Chương II VI SINH VẬT NHÂN NGUYÊN doc

VSV nhân nguyên tiền hạch=Prokaryotic microorganisms bao gồm các VSV đơn bào, không có nhân thực sự, nhân không có màng và được chia thành 2 nhóm: Vi khuẩn thật và Vi khuẩn cổVi khuẩn có

Chương II

VI SINH VẬT NHÂN NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BẠC LIÊU

VSV nhân nguyên (tiền hạch=Prokaryotic microorganisms) bao gồm các VSV đơn bào, không có nhân thực sự, nhân không có màng và được chia thành 2 nhóm: Vi khuẩn thật và Vi khuẩn cổ

Vi khuẩn có nhiều hình dạng khác nhau:

A Hình que - trực khuẩn (Bacillus)

B Hình cầu (coccus) tạo thành chuỗi (strepto-) - liên cầu khuẩn

(Streptococcus).

C Hình cầu tạo đám (staphylo-) - tụ cầu khuẩn (Staphylococcus).

D Hình tròn sóng đôi (diplo-) - song cầu khuẩn (Diplococcus).

E Hình xoắn - xoắn khuẩn (Spirillum, Spirochete).

F Hình dấu phẩy - phẩy khuẩn (Vibrio).

Hình dạng một số chi VK có dạng trực khuẩn

Hình dạng một số chi VK có dạng xoắn khuẩn và phẩy khuẩn

Cấu tạo tế bào vi khuẩn

Hình 2.2: Mô hình và sơ đồ cấu trúc tế bào vi khuẩn

1 Thành tế bào, 2 Màng sinh chất, 3 Thể nhân, 4 Mexosome,

5 Chất dự trữ, 6 Sinh chất, 7 Bào tử, 8 Tiên mao,

9 Khuẩn mao, 10 Khuẩn mao giới tính, 11 Bao nhầy,

12 Tầng dịch nhầy, 13 Ribosome, 14 Thể ẩn nhập, 15 Plasmid.

Tiên mao (roi)

• Tiên mao thường thấy ở Vibrio, Spirillum và nhiều loài vi khuẩn

Gram âm Số lượng tiên mao có thể từ 1-30 sợi tùy thuộc vào loài

vi khuẩn.

• Tiên mao là sợi lông dài, mọc ở mặt ngoài của vi khuẩn, dài từ

6-30µm và đường kính 10-30nm (12nm ở Proteus, 20-25nm ở Vibrio và Pseudomonas).

• Tiên mao có cấu tạo từ một loại protein gần với Keratin mà

người ta gọi là flagelline.

Vibrio

Tiên mao giúp cho vi khuẩn chuyển động, khi vi khuẩn

di động tiên mao xoáy vào nước hoặc môi trường lỏng (có thể tới 100 vòng trong 1 giây), trong khi tiêm mao chuyển động như que gạt

Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ di chuyển của VK

Vị trí của tiên mao

+ Không có tiên mao + Mọc ở cực

+ Mọc xung quanh tế bào + Mọc từ giữa tế bào

Khuẩn mao (pili)

- Khuẩn mao là những sợi lông ngắn,

số lượng nhiều, kích thước rất nhỏ

- Chức năng: giúp cho VK bám giữ vào bề mặt cõ chất, tăng bề mặt hấpthu chất dinh dưỡng

- Mỗi VK có 1-4 khuẩn mao giới tính (sex pili) làm cầu nối chuyển Pseudomonas

Bao nhày (capsule)

Hình vỏ nhày lớn của cầu khuẩn đýợc nhuộm với mực tàu (nhuộm âm bản)

Bao nhầy: polysaccharide, polipeptit, protein, 98% nýớc

Có 2 loại bao nhầy: bao nhầy dầy có chiều dầy > 0,2 µm, bao nhày

mỏng có chiều dầy < 0,2 µm

Chức năng BN: Bảo vệ tế bào VK tránh bị thực bào và khô hạn, là

nõi tích lũy chất dinh dưỡng, giúp VK bám vào giá thể

Vi khuẩn Acetobacter xylinum có bao nhầy cấu tạo bởi cellulose

Thạch dừa (Nata de coco)

Vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides có bao nhầy dày chứa hợp chất polyme là Dextran có tác dụng thay huyết tương khi cấp cứu mà thiếu huyết tương

Thành tế bào (cell wall)

Chiều dầy 10-18nm, chiếm 10-20% trọng lương khô của

VK, chịu áp suất thẩm thấu 10-25 atm

Chức năng của thành tế bào

Duy trì hình dạng của tế bào.

Duy trì áp suất thẩm thấu bên trong tế bào

Bao bọc cho khối nguyên sinh chất bên trong

Hổ trợ sự chuyển động của tiêm mao

Cần thiết cho quá trình phân cắt bình thường của tế bào

Có vai trò trong việc bắt màu nhuộm khi nhuộm gram

Cho phép các chất dinh dưỡng đi qua, nhưng ngăn cản sự xâm nhập một số chất có hại đối với tế bào.

Có liên quan mật thiết đến tính kháng nguyên, của vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt liên quan đến nội độc tố của vi khuẩn Gram âm.

Màng tế bào chất

Chiều dầy 5-10 nm, chiếm 10-15% trọng lượng TB

Chức năng của màng tế bào chất

- Duy trì áp suất thẩm thấu tế bào

- Khống chế sự vận chuyển, trao đổi ra vào tế bào của các chất dinh dưỡng, các sản phẩm trao đổi chất

- Duy trì một áp suất thẩm thấu bình thường bên trong tế bào

- Là nõi sinh tổng hợp một số thành phần của tế bào như vách, giáp

mô, do trong màng có chứa enzyme và ribosom

- Là nõi tiến hành các quá trình photphoril oxy hoá và photphoril

Tế băo chất

TBC lă thănh phần chính cuả tế băo VK, lă một khối chất keo bân lỏng, chứa 80-90% nýớc, thănh phần hóa học chủ yếu lă lipoprotein.

Trong TBC chứa ribosome, không băo, thể nhđn, câc hạt dự trữ, câc hạt sắc tố, meosome.

Chức năng TBC:

+ Tạo ra câc phđn tử ban đầu hoặc câc chất liệu cần thiết cho quâ trình tổng hợp của TB

+ Cung cấp năng lýợng cho TB

+ Chứa chất băi tiết của tế băo

Thể nhđn

VSV nhđn nguyín chýa có nhđn rõ răng, không có măng nhđn(gọi lă nhđn sõ = nguyín thủy), một văi trường hợp chỉ thấy vùng tập trung chất nhđn, muốn thấy rõ nhđn phải nhuộm

NST hoặc phđn tích quang phổ

Hình 5-11: Hình chụp qua tia phóng xạ sợi DNA

của VK E.coli (Sợi dưới là ảnh chụp, vòng trên, đậm, là hình vẽ lại) cho thấy DNA đang trong quá trinh tách hai (phần A và C)

Nhđn lă cõ sở vđt chất chứa đựng thông tin duy truyền, có hình dạng bất định, lă 1 NST duy nhất có cấu tạo bởi 1 sợi DNA xoắn kĩp

Plasmid: lă sợi AND kĩp vòng, nằm ngoăi NST

Thể nhân trong tế bào vi khuẩn Escherichia coli.

Nha bào chóng chịu tốt với các điều kiện bất lợi, thời gian lưu tồn rất lâu và trở về trạng thái sinh vật bình thường khi gặp điều kiện thuận lợi.

Nha bào (endospore)

• Nha bào giữ nhiệm vụ lưu tồn, không giữ nhiệm vụ sinh sản.

• Hình thành trong TB VK ở gian đoạn nhất định.

• Cấu tạo nha bào: gồm nhiều lớp màng bao bọc ngăn chặn sự thẩm thấu của nước và các chất tan

Clostridium botulinum

Khuẩn lạc xạ khuẩn

Trên môi trýờng đặc đa số

xạ khuẩn có hai koại khuẩn ty: khuẩn ty khí sinh (aerial mycelium) và khuẩn ty cõ chất (substrate mycelium)

Sự hình thành hai loại khuẩn ty sau khi bào tử xạ khuẩn nẩy mầm

2.1.2 Xạ khuẩn

• Xạ khuẩn là nhóm vi khuẩn đặc biệt Chúng có khuẩn lạc khô và

đa số có dạng hình phóng xạ (actino-) nhýng khuẩn thể lại códạng sợi phân nhánh nhý nấm (myces)

- Xạ khuẩn là nhóm lớn VK G+, hiếu khí, sống hoại sinh hoặc kí sinh, cấu taọ dạng sợi phân nhánh, phân bố rộng rãi trong đất.

- Xạ khuẩn sinh ra nhiều sản phẩm trao đổi chất quan trọng: chất kháng sinh, enzime, vitamin nhóm B, acid amin và acid hữu cơ (bột ngọt).

- Xạ khuẩn gây bệnh lao và bạch cầu ở người

Xạ khuẩn có nhiều nĩt khâc với nấm nhýng giống với vi khuẩn

- Có giai đoạn đa bào và giai đoạn đơn bào

- Kích thước : rất nhỏ, tương tự vi khuẩn

- Nhân : giống với vi khuẩn, không có màng nhân và tiểu hạch

- Vách tế bào : không chứa celluloz hoặc kitin, giống với vi khuẩn

- Xạ khuẩn không có giới tính (không có tế bào đực, cái)

- Hoại sinh và ký sinh

2.1.3 Vi khuẩn lam

- Vi khuẩn lam: Thuộc VK cổ, nhđn nguyín thủy, tự dýỡng nhờ có diệp lục tố a, caroten β vă câc sắc tố phụ, đơn băo, không có nhđn rõ rệt

- Trước đđy VK lam còn gọi lă tảo lam, tuy nhiín VK lam khâc nhau với tảo:

+ VK lam không có lục lạp

- VK lam cố định Nitơ cho cây trồng, một số VK lam có gía trị dinh

dưỡng cao, có chứa một số hoạt chất có giá trị trong y học, có tốc

độ phát triển nhanh, khó nhiễm tạp nên được nuôi với qui mô công nghiệp để thu nhận sinh khối (nuôi Spirulina từ nước thải)

- VK lam gây hiện tượng “nước nở hoa” làm giảm lượng oxi trong

nước làm đối động vật phu du, hại cá, nhiễm nguồn nước sinh hoạt.

- VK lam có hình dạng và kích thước rất khác nhau, đơn bào hoặc

đa bào dạng sợi.

- Mycoplasma rất nhạy cảm với nhiệt độ (bị diệt 45-550C trong 15

phút), khô hạn, tia tử ngoại, thuốc sát trùng, một số chất kháng sinh.

- Do không có thành tế bào nên rất nhạy cảm với áp suất của môi

trường.

2.1.4 Vi khuẩn nguyên thủy

2.1.4.1 Mycoplasma

- Mycoplasma là VSV nhân nguyên thủy, không có vách tế bào,

TB chỉ bao bọc bởi 1 màng nguyên sinh chất, thuộc G

-Kích thýớc nhỏ: 0,3-1 µm

Hình dạng rất biến đổi: Cầu, bầu dục đến hình sợi không đều nhau, có khi hình xoắn.

Hình thức sinh sản rất phức tạp: nảy chồi, phân đôi.

Có đời sống hoại sinh, thường thấy trong đất, nước bẩn, trong phân ủ.

Khi nuôi cấy trên môi trường thạch, Mycoplasma tạo thành khuẩn lạc rất nhỏ, tròn, đýờng kính 0,1 mm

Khuẩn lạc và hình dạng của Mycoplasma

- Một số loài gây bệnh cho cây trồng (Spiroplasma citric gây bệnh

stubborn trên cam quýt), gây bệnh ở người (Mycoplasma

pneumoniae gây bệnh viêm màng phổi), làm nhiễm bẩn dung dịch nuôi cấy.

- Ricketxi mẫn cảm với nhiệt độ (chết ở 560C sau 30 phút, 1000C

sau 30 giây nhưng nhiệt độ lạnh hay đông khô tồn tồn tại lâu hơn)

- Hình dạng: có hình thái biến hóa: que, cầu, song cầu, sợi, …

- Hình thức sinh sản: phân đôi

Có đời sống ký sinh, gây bệnh cho người và gia súc (Rickettsia prowalzkii là tác nhân gây bệnh sốt phát ban), cần có côn trùng chích hút làm môi giới lan truyền, không nuôi cấy ngoài môi trường nhân tạo

Ricketxi có một số điểm giống và khác

VK

+

+ +

+ + + -

+

+ +

+ - - +

- Quan sát được dưới kinh

hiển vi quang học (X1500)

- Sinh sản theo lối phân cắt

- Tổng hợp được protein của

chinh mình

- Chứa cả ADN và ARN.

- Vách tế bào co mucopoly

saccarid.

- Nội ký sinh bắt buột.

- Cấy được trong môi trường

nhân tạo

Ricket xi

Vi khuẩn Các đặc điểm

2.1.4.3 Clamydia

Là loại VK G-, nhân nguyên thủy, rất nhỏ bé, hệ thống enzim chýa hoàn chỉnh, thiếu enzim tham gia quá trình trao đổi sinh năng lượng.

Sinh sản: hình thành bọc với các hạt bên trong, sau đó phân đôi Sống ký sinh bắt buộc trong tế bào các sinh vật nhân thật.

2.2 Vi khuẩn cổ

Có lâu đời nhất trong nhóm VSV nhân nguyên

Có thành tế bào và đặc tính sinh hóa sai khác với VK thật

Sống được trong điều kiện môi trường rất đặc biệt mà các VSV

bình thường không sống được

Vi khuẩn ưa mặn

Phát triển đýợc ở 4-5 M NaCl (25%), thấp hõn 3 M thì không

phát triển.

Thành tế bào, ribosom và các enzim của nhóm vi khuẩn này đều

được cân bằng bởi Na+.

Vi khuẩn sinh khí mêtan

Vi khuẩn ưa nhiệt

Phát triển được ở nhiêt độ từ 80-1050C, các enzim đều được cân bằng ở nhiệt độ cao.

Hầu hết nhóm vi khuẩn ưa nhiệt này cần có S để phát triển

Tìm thấy ở miệng núi lửa, các thủy vực nước nóng, đáy các đại dưỡng.

Enzim taq polymerase từ VK Thermus aquaticus được sử dụng trong các phản ứng trùng hợp (PCR) để khuếch đại ADN.

Câu hỏi ôn tập chương II

Nêu hình dạng (vẽ hình) và kích thước của vi khuẩn

Cấu tạo của tế bào vi khuẩn gồm những cơ quan nào

Mô tả cấu tạo, chức năng và các vị trí tiên mao của vi khuẩn

Mô tả cấu tạo và chức năng của khuẩn mao và bao nhầy

Mô tả cấu trúc và chức năng của màng tế bào

Mô tả cấu trúc và chức năng của tế bào chất và nhân