Vi sinh đại cương

87 Trang 23 periplaVùng nhân Ribosome Nang Tiên mao Trang 33 4 D- và L nhóm N acetylmuramic acid.. - - - 3.1 HUNG Trang 49 nitrate, sulfur thành sulfate Hình Trang 51 Haemophilus

I H C CÔNG NGH TP.HCM

V

Biên

4

I VI

BÀI 1 1

1.1 KHÁI VI SINH 1

1.2 PHÁT VI SINH 2

1.3 PHÁ SINH 3

1.4 VAI TRÒ VI SINH TRONG 5

1.5 VI SINH CÔNG 6

1.6 LAI NGÀNH VI SINH 8

TÓM 9

CÂU ÔN 9

BÀI 2 OTE 10

2.1 QUAN TRÚC BÀO PROKARYOTE 10

10

12

2.2 MÀNG BÀO PROKARYOTE 14

15

16

2.3 BÀO VÀ CÁC BÀO QUAN 17

17

2.3.2 Ribosome 20

2.4 VÙNG NHÂN 20

2.5 VÁCH BÀO PROKARYOTE 21

22

24

24

2.6 CÁC THÀNH BÊN NGOÀI VÁCH 26

26

2.6.2 Pili và fimbriae 28

28

2.7 BÀO (ENDOSPORE) 29

TÓM 33

CÂU ÔN 34

BÀI 3 35

3.1 YÊU DINH CHUNG 35

3.2 NHU CARBON, HYDROGEN VÀ OXYGEN 36

3.3 PHÂN VI SINH THEO NHU DINH 37

3.4 NHU PHOSPHO, 39

3.5 CÁC 40

3.6 THU DINH 42

42

3.6.2 42

43

45

46

3.7 MÔI NUÔI 47

48

49

3.8 PHÂN VI SINH 51

k plate) 51

52

53

TÓM 54

CÂU ÔN 55

BÀI 4 56

4.1 CONG 56

4.1.1 Phase thích nghi (lag phase) 57

57

58

58

4.2 XÁC G VI SINH 59

59

61

4.3 CÁC MÔI 63

63

4.3.2 pH 64

64

67

TÓM 69

CÂU ÔN 69

BÀI 5 TR 70

5.1 CHUNG 70

5.2 QUÁ TRÌNH THU VI HÓA 71

5.3 QUÁ TRÌNH HÔ KHÍ 73

5.4 GÃY GLUCOSE THÀNH PYRUVATE 73

Mayerhof (EM) 73

75

ner Doudoroff 77

5.5 CHU TRÌNH KREBS 78

5.6 VÀ PHOSPHORYL HÓA 80

80

5.6.2 Phosphoryl hóa 81

84

5.7 HÔ KHÍ 85

5.8 QUÁ TRÌNH LÊN MEN 87

5.9 HÓA CARBOHYDRATE VÀ PHÂN POLYMER BÀO 90

5.9.1 Carbohydrate 90

91

5.10 HÓA LIPID 92

5.11 HÓA PROTEIN VÀ AMINO ACID 92

5.12 SÁNG TRONG QUANG 93

TÓM 99

CÂU ÔN 100

BÀI 6 ÓA 101

6.1 CÁC NGUYÊN SINH 101

6.2 CHO QUÁ TRÌNH 102

6.3 QUÁ TRÌNH CO 2 104

6.3.1 Chu trình Calvin 104

6.4 VÀ POLYSACCHARIDE 106

106

107

tidoglycan 107

6.5 AMINO ACID 109

109

113

6.6 PURINE, PYRIMIDINE VÀ NUCLEOTIDE 114

114

115

116

6.7 LIPID 118

TÓM 119

CÂU ÔN 120

BÀI 7 121

7.1 TRÚC ACID NUCLEIC 121

122

122

123

7.2 TRÚC GENE 123

7.3 VÀ HÓA 124

125

125

127

129

7.4 PHÁT VÀ PHÂN 129

129

130

TÓM 131

CÂU ÔN 131

BÀI 8 VIRUS VÀ CÁC TÁC NHÂ 132

8.1 VIRUS 132

8.2 TRÚC VIRUS 133

133

134

135

136

137

137

139

8.3 SINH VIRUS 140

140

141

142

143

144

8.4 CÁC LÂY VIRUS 145

145

146

8.5 VIROID VÀ VIRUSOID 147

8.6 PRION 148

TÓM 150

CÂU ÔN 151

BÀI 9 152

9.1 PHÂN VI SINH 152

153

phát sinh loài 153

153

9.2 PHÂN 154

9.3 KHÓA PHÂN VI BERGEY 156

9.4PROTEOBACTERIA 158

158

160

acteria 162

166

168

9.5 VI GRAM CÓ G+C 168

168

Mollicutes (Mycoplasma) 169

Clostridia 172

Bacilli 174

9.6 VI GRAM CÓ G+C CAO 177

177

9.7 VI SINH EUKARYOTE 181

181

182

189

9.8 PHÂN VIRUS 191

191

TÓM 193

CÂU ÔN 193

TÀI THAM 194

e Schwann (1810 1882) cho không khí

Friedrich Schroder và Theodor von Dusch ch

(1822

Hình 1.3

hi)

carbon, nitrogen, sulfur

ngh 1953) và Martinus W Beijerinck (1851 1931)

u

2 thành các

Azotobacter Rhizobium

(5)

(7)

(8)

(9)

h nâng ca

diplococcus) hình thành khi cocci phân chia và

dính

(Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus

quá trình phân chia hình thành nê

vibrios

Bacillus megaterium; (B) Bacillus anthracis; (C) Vibrio spp

Vùng nhân Ribosome Nang

Tiên mao

Màng nguyên

chúng cò

xuyên màng

Protein biên

không bào

Halobacterium và Thiothrix Các v

Không bào trúc

Hình 2.8: Túi khí và không bào

Hình ribosome 70S

và 10% protein

plasmid

peptidoglycan murein

E Coli

4 D- và L nhóm

N acetylmuramic acid

li

2.5.2

teichoicacid

2.5.3

gian bào và peptidoglycan

Màng

(Hình 2.20B) peritrichous) có

2.7 (ENDOSPORE)

Bacillus và Clostridium

que), Sporosarcina

(sporangium

(exosporium áo (spore coat)

Vách lõi (core) Lõi

i

H

2+

(bao 2+ và Fe3+)

(trace element)

bào

2+

E Coli Mn2+

2+

không se phát tri

2

electron

2 2

3.3

C, H và O,

quang (phototrop ánh còn hóa (chemotroph)

c

Vai trò Carbon

2

Electron

trong 5

(photolithoautotrophs2

xanh khôn

nitrate, sulfur thành sulfate)

Hình

3.4

Cyanocobalamin

(B12)

Lactobacillus spp (B) Euglena gracilis(P)

Folic acid Enterococcus faecalis(B)

Riboflavin (B2) Caulobacter vibrioides(B)

Dictyostelium spp (P)

Thiamin (B1)

oxi hóa - keto acid)

Bacillus anthracis (B) Phycomyces blakesleeanus (F) Colpidium campylum (P)

theo V

Bên ngoài Bên trong Bên ngoài Bên trong

3.6.4 Group translocation)

(group

phosphate (bên trong)

E Coli và Salmonella

Escherichia, Salmonella, Staphylococcus

Clostridium) Bacillus,

E Coli

-E Coli, ;

2+

3.7

,

3.7.1

2vào Na2CO3 3

-11 cho Cyanobacteria (g/l)

E

Coli (g/l)

K2HPO4.3H2O 0,04 Na2HPO4 16,4 MgSO4.7H2O 0,075 KH2PO4 1,5 CaCl2.2H2O 0,036 (NH4)2SO4 2,0 Citric acid 0,006 MgSO4.7H2O 0,2 Ferric ammonium citrate 0,006 CaCl2 0,01 EDTA 0,001 FeSO4.7H2O 0,0005

Na2CO3 0,02

Trace metal solution 1 ml/l

pH 7,4 pH 6,8 7,0

Mô

Nutrient broth Mac Conkey

NaCl 5 Neutral red 0,03

K2HPO4 2,5 Crystal violet 0,001

galactose; 3,6 anhydro L galactose và D

(red algae

0 0

3.7.2

(enriched media)

3.8

3.8.1

-

3.8.2 K spread plate)

plate)

300 (25

0

3.8.3

trong công tác xác

Hình 4.2

4.1.1 Phase thích nghi (lag phase)

4.1.2

các

Phase Phase

Phase

Phase

v

Hình 4.4

(colony forming unit

4.2.2

11,5 Các vi si

Bacillus, Micrococcus, Pseudomonas, Streptomyces

4.3.3

Vi sinh v

(cardinal temperature)

Vùng oxy

Vùng

tùy nghi

5.2

elec

3-, SO42-, CO2, Fe3+ và SeO42-

on (proton motive force

i quá trình lên men

trình mà

phosphoenolpyruvate)

ride, và lipid (Hình 6.1) Các

5.3 U KHÍ

2 2

6C, hai ATP -P

Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2NAD+ 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+

-5.4.2

Con hay hexose monophosphate

phosphate thành 6

rình

6 (pyridoxal); và ribose 5

5.5 CHU TRÌNH KREBS

Trong

2

2

oxaloacetate (Hình 6.5)

2nzyme trong chu trình,

Hình 6.5: Chu trình Krebs

2cho O2 (Hình 6.6)

2 và NADH khá

O2 (Hình 6.7) Coenzyme Q và cytochrome c

rên Hình

5.6.2 Phosphoryl hóa

Quá trình phosphoryl hóa ô

(chemiosmoti

0 làm cho F0 và 1

5.6.3

5.7

+ và FAD+NADH và FADH2

Quá trình hô

2 2

P denitrificans

(dissimilatory nitrate reduction) Nitrate

NO3 + 2e- + 2H+ = NO2 + H2O

P denitrificans

thành khí N2

32NO3 + 10e- + 10H+ = N2 + 6H2O

nitrate reductase, nitrite reductase, nitric oxide reductase và nitrous oxide reductase

oxy hóa thành NAD+

hình

quá trình lên (alcoholic fermentation)

Clostridium

C sporogenes, C botulinum (Stickland

h thêm

Cytophaga

5.9.2

glucose 1 phosphate

(Glucose)n + Pi (glucose)n-1 + glucose 1 P Glucose 1

6 phosphate

Poly

hydroxybutyrate thành

g có 2 thành

a và chlorophyll b

a

b ng 645

Hình 6.17)

670 nm) Ánh sáng n

(reaction center chlorophyll pair)

(Hình 6.18)

(photosystem I 680

a

(photosystem II PS II)

a

quang phosphoryl hóa vòng (cyclic

ferredoxin Tuy nhiên, tr +

Hình 7.1 A: T

CO2

2 th

6.3 2

2

CO2chu trình Calvin

6.3.1 Chu trình Calvin

carboxysome

2

Hình 7.2) Trong phase carboxyl hóa, enzyme ribulose 1,5 biphosphate carboxylase,

2 biphosphate hình thành nên

phosphoglycerate (PGA)

thành glyceraldehyde 3 phosphate

(G3-alvin enzyme glyceraldehyde 3 phosphate + thay vì NAD+

phosphate, fructose 6 phosphate và glucose 6

Hình 7.2: Chu trình Calvin

2, chu trình

6 RuBP + 6 CO2 12 PGA 6 RuBP + fructose 6 phosphate

26CO2+ 18ATP + 12NADPH + 12H+ + 12H2O glucose + 18ADP + 18Pi + 12NADP+

uridine diphosphate glucose

galactose và UDP glucuronic acid

Hình 7.4 eptidoglycan

Hình 7.7: Glutamine synthetase và glutamate synthase

b

3

(assimilatory

)

nitratereductaseFAD và molybden (Hình 7.8)

NO3 + NADPH + H+ NO2 + NADP+ + H2O

c

Azotobacter, Klebsiella, Clostridium, Methanococcus

Rhizobium), và (3) cyanobacteria Nostoc, Anabaena, Trichodesmium

trong chu trì 3 thành ammonia thông qua N2

H2 H2 hình thành N2 và H2 Chu trình vô ích này

acetylserine (quá trình 2) Hình 7.10

và nucleotide theo

6.6.1

Ngoài nuc

+

phosphoryl hóa; (2) phosphoryl oxy hóa; (3)

hòa tan Enzyme phosphatase

không gian bào, cho phép

6.6.2

ng (Hình 7.11

ng

Hình 7.11

monophosphate và guanosine monophosphate (Hình 7.12

phosphoribosyl 1

purine phosphate

Hình 7.13

adenine, guanine, thymine và cytosine

Ribonucleic acid

adenine, guanine,

uracil

Hình 7

7.1.1

ó các

7.1.2

tóc (hairpin

7.1.3

Hình

7.2

gene

chromosome

Hình 7

7.3

(tra

7.3.3

(specific mispairing), các tác

bromouracil (5

Hình 7 bromo uracil

ethylmethanesulfonate và hydroxylamine Hydroxylamine hydroxyl hóa cytosine làm

Hình 7 - nitrosoguanidine Các tác nhân chèn

7.4.2

g không

n này S

(icosahedral) (enveloped virus) (naked virus) (Hình 9.1)

Hình 8

8.2.5

irus và các

Phage (binal symmetry)

(Hình 9.6)

8.2.6

(envelope) (Hình 9.7)

gai (spiHình 8.6bacteriophage T4

8.3.2

Hình 8

(cytopathic effect CPE)

Hình 8.13Virusoid

Sc

PrPSc

Hình 8

BÀI 9

9.1

pháp

9.2

Bacteria) Archaea

(species) (

khác nhau

Hình 9.1:

Streptococcus Enterococcus và Lactococcus

Streptococcus feacalis thành Enterococcus feacalis

7 nm và màng ngoài 7

protein và lipopolysaccharide Ngoài

- Volume 1: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria

- Volume 2: The Proteobacteria

- Volume 3: The Low G+C Gram positive Bacteria

- Volume 4: The High G+C Gram postive Bacteria

- Volume 5: The Plantomycetes, Spirochaetes, Fibriobacteres, Bacteriodetes,

Fusobacteria, Chlamydiae, Acidobacteria, Verrumicrobia, Dictyoglomi

proteobacteria

- proteobacteria

thái

Hàm

G+C (mol

%)

genome (Mb)

- proteobacteria

và hình thái

Hàm

G+C (mol %)

genome (Mb)

Hình 9 - proteobacteria

9.4.3

bào Legionella và Coxiella Ha

Vibrionaceae, Enterobacteriaceae và Pasteurellaceae

Doudoroff và pentose phosphat

Pseudomonas, Azotobacter, Moraxella và Acinetobacter

Manual proteobacteria thành 14

proteobacteria

9 - proteobacteria

và hình thái

Hàm

G+C (mol

men l

Photobacterium 0,8-1,3 x 1,8-2,4;

hình que tròn,

39 44

tùy nghi

+trong quá trình phát

Pseudomonas 0,5-1,0 x 1,5-5,0; 58 69

khí

khí tùy nghi

H2carbon

Vibrio 0,5-0,8 x 1,4-2,6; 38 51

tùy nghi

+

9.4.4

proteobacteria

- proteobacteria

thái

Hàm

G+C (mol

Myxococcus 0,4-0,7 x 2-8; 68 71

khí vi túi

Stigmatella 0,7-0,8 x 4-8; 67 68

khí

9.5

9.5.1

Firmicutes Clostridia, Mollicutes và Bacilli Ngành Firmicutes p;

Mollicutes mycoplasma

hình

Hình 9

Embden

%)

genome (Mb)

Lên men carbohydrate thành lactate, không sinh gas;

không sinh bào

vi

khí

catalase và oxidase âm tính

Lactococcus 0,5-1,2 x 0,5- 38

40

2,4

khí tùy nghi

trình lên men; sinh lactate,

và carbohydrate cho quá trình lên

ethanol và gas; catalase và oxidase âm tính

Staphylococcus 0,9- 30

39

2,5 2,8 khí

tùy nghi

tùy nghi

lactate, không sinh gas, catalase

âm tính, gây tan

Thermoactinomycetes

-phân nhánh

actinomycetes

5254,8

Không

khí

compost

Hàm

G+C (mol

ng

có CO2; catalase âm tính

Corynebacterium 0,3-0,8 x

1,5-cùng là hình dùi cui

55-67

tùy nghi

Frankia -2,0;

nhánh và không khí sinh; hình thành túi

Saccharomyces cerevisiae

(saprophyte),

(holozoic nutrition),

9.7.2

hình roi (flagellate) (Mastigophora Infusoria

Ceramium, Porphyra, Sphaerococcus

Chloroplastida

a và b;

Charophyta

Chara, Nitella, Volvox Amoebozoa

có túi bao

Tubulinea

Amoeba, Hydramoeba, Flabellula, Rhizamoeba

Flabellinea

Dermamoeba, Podostoma, Sappinia, Thecamoeba

Stereomyxida

Corallomyxe và Stereomyxa

Acanthamoebidae

Acanthamoeba, Balamuthia, Protacanthameoba

Entamoebida

hydrogenosome và peroxisome

Entamoeba Mastigamoebidae

Mastigella, Mastigamoeba

Pelomyxa

hydrogenosome và peroxisome;

Pelomyxa paulstris Eumycetozoa

Dictyostelium, Physarum, Hemitichia, Stemonitis

Rhizaria

pseudopodia

Cercozoa

Cercomonas, Katabia, Medusetta, Sagosphaera

Halosporodia

Halosporodium, Minchinia, Urosporodium

Foraminifera

Allogromia, Carpenteria, Globigerinerella, Lana, Textularia

Gromia

Gromia Radiolaria

có Acanthometra, Lophospiris, Staurocon

Chromalveolata Cryptophyceae

ejectosome; chlorophyll a và c2

Campylomonas, Cryptomonas,

Goniomonas,Rhodomonas Haptophyta

có Diacronema, Isochrysis, Phaeocystis

Stramenopiles

labyrinthulid

Alveolata

Apixcomplexa Plasmodium) và Ciliphora

Paramecium, Stentor) Excavata

tiên mao

Fornicata

Giardia Malawimonas

có Malawinas

Parabasalia

Calonympha, Holomastigotes, Spirotrichosoma, Trichomonas Jakobida Hai tiên mao

Jakoba, Histiona

Heterolobosea

Acrasis, Gruberella, Rosculus

Euglenozoa

Dinema, Euglena, Leishmania, Trypanoplasma, Trypanosoma

9.7.3

Deuteromycetes Chitridiomycetes, Zygomycota, Glomeromycota, Ascomycota, Basidiomycota, urediniomycetes, ustilaginomycetes và Microsporidia

Chytridiomycota

1,3-1,6 -

Blastocladiales, Monoblepharidales, Neocallimastigaceae, Spizellomycetales, Chitridiales

Allomyces Blastocladiella Coelomomyces Physoderma Synchytrium

Zygomycota

nhóm: Basidiolobus, Dimargaritales, Endogonales, Entomophthorales, Harpellales, Kickxellales, Mucorales, Zooparales

Amoebophilus Mucor

Phycomyces Rhizopus Thamnidium

Aspergillus

Saccharomycetes, Peziomycotina, Taphrinomycotina, Neolecta

Candida Crinula Neurospora Penicillium Pneunocystis Saccharomyces

Boletes Darymyces Lycoperdon Polyporus Russula Tremella Urediniomycota

bào cha

Caeoma Melamspora Uromyces

Ustilaginomycota

là glucose Không có phân nhóm

Malazzeria Tillettia Ustilago

Entrophospora Glomus

Encephalitozoon Enterocytozoon Nosema

c viên c n n c các khái ni m v h th ng phân lo i vi sinh v t, các cách phân lo i vi sinh v ng th i n n

c a nhóm Proteobacteria, vi khu n p, vi khu

có G+C cao, vi sinh v t eukaryote và virus

Câu 2:

1 Dworkin M., Falkow S., Rosenberg E., Schleifer K., Stackebrandt E., 2006.The

Prokaryotes, A handbook on the Biology of Bacteria Springer Science and

Business Media, New York, USA

2 Wiley J M., Sherwood L M., Woolverton C J., 2009

Microbiology Mc Graw Hill Higher Education, New York, USA