Vi sinh đại cương vi khuẩn

8/18/2022 MỤCTIÊU HỌC TẬP ĐẠI CƯƠNG VI KHUẨN Trình bày loại hình thể, kích thước vi khuẩn Mô tả cấu trúc chức tế bào vi khuẩn Trình bày đặc điểm sinh lý vi khuẩn Giảng viên: ThS Nguyễn Thị Giang 1.1 Kích thước • Kích thc : trung bỡnh: 1-3àm (1àm=10-6m) ã Thay i theo thời gian, mơi trường ni cấy, điều kiện I HÌNH THỂ VÀ KÍCH THƯỚC dinh dưỡng + Cầu khuẩn: đường kính từ 0,6 – µm + Trực khuẩn: dài từ – 10 µm + Xoắn khuẩn: dài từ 10 – 20 µm Kích thước vi khuẩn 2.Hình thể Cầu khuẩn Trực khuẩn Xoắn khuẩn 8/18/2022 A Cầu khuẩn Một số hình ảnh cầu khuẩn • Có hình cầu hình trứng • Đường kính 1μm • Cầu khuẩn chia thành ✓Đơn cầu ✓Song cầu (Vi khuẩn lậu) ✓Tứ cầu ✓Tụ cầu (Tụ cầu vàng) ✓Liên cầu B Trực khuẩn Hình ảnh E.coli • Có hình que, đầu trịn hay vng • Kích thước vi khuẩn gây bệnh : - Rộng: 1μm - Dài : 2-5μm Trực khuẩn Shigella Bacilli anthracis (trực khuẩn than) Clostridium tetani (trực khuẩn uốn ván) 8/18/2022 C Xoắn khuẩn • Vi khuẩn hình sợi lượn sóng di động • Chiều dài khoảng 30 μm • Phân loại: Treponema Leptospira Borrelia Treponema Xoắn khuẩn giang mai (Treponema pallidum) Treponema pallidum gây bệnh giang mai Leptospira • Gây bệnh dịch động vật ni động vật hoang dã • Gây bệnh cho người với triệu chứng sốt, cúm, viêm gan viêm màng não Borrelia • Gây bệnh lyme • Truyền từ động vật sang người • Do ve, chấy, rận động vật trung gian truyền bệnh Xoắn khuẩn Borrelia burgdoferi Vi khuẩn có hình thể trung gian II CẤU TRÚC VI KHUẨN Vi khuẩn dịch hạch Phẩy khuẩn tả (cầu – trực khuẩn) (trực khuẩn – xoắn khuẩn) 8/18/2022 2.1 Chất nhân 2.1 Chất nhân 2.2 Chất nguyên sinh 2.3 Màng tế bào 2.4 Thành tế bào 2.5 Vỏ tế bào 2.6 Lông 2.7 Pili 2.8 Nha bào • • • • Cấu trúc: Là phân tử ADN dạng vịng, khép kín Chứa 3000 gen Có chứa thông tin di truyền nhiễm sắc thể • Nhân ngun thủy, chưa có màng nhân • Chức năng: + Di truyền, biến dị vi khuẩn + Chỉ huy sinh sản vi khuẩn + Chỉ huy việc tổng hợp thành phần khác • Có plasmit tranposon - Plasmid: đoạn ADN nhỏ nằm NSC, có khả chép độc lập với ADN nhân 2.2 Chất nguyên sinh - Vị trí: vùng dịch nằm màng sinh chất bao quanh nhân - Dạng keo, 80% nước - Protein chiếm 50% trọng lượng khô - Là khối thống nhất, khơng phân hóa thành vùng chức • Có chứa nhiều Ribosom hạt vùi • Khơng có: ty thể, lạp thể, lưới nội bào quan phân bào - Ribosome nằm rải rác TBC, chiếm 70%trọng lượng khơ TB • Gồm tiểu đơn vị có thành phần ARN ribosome protein • 70S (50S + 30S); 8/18/2022 Cấu tạo ribosome E.coli Cấu trúc vi khuẩn 2.1 Nhân 2.2 Chất nguyên sinh 2.3 Màng tế bào 2.4 Thành tế bào 2.5 Vỏ tế bào 2.6 Lông 2.7 Pili 2.8 Bào tử (nha bào) 2.3 Màng tế bào Màng nguyên sinh chất • Vị trí: bao quanh chất ngun sinh nằm thành tế bào • Cấu trúc: - Dày 10nm, gồm lớp - màng mỏng, tinh vi, chun giãn - thành phần: 60% pr 40%lipid mà đa phần phospholipid Chức màng • Là quan hấp thụ đào thải chọn lọc chất • Là nơi tổng hợp enzym ngoại bào • Là nơi tổng hợp thành phần thành tế bào 2.4 Thành tế bào • Có hầu hết vk trừ Mycoplasma • Cấu trúc: - Là khung vững bao màng sinh chất - Cấu tạo đại phân tử glycopeptid: • Là nơi tồn hệ thống enzym hô hấp tế bào ▪ Peptidoglycan • Tham gia vào trình phân bào ▪ Mucopeptid ▪ Murein 8/18/2022 Thành tế bào vi khuẩn Thành tế bào vi khuẩn Gram dương (+) - Vách dày 15 - 30 nm, không chia lớp, cấu trúc có thêm acid teichoic, Mg++, khơng có lipid nên kết hợp với thuốc tím gentian lugol bền màu - Giữ tinh thể tím kết tinh lại thành tế bào phương pháp nhuộm Gram nên thành tế bào VK Gram dương có màu tím Thành tế bào vi khuẩn Gram dương Thành tế bào vi khuẩn Gram âm (-) • Vách mỏng (8 - 12 nm) chia lớp, cấu trúc có thêm phospholipid - Màng nằm bên lớp PG mỏng - Cấu trúc phức tạp PG liên kết với protein, lipoprotein… - Trong phương pháp nhuộm Gram, thành tế bào VK Gram âm có màu hồng đỏ tía Thành tế bào vi khuẩn Gram âm (-) Thành tế bào vi khuẩn Gram dương (trái) âm (phải) 8/18/2022 B Vi khuẩn Gram (+) C Vi khuẩn Gram (-) Vai trị thành tế bào • Duy trì hình dạng vi khuẩn • Quy định tính chất nhuộm Gram • Thành TB vi khuẩn Gram (-) chứa nội độc tố • Quyết định tính chất kháng ngun thân vi khuẩn để xác định phân loại VK • Là nơi tác động nhóm kháng sinh (beta lactam) • Mang điểm tiếp cận (receptor) đặc hiệu cho thực khuẩn thể 2.5 Vỏ tế bào • Là lớp nhầy lỏng lẻo, sền sệt, không rõ rệt bao quanh vi khuẩn Chỉ số vi khuẩn điều kiện định vỏ hình thành, ví dụ: phế cầu, dịch hạch • Bản chất hóa học vỏ: ➢ Là polysaccharid: ví dụ E.coli ➢ Là polypeptid: ví dụ trực khuẩn than • Chức ➢ Bảo vệ tế bào vi khuẩn ➢ Chống thực bào ➢ Làm kháng nguyên vỏ 2.6 Lông • Khơng phải có tất loại vi khuẩn • Cấu tạo: Là protein dài, xoắn tạo thành từ axitamin dạng D Cấu trúc vi khuẩn 2.1 Nhân 2.2 Chất nguyên sinh 2.3 Màng tế bào 2.4 Thành tế bào 2.5 Vỏ tế bào 2.6 Lông 2.7 Pili 2.8 Bào tử (nha bào) Vị trí chức lơng • Vị trí: ➢ Lơng đầu ➢ Lông quanh thân ➢ Chùm lông đầu • Chức ➢ Giúp vi khuẩn di chuyển 8/18/2022 2.7 Pili • • • • Pili lông Là quan phụ lông ngắn mỏng Có nhiều vi khuẩn Gram (-) Cấu trúc: Như lông ngắn mỏng Phân loại chức năng: - Pili giới tính: chuyển vật liệu di truyền - Pili chung: dùng để bám lên môi trường lỏng hay đặc ( Ví dụ: vi khuẩn lậu) 2.8 Nha bào • Vi khuẩn có khả tạo nha bào điều kiện sống khơng thuận lợi • Mỗi vi khuẩn tạo nha bào - Nha bào trạng thái sống tiềm tàng số vi khuẩn gặp điều kiện bất lợi nhiệt độ cao, áp suất cao, thiếu dinh dưỡng kéo dài - Cấu trúc: Hình thành thêm vách, vỏ, màng bao không thấm nước,nước dần bào tương, enzym không hoạt động - Tác dụng: Khả đề kháng cao với điều kiện dinh dưỡng kéo dài III SINH LÝ VI KHUẨN 8/18/2022 3.1 Dinh dưỡng vi khuẩn • Tất vi khuẩn gây bệnh vi khuẩn dị dưỡng, đa phần tự tổng hợp chất để sống phát triển (1 số phải ký sinh bên tế bào sống) • Ni cấy vào mơi trường nhân tạo, đặc hay lỏng, mơi trường có đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết • Chuyển hố chất - Chất dinh dưỡng thẩm thấu qua màng tế bào chuyển hóa hệ thống enzyme ngoại bào nội bào • Enzyme ngoại bào: ✓ tiết ngồi, ✓ phân hủy thức ăn từ phức tạp thành đơn giản, đưa vào tế bào Exoenzyme • Enzyme nội bào: ✓tổng hợp thức ăn hấp thụ thành chất cho tế bào ✓dùng cho trình tổng hợp lượng, lên men, phản ứng sinh tổng hợp ✓VD: nuclease, urease, catalase… • Nhu cầu yếu tố sinh trưởng ✓Nhu cầu lượng: quang tự dưỡng, hóa tự dưỡng ✓Nhu cầu chất tạo hình: nguồn Carbon, nguồn nito, chất vơ 8/18/2022 • Yếu tố sinh trưởng: ✓vi khuẩn không tự tổng hợp được, ✓phải cung cấp từ bên ngoài, ✓cần với lượng nhỏ, ✓có tính đặc hiệu chặt chẽ ✓VD: acid amin, purin, pyrimidin, vitamin… • Điều kiện lý hóa: ❖Nhiệt độ: ưa lạnh ((-)5- (+)10oC): Listeria monocytogenes, Pseudomonas fluorescens, ✓ ưa ấm (20-45oC): Escherichia coli, Neisseria, Gonorrhoeae, ✓ ưa nhiệt (45-80oC): Bacillus stearothermophilus, Thermus aquaticus, Sulfolobus, Pyrodictium, Pyrococcus ❖ pH: xấp xỉ ❖O2: kị khí hiếu khí Phạm vi sinh trưởng nhiệt độ vsv 3.2 Hô hấp vi khuẩn Hơ hấp q trình oxy hóa chất để tạo lượng cho tế bào Cơ chất: chất hữu vô (glucose) Chất nhận điện tử cuối cùng: O2 O2 + Hơ hấp hiếu khí (oxy hóa): Chất nhận điện tử cuối cùng: O2 + Hơ hấp kỵ khí: Chất nhận điện tử cuối chất vô cơ: nitrat, sulfate, carbonate… 10 8/18/2022 • Phân loại vi khuẩn theo hình thức tạo lượng: ✓ VK ưa khí tuyệt đối: tạo lượng ✓VK ưa khí, kỵ khí tuỳ ngộ: có lượng cách oxy hóa, phát triển có cách oxy hóa lên men: trực O2: tả, lao khuẩn đường ruột ✓ VK kỵ khí: tạo lượng qua q trình lên men, phát triển khơng có O2: trực khuẩn uốn ván, ngộ độc thịt… Oxy sinh trưởng vk ✓VK kỵ khí, ưa khí tuỳ ngộ: có lượng cách lên men, sd O2: liên cầu 3.4 Sinh sản • Sinh sản cách tự chia đơi • Thời gian phân chia thường 20-30 phút, riêng VK lao khoảng 30 giờ/một hệ 3.4.1 Trong mơi trường lỏng - Thích ứng (2h): số lượng khơng thay đổi, q trình chuyển hóa mạnh - Tăng theo hàm mũ (10h): số lượng tế bào tăng theo bội số, chuyển hóa mạnh - Dừng tối đa (3-4h): sinh sản chậm, vi khuẩn già chết - Suy tàn: sinh sản dừng, chết tăng, số lượng VK giảm xuống • Kết quả: mơi trường vẩn đục, tạo cặn hạt đáy, tạo váng bề mặt 11 8/18/2022 Lên men môi trường canh thang 3.4.2 Trên mơi trường đặc: • Khuẩn lạc quần thể vi khuẩn sinh từ vi khuẩn • Mỗi loại VK có khuẩn lạc khác kích thước, màu sắc, hình dạng • Có loại khuẩn lạc chính: S (Smooth= trơn nhẵn) M (Muqueux= nhày) R (Rough= xù xì) Hình thái khuẩn lạc Các loại môi trường nuôi cấy vi khuẩn 12