Vi sinh đại cương vi khuẩn

Xoắn khuẩnTreponema pallidum gây bệnh giang mai• Vi khuẩn hình sợi lượn sóng và di động• Chiều dài khoảng 30 μm• Phân loại:TreponemaLeptospiraBorreliaTreponemaXoắn khuẩn giang mai Trepon

ĐẠI CƯƠNG VI KHUẨN

Giảng viên: ThS Nguyễn Thị Giang

MỤCTIÊU HỌC TẬP

1 Trình bàyđược 3 loại hình thể, kích thước của

vikhuẩn

2 Môtả được cấu trúc cơ bản và chức năng của

tế bào vi khuẩn

3 Trình bày được các đặc điểm sinh lý của vi khuẩn

I HÌNH THỂ VÀ KÍCH THƯỚC

1.1 Kích thước

• Kích thước : trung bình: 1-3µm (1µm=10 -6 m)

• Thay đổi theo thời gian, môi trường nuôi cấy, điều kiện dinhdưỡng

+Cầu khuẩn: đường kính từ 0,6 – 1 µm +Trực khuẩn: dài từ 1 – 10 µm

+Xoắn khuẩn: dài từ 10 – 20 µm

Kích thước của vi khuẩn

1 Cầu khuẩn

2 Trực khuẩn

3 Xoắn khuẩn

1 2.Hình thể

A Cầu khuẩn

• Có hình cầu hoặc hình trứng

• Đường kính 1μm

• Cầu khuẩn được chia thành

✓Đơn cầu

✓Song cầu (Vi khuẩn lậu)

✓Tứ cầu

✓Tụ cầu (Tụ cầu vàng)

✓Liên cầu

Một số hình ảnh về cầu khuẩn

B Trực khuẩn

Trực khuẩn Shigella

• Có hình que, đầu tròn

hay vuông

• Kích thước của vi khuẩn

gây bệnh :

-Rộng: 1μm

- Dài : 2-5μm

Hình ảnh của E.coli

Bacilli anthracis (trực khuẩn than)

Clostridium tetani (trực khuẩn uốn ván)

C Xoắn khuẩn

Treponema pallidum gây

bệnh giang mai

• Vi khuẩn hình sợi lượn sóng

và di động

• Chiều dài khoảng 30 μm

• Phân loại:

Treponema

Leptospira

Borrelia

Treponema

Xoắn khuẩn giang mai (Treponema pallidum)

Leptospira

• Gây bệnh dịch ở

động vật nuôi và động

vật hoang dã

• Gây bệnh cho người

với các triệu chứng

sốt, cúm, viêm gan và

viêm màng não

Borrelia

• Gây bệnh lyme.

• Truyền từ động vật sang người

• Do ve, chấy, rận là các động vật trung gian truyền bệnh

Xoắn khuẩn

Borrelia burgdoferi

Vi khuẩn có hình thể trung gian

Vi khuẩn dịch hạch

(cầu – trực khuẩn) Phẩy khuẩn tả

(trực khuẩn – xoắn khuẩn)

II CẤU TRÚC VI KHUẨN

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

2.1 Chất nhân

• Cấu trúc :

• Là 1 phân tử ADN dạng vòng, khép kín.

• Chứa 3000 gen

• Có chứa thông tin di truyền là 1 nhiễm sắc thể duy nhất.

• Nhân nguyên thủy, chưa có màng nhân

• Chức năng:

+ Di truyền, biến dị của vi khuẩn.

+ Chỉ huy sự sinh sản của vi khuẩn.

+ Chỉ huy việc tổng hợp các thành phần khác.

• Có plasmit hoặc tranposon

- Plasmid: là đoạn ADN nhỏ nằm trong NSC, có khả năng

sao chép độc lập với ADN nhân

2.2 Chất nguyên sinh

- Vị trí: là vùng dịch nằm trong màng sinh chất

và bao quanh nhân

- Dạng keo, 80% là nước

- Protein chiếm 50% trọng lượng khô

- Là một khối thống nhất, không phân hóa

thành vùng chức năng

• Có chứa nhiều Ribosom và các hạt vùi

• Không có: ty thể, lạp thể, lưới nội bào và cơ

quan phân bào

- Ribosome nằm rải rác trong TBC, chiếm 70%trọng lượng khô của TB

• Gồm 2 tiểu đơn vị có thành phần là ARN ribosome và protein

• 70S (50S + 30S);

Cấu tạo ribosome của E.coli 2 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

• Vị trí: bao quanh chất nguyên sinh và nằm trong thành tế

bào

• Cấu trúc:

- Dày 10nm, gồm 3 lớp

-là màngmỏng, tinh vi, chun giãn

- thànhphần: 60% pr và 40%lipid mà đa phần là

phospholipid

Màng nguyên sinh chất

Chức năng của màng

• Là cơ quan hấp thụ và đào thải chọn lọc các chất.

• Là nơi tổng hợp enzym ngoại bào

• Là nơi tổng hợp các thành phần của thành tế bào

• Là nơi tồn tại của hệ thống enzym hô hấp tế bào

• Tham gia vào quá trình phân bào

2.4 Thành tế bào

• Có ở hầu hết vk trừ Mycoplasma

• Cấu trúc:

-Là bộ khung vững chắc bao ngoài màng sinh chất

-Cấu tạo bởi đại phân tử glycopeptid:

▪ Peptidoglycan

▪ Mucopeptid

▪ Murein

Thành tế bào vi khuẩn

- Vách dày 15 -30 nm, không chia lớp, trong cấu trúc có thêm acid teichoic, Mg++, không có lipid nên khi kết hợp với thuốc tím gentian và lugol

sẽ bền màu

- Giữ tinh thể tím kết tinh ở lại thành tế bào trong 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 dương

• Vách mỏng (8 - 12 nm) chia 3 lớp, trong cấu trúc

có thêm phospholipid

- Màng ngoài nằm bên ngoài lớp PG mỏng

- Cấu trúc phức tạp do PG còn liên kết với các protein, lipoprotein…

- Trong phương pháp nhuộm Gram, thành tế bào

VK Gram âm có màu hồng hoặc đỏ tía

Thành tế bào vi khuẩn Gram âm (-)

Thành tế bào vi khuẩn Gram âm (-) Gram dương (trái) và âm (phải) Thành tế bào vi khuẩn

B Vi khuẩn Gram (+)

• 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 nguyên thân của vi khuẩn để xác định và phân loại VK

• Là nơi tác động của nhóm kháng sinh (beta lactam)

• Mang các điểm tiếp cận (receptor) đặc hiệu cho thực khuẩn thể

2.5 Vỏ tế bào

• Là một lớp nhầy lỏng lẻo, sền sệt, không rõ rệt

bao quanh vi khuẩn Chỉ một số vi khuẩn và trong

những điều kiện nhất định vỏ mới hình thành, ví

dụ: phế cầu, dịch hạch

• Bản chất hóa học của vỏ:

➢Là polysaccharid: ví dụ ở E.coli

➢Là polypeptid: ví dụ ở trực khuẩn than

• Chức năng

➢ Bảo vệ tế bào vi khuẩn

➢Chống thực bào

➢Làm kháng nguyên vỏ

2 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)

2.6 Lông

• Không phải có ở tất cả

các loại vi khuẩn

• Cấu tạo: Là protein dài,

xoắn tạo thành từ các

axitamin dạng D

Vị trí và chức năng của lông

• Vị trí:

➢Lông ở một đầu

➢ Lông quanh thân

➢Chùm lông ở đầu

• Chức năng

➢Giúp vi khuẩn di chuyển

2.7 Pili

• Là cơ quan phụ như lôngnhưng ngắn và mỏng hơn

• Có nhiều ở vi khuẩn Gram (-)

• Cấu trúc: Như lông nhưng ngắn và mỏng hơn

• Phân loại và chức năng:

- Pili giới tính: chuyển vật liệu di truyền

- Pili chung: dùngđể bám lên môi trường lỏng hay

đặc ( Ví dụ: vi khuẩn lậu)

Pili và lông

2.8 Nha bào

• Vi khuẩn có khả năng tạo nha bào khi điều kiện sống

không thuận lợi

• Mỗi vi khuẩn chỉ tạo được 1 nha bào

- Nha bào làtrạng thái sống tiềm tàng của 1 số vi khuẩn khi gặp điều kiện bất lợi như nhiệt độ cao, áp suất cao, thiếu dinh dưỡng kéo dài

- Cấu trúc: Hình thành thêm vách, vỏ, màng bao không thấm nước,nước mất dần ở bào tương, các enzym khônghoạt động

- Tácdụng: Khả năng đề kháng cao với các điều kiện dinh dưỡng kéo dài

III SINH LÝ VI KHUẨN

3.1 Dinh dưỡng của vi khuẩn

• Tất cả vi khuẩn gây bệnh đều là vi khuẩn dị dưỡng, đa

phần tự tổng hợp các chất để sống và phát triển (1 số ít

phải ký sinh bên trong tế bào sống)

• Nuôi cấy vào môi trường nhân tạo, có thể là đặc hay

lỏng, môi trường có đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết

• Chuyển hoá các chất

-Chất dinh dưỡng thẩm thấu qua màng tế bào và được chuyển hóa bằng hệ thống enzyme ngoại bào và nội bào

• Enzyme ngoại bào:

✓được tiết ra ngoài,

✓ phânhủy các thức ăn từ phức tạp thành đơn giản, đưa vào trongtế bào

Exoenzyme

• Enzyme nội bào:

✓ tổng hợp thức ăn đã hấp thụ thành các chất cho tế bào

✓ dùng cho quá trình tổng hợp năng lượng, lên men, các phản ứng sinh tổng hợp

✓ VD: nuclease, urease, catalase…

• Nhu cầu và yếu tố sinh trưởng

✓ Nhu cầu năng lượng: quang tự dưỡng, hóa tự dưỡng

✓ Nhu cầu cơ chất tạo hình: nguồn Carbon, nguồn nito, các chất vô cơ

• 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 và 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 7

❖O2: kị khí và hiếu khí

Phạm vi sinh trưởng nhiệt độ của vsv

3.2 Hô hấp của vi khuẩn

Hô hấp là quá trình oxy hóa cơ chất để tạo

ra năng lượng cho tế bào

Cơ chất: chất hữu cơ hoặc vô cơ (glucose)

Chất nhận điện tử cuối cùng: O2hoặc không

phải O2

+ Hô hấp hiếu khí (oxy hóa): Chất nhận điện

tử cuối cùng: O2

+ Hô hấp kỵ khí: Chất nhận điện tử cuối cùng là 1 chất vô cơ: nitrat, sulfate, carbonate…

• Phân loại vi khuẩn theo hình thức tạo

năng lượng:

✓ VK ưa khí tuyệt đối: tạo năng lượng bằng

cách oxy hóa, chỉ phát triển được khi có

O2: tả, lao

✓ VK kỵ khí: tạo năng lượng qua quá trình

lên men, chỉ phát triển được khi không có

O2: trực khuẩn uốn ván, ngộ độc thịt…

✓ VK ưa khí, kỵ khí tuỳ ngộ: có năng lượng bằng cách oxy hóa hoặc lên men: trực khuẩn đường ruột

✓ VK kỵ khí, ưa khí tuỳ ngộ: có năng lượng bằng cách lên men, có thể sd O2: liên cầu

• Sinh sản bằng cách

tự chia đôi

• Thời gian phân chia thường 20-30 phút, riêng VK lao khoảng

30 giờ/một thế hệ

3.4.1 Trong môi trường lỏng

-Thích ứng (2h): số lượng

không thay đổi, quá trình

chuyển hóa mạnh

-Tăng theo hàm mũ (10h):

số lượng tế bào tăng theo

bội số, chuyển hóa mạnh

nhất

-Dừng tối đa (3-4h): sinh

sản chậm, vi khuẩn già

và chết

-Suy tàn: sự sinh sản dừng,

chết tăng, số lượng VK

giảm xuống

• Kết quả: môi trường vẩn đục, tạo cặn hoặc hạt ở đáy, tạo váng bề mặt

Lên men trong môi trường canh thang

3.4.2 Trên môi trường đặc:

• Khuẩn lạc là một quần thể vi khuẩn được sinh ra từ một vi khuẩn

• Mỗi loại VK có khuẩn lạc khác nhau về kích thước, màu sắc, hình dạng

• Có 3 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