sinh Thể gốc nằm thành tế bào Thể gốc nằm nguyên sinh chất e Bào tử/Nha bào (Spore, Endospore): Một số vi khuẩn, thường vi khuẩn Gram dương (G+) vào cuối thời kỳ sinh trưởng phát triển hình thành bên tế bào thể hình trịn hay hình bầu dục gọi bào tử hay nội bào tử Vì tế bào sinh bào tử loại bào tử có chức sinh sơi nảy nở nấm Nha bào hình thức sống tiềm sinh vi khuẩn, giúp cho vi khuẩn vượt qua điều kiện bất lợi ngoại cảnh, thường sinh điều kiện bất lợi môi trường như: thiếu dinh dưỡng, nhiệt độ, pH khơng thích hợp, mơi trường tích luỹ nhiều sản phẩm trao đổi chất bất lợi Bào tử có tính kháng nhiệt, kháng xạ, kháng hố chất, kháng Ptt Ví dụ: bào tử vi khuẩn gây ngộ độc thịt Clostridium botulinum chịu 100oC – 9,5 giờ, 121oC 10 phút; Trong dung dịch phenol 5% tế bào dinh dưỡng chết nhanh bào tử sống 25 ngày, dung dịch HgCl2 1% tế bào dinh dưỡng chết bào tử tồn Bào tử có sức sống lâu, từ vài năm đến vài chục năm, ví dụ bào tử Bacillus subtilis có sức sống từ 200 – 300 năm, có bào tử tồn 500 – 1000 năm đất đá trầm tích đáy hố sâu, chí có bào tử tiêu khảo cổ cách 3000 năm mà trì sức sống ... (khoảng 10 nm) + Chức thành tế bào: - Giữ cho tế bào có hình dạng ổn định - Bảo vệ tế bào vi khuẩn: Giúp tế bào vi khuẩn đề kháng với lực tác động từ bên ngồi,ví dụ: Vi khuẩn Gram dương chịu áp... protein *Thành tế bào (Cell – wall): Chiếm 25 – 30% khối lượng khô tế bào. Thành tế bào có kích thước khác tuỳ loại vi khuẩn, đa số vi khuẩn Gram dương có kích thước lớn (14 – 18 nm), vi khuẩn Gram... dưỡng tế bào - Pili giới tính (Pili F): vi khuẩn có từ – pili Vi khuẩn có pili giới tính gọi vi khuẩn đực (F+) Pili giới tính tham gia vào tiếp hợp vi khuẩn, tiếp hợp thể cố định đầu Pili vào tế bào