Bài giảng Vi sinh vật đại cương - Đào Hồng Hà

Bài giảng Vi sinh vật đại cương - Đào Hồng Hà cung cấp cho học viên các kiến thức về vi sinh vật học; vi sinh vật nhân nguyên thủy; vi sinh nhân thật; sinh lý học vi sinh vật; ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự sinh trưởng của vi sinh vật; di truyền học vi sinh vật; kỹ thuật bảo quản giống vi sinh vật;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Bài giảng VI SINH VẬT ĐẠI  CƯƠNG Đào Hồng Hà MỤC LỤC Bài giảng MỤC LỤC CHƯƠNG I MỞ ĐẦU VỀ VI SINH VẬT HỌC 11 1. ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA VI SINH VẬT HỌC 11 1.1. Đối tượng của vi sinh vật học đại cương 11 1.2. Sự phân bố của vi sinh vật 12 1.3. Vai trò của vi sinh vật  12 1.4. Nhiệm vụ của vi sinh vật học đại cương 13 2. KHÁI LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH  VẬT HỌC .14 2.1. Giai đoạn trước khi phát minh ra kính hiển vi 14 2.2. Giai đoạn sau khi phát minh ra kính hiển vi (Phát  hiện ra vi sinh vật) .15 2.3. Giai đoạn vi sinh vật học thực nghiệm với Pasteur .15 2.4. Giai đoạn sau Pasteur và vi sinh học hiện đại 18 3. CÁC ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT  20 3.1.Kích thước nhỏ bé .20 3.2. Hấp thu nhiều, chuyển hố nhanh  21 3.3. Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh 21 3.4. Có năng lực thích ứng mạnh và dễ dàng phát sinh  biến dị 22 3.5. Phân bố rộng, chủng loại nhiều 23 3.6. Là sinh vật xuất hiện đầu tiên trên trái đất 23 CHƯƠNG II  VI SINH VẬT NHÂN NGUYÊN THỦY 26 1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI VÀ CẤU  TẠO TẾ BÀO VI SINH VẬT 26 1.1. Kính hiển vi  26 1.1.1. Kính hiển vi quang học 26 1.1.2. Kính hiển vi điện tử 28 1.2. Phương pháp làm tiêu bản hiển vi .29 1.2.1. Phương pháp làm tiêu bản soi tươi (giọt ép,  giọt treo) 29 1.2.2. Phương pháp làm tiêu bản nhuộm và soi kính  hiển vi quang học 30 1.2.3. Phương pháp quan sát dưới kính hiển vi điện  tử 31 2. VI KHUẨN 32 2.1. Hình dạng và kích thước 32 2.1.1. Cầu khuẩn (Coccus) 32 2.1.2. Trực khuẩn (Bacillus, Bacterium) 34 2.1.3. Cầu trực khuẩn (Cocco­Bacillus) 36 2.1.4. Phẩy khuẩn (Vibrio)  36 2.1.5. Xoắn thể (Spirillum) .36 2.1.6. Xoắn khuẩn (Spirochaeta) 37 2.2. Cấu tạo tế bào vi khuẩn .38 2.2.1. Thành tế bào (Cell wall) .40 2.2.2. Màng tế bào chất 43 2.2.3. Tế bào chất (Cytoplasm) .45 2.2.4. Mesosom 45 2.2.5. Ribosom .46 2.2.6. Các hạt dự trữ 47 2.2.7. Thể nhân (nuclear body) 48 2.2.8. Bao nhầy (capsula) 50 2.2.9. Tiêm mao (Flagella) và nhung mao (pilus hay  fimbria)  52 2.2.10. Nha bào và sự hình thành nha bào (spore) 55 3. MỘT SỐ NHĨM VI KHUẨN ĐẶC BIỆT 59 3.1. Xạ khuẩn 59 3.2. Mycoplasma và dạng L của vi khuẩn 62 3.3. Rickettsia 63 4. SỰ SINH SẢN Ở VI KHUẨN 64 4.1. Sinh sản vơ tính  64 4.2. Sinh sản hữu tính .65 66 CHƯƠNG III VI SINH NHÂN THẬT 68 1. NẤM MEN 68 1.1. Hình thái, cấu tạo nấm men .68 1.1.1. Hình thái, kích thước nấm men 68 1.1.2. Cấu tạo tế bào nấm men .70 1.2. Sinh sản của nấm men 78 1.2.1. Sinh sản vơ tính 78 2. NẤM MỐC (NẤM SỢI) 85 2.1. Hình thái nấm mốc .85 2.2. Cấu tạo của nấm mốc  87 2.2.1. Khuẩn ty .87 2.2.2. Bào tử 93  3. TẢO  98 3.1. Ngành Tảo đỏ (Rhodophyta) 98 3.2. Nhóm Tảo nâu 99 3.2.1. Ngành Khuê tảo hay Tảo cát (Bacillariophyta)  99 3.2.2. Ngành Tảo giáp (Pyrrophyta)  100 3.2.3. Ngành Tảo nâu (Phaeophyta)  101 3.3. Nhóm Tảo lục 102 3.3.1. Ngành Tảo lục (Chlorophyta)  102 3.3.2. Ngành Tảo vòng (Charophyta)  104 3.3.3. Ngành Euglenophyta (Tảo mắt)  .104 CHƯƠNG IV  SINH LÝ HỌC VI SINH VẬT 108 1. DINH DƯỠNG Ở VI SINH VẬT 108 1.1. Thành phần hóa học tế bào vi khuẩn  .108 1.1.1. Nước 108 1.1.2. Vật chất khô .110 2. CÁC KIỂU DINH DƯỠNG Ở VI SINH VẬT 117 2.1. Nhu cầu về thức ăn của vi sinh vật  117 2.2. Nguồn thức ăn nitơ của vi khuẩn  121 2.3. Nguồn thức ăn khoáng đối với vi sinh vật  .123 2.4. Nhu cầu về chất sinh trưởng của vi sinh vật  125 3. CƠ CHẾ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT DINH DƯỠNG  VÀO TẾ BÀO VI SINH VẬT 126 3.1. Khuếch tán thụ động 127 .127 Hình 4.1. Cơ chế khuếch tán thụ động 127 3.2. Vận chuyển nhờ permease 127 4. TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 131 Khái niệm trao đổi chất 131 4.1. Q  trình trao đổi năng lượng 132 4.1.1. Bản chất của sự hơ hấp vi sinh vật 132 4.1.2. Các loại hơ hấp 133 Hình 4.11. Năng lượng ATP tạo thành tự sự hơ hấp hiếu  khí các chất hữu cơ .140 b. Năng lượng hóa học 140 4.2. Sự phân giải các hợp chất hữu cơ 142 4.2.1.  Phân giải các hợp chất không chứa Nitơ .142 + Lên men acid acetic (dấm) 156 4.2.2. Phân giải các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ 156 d. Q trình Nitrat hóa  159 e. Q trình phản Nitrat hóa 160 4.3. Tổng hợp các hợp chất hữu cơ  .160 4.3.1. Tổng hợp các hợp chất hữu cơ có Nitơ .160 4.3.2.Tổng hợp các hợp chất hữu cơ khơng chứa  Nitơ .164 5. SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH  VẬT 165 5.1. Sinh trưởng, sinh sản và phát triển của vi khuẩn 165 5.2. Phương pháp nghiên cứu sự phát triển của vi sinh  vật 166 5.2.1. Nuôi cấy vi sinh vật  166 5.2.2. Nuôi cấy vi khuẩn 168 5.3. Các phương pháp định lượng vi khuẩn  169 5.3.1. Đếm trực tiếp dưới kính hiển vi  169 5.3.2. Đếm số tế bào sống (khuẩn lạc trên đĩa  thạch) 170 5.3.3. Phương pháp đo độ đục của huyền phù vi  khuẩn  172 5.4. Lý thuyết về sự phát triển của vi khuẩn 174 5.5. Biểu đồ phát triển của vi khuẩn  176 5.5.1. Sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn trong  điều kiện nuôi cấy tĩnh 176 5.5.2. Hiện tượng sinh trưởng kép .179 5.5.3. Sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn trong  điều kiện nuôi cấy liên tục 180 CHƯƠNG V  ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ĐẾN  SỰ SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT 184 1. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TÁC NHÂN VẬT LÝ .184 1.1. Độ ẩm .184 1.2. Nhiệt độ 184 1.2.1. Nhiệt độ thấp  185 1.2.2. Nhiệt độ cao .186 1.3. Áp suất thẩm thấu 187 1.4. Sóng siêu âm  188 1.5. Sức căng bề mặt  .188 1.6. Tia bức xạ   .189 1.6.1. Ánh sáng mặt trời .189 1.6.2. Tia tử ngoại (tia cực tím ­UV) 189 2. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ HĨA HỌC 190 2.1. Ảnh hưởng của pH mơi trường 191 2.2. Thế oxi hóa khử (Eh) 191 2.3. Các chất diệt khuẩn (sát trùng) 193 2.3.1. Phenol 193 2.3.2. Ethanol .193 2.3.3. Các halogen tác dụng độc với vi khuẩn 193 2.3.4. Kim loại nặng  194 3. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ SINH HỌC HAY  TƯƠNG TÁC GIỮA VI SINH VẬT VỚI VI SINH VẬT VÀ  VỚI VI SINH VẬT KHÁC .196 3.1. Kháng sinh 196 3.1.1. Khái niệm và phân loại chất kháng sinh 196 3.2. Tế bào diệt tự nhiên và các yếu tố hòa tan .204 3.3.  Kháng thể  .204 3.4. Tiêu độc và khử trùng .205 3.4.1. Tiêu độc và phương pháp tiêu độc 205 3.4.2. Khử trùng và phương pháp khử trùng .206 CHƯƠNG VI  DI TRUYỀN HỌC VI SINH VẬT 211 1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG 211 2. CƠ SỞ VẬT CHẤT DI TRUYỀN CỦA VI KHUẨN 212 2.1. ADN nhiễm sắc thể, ARN và protein  212 2.1.1. Sao chép (tự sao) 212 2.1.2. Phiên mã 214 2.1.3. Dịch mã  216 2.2. Khái niệm và phân loại Plasmid .219 2.3. Biến dị ở vi khuẩn .221 2.3.1. Sự thích nghi 221 2.3.2. Các loại biến dị 222 3. VẬN CHUYỂN VÀ TÁI TỔ HỢP THÔNG TIN DI  TRUYỀN  .226 3.1. Chuyển nạp 227 3.1.1. Những thí nghiệm của F. Griffith về sự chuyển  nạp 1928  .228 3.1.2. Thí nghiệm in vitro về hiện tượng chuyển nạp 229 3.1.3. Bản chất của nhân tố chuyển nạp  230 3.1.4. Điều kiện để có chuyển nạp 232 3.1.5. Các giai đoạn của q trình chuyển nạp 233 3.1.6. Ứng dụng chuyển nạp trong nghiên cứu di  truyền học 235 3.2. Tải nạp 237 3.2.1. Khái niệm về phage của vi khuẩn và vi khuẩn  sinh tan 238 3.2.2. Các kiểu tải nạp  243 3.2.3. Cơ chế chung của tải nạp 245 3.2.4. Ứng dụng của quá trình tải nạp   245 3.3. Giao nạp (tiếp hợp) 246 3.3.1. Chứng minh có hiện tượng lai ở vi khuẩn  .246 3.3.2. Sự phân hóa giới tính 247 3.3.3. Episome và plasmid 247 3.3.4. Nhân tố F/ 248 3.3.5. Tái tổ hợp 248 4. ỨNG DỤNG KỸ THUẬT DI TRUYỀN TRONG CHẨN  ĐỐN BỆNH TRUYỀN NHIỄM  249 4.1. Quy trình thường quy để chẩn đốn bệnh do vi  sinh vật 249 4.2. Những trở ngại trong chẩn đoán vi khuẩn học 249 4.3. Phương pháp nhân bản ADN (PCR: polymerase  chain reaction)  250 CHƯƠNG VII  KỸ THUẬT BẢO QUẢN GIỐNG VI SINH VẬT 254 1. PHIẾU THÔNG TIN VỀ CHỦNG VI SINH VẬT BẢO  QUẢN 254 2. CHỨC NĂNG CỦA BỘ SƯU TẬP VI SINH VẬT 255 3. MỘT SỐ ĐIỂM LƯU Ý ĐỐI VỚI MỘT BỘ SƯU TẬP  GIỐNG VI SINH VẬT 256 3.1. Duy trì khả năng sống của vi sinh vật bảo quản 256 3.2. Quan tâm đến số lượng tế bào khi tiến hành bảo  quản 256 3.3. Duy trì đặc tính di truyền ổn định của chủng vi  sinh vật bảo quản 256 3.4. Tính thuần chủng của vi sinh vật bảo quản 256 3.5. Kinh phí cần cho Bộ sưu tập vi sinh vật 257 3.6. Bảo quản các chủng có giá trị 257 3.7. Cung cấp chủng giống cho khách hàng 257 3.8. Cung cấp các thông tin liên quan đến chủng bảo  quản 258 3.9. Kiểm tra chất lượng chủng vi sinh vật bảo quản 258 3.10. Cơ sở dữ liệu của Bộ sưu tập vi sinh vật 258 4. GIỚI THIỆU CHUNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP BẢO  QUẢN GIỐNG VI SINH VẬT .259 4.1. Phương pháp cấy truyền vi sinh vật 259 4.2. Phương pháp đông khô vi sinh vật và phương  pháp đông khô trực tiếp 261 4.2.1. Phương pháp đông khô .261 4.2.2. Phương pháp đông khô dịch thể trực tiếp (L­ drying) 262 4.2.3. Phương pháp bảo quản lạnh sâu 262 5. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHỔ BIẾN SỬ DỤNG  TRONG BẢO QUẢN CÁC NHÓM VI SINH VẬT CỤ THỂ .264 ... 1.2. Sự phân bố của? ?vi? ?sinh? ?vật 12 1.3. Vai trò của? ?vi? ?sinh? ?vật? ? 12 1.4. Nhiệm vụ của? ?vi? ?sinh? ?vật? ?học? ?đại? ?cương 13 2. KHÁI LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA? ?VI? ?SINH? ? VẬT HỌC .14... Bài? ?giảng MỤC LỤC CHƯƠNG I MỞ ĐẦU VỀ? ?VI? ?SINH? ?VẬT HỌC 11 1. ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA? ?VI? ?SINH? ?VẬT HỌC 11 1.1. Đối tượng của? ?vi? ?sinh? ?vật? ?học? ?đại? ?cương. .. 275 10 CHƯƠNG I MỞ ĐẦU VỀ VI SINH VẬT HỌC 1. ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA? ?VI? ?SINH? ?VẬT HỌC 1.1. Đối tượng của? ?vi? ?sinh? ?vật? ?học? ?đại? ?cương Xung quanh chúng ta, ngồi các? ?sinh? ?vật? ?lớn mà chúng ta có thể