I. Đặc điểm hình thái, sinh lý và ứng dụng của vi khuẩn trong công nghiệp 1 Đặc điểm hình thá
a. Màng của vi khuẩn
Bên ngoài cùng có một lớp màng dày gọi là màng tế bào. Bên trong có một lớp màng mỏng gọi là màng nguyên sinh chất. Trong đó có chất nguyên sinh và có nhiều bào quan khác nhau. Một số vi khuẩn bên ngoài có một lớp giáp mạc (capsul).
+ Giáp mạc (capsul) là một bộ phận phụ của tế bào vi khuẩn, có thể tách ra mà không gây ảnh
hưởng đến hoạt động sống của vi khuẩn. Đó là lớp chất nhày, lỏng lẻo bám xung quanh tế bào nên còn gọi là màng nhày. Màng nhầy này được hình thành do sự nhày hóa màng tế bào, tạo nên một lớp vỏ bao bọc bên ngoài tế bào. Ở một số loại vi khuẩn, vỏ này chỉ bao bọc một tếbào như
Bacillus anthraxit. Ở một số loài khác vỏ này bao bọc hàng chục tế bào, do vậy còn gọi là khuẩn
bao đàm như Azotobacter chrococcum.
*Thành phần chủ yếu của giáp mạc là polysacarit hoặc polypeptit tùy loại vi khuẩn. Ví dụ giáp mạc của Acetobacter xylynum chủ yếu là polypeptit.
Điều kiện hình thành giáp mạc biến thiên theo tính chất từng loài vi khuẩn nhưng cơ bản là trong
điều kiện môi trường giàu đường, ít đạm.
*Chức năng: Tạo giáp mạc là hình thức tự vệ của vi khuẩn. Vi khuẩn tạo giáp mạc để chống lại chất kháng sinh diệt khuẩn. Tuy nhiên, 98% trọng lượng giáp mạc là nước, bởi vậy giáp mạc còn có chức năng chống lại sự khô cạn, kéo dài thời gian sống của vi khuẩn. Ngoài ra, giáp mạc còn
là nơi dự trữ thức ăn và thải các chất không cần thiết của quá trình trao đổi chất. Một số vi khuẩn
+ Màng (membrane) là bộ phận chính, nằm ngoài cùng, sát giáp mạc, mỏng, bề dày cỡ 10 - 20 nm, chiếm 20% trọng lượng khô của tếbào, có tính đàn hồi, tính bán thấm và độ bền cơ học cao, nhờđó chống được sựva đập, giúp cho vi khuẩn trao đổi chất dễ dàng với môi trường.
Màng tế bào không có màu, trong suốt, khảnăng khúc xạ ánh sáng kém, rất khó bắt mầu các thuốc nhuộm thông thường do vậy khi nghiên cứu phải sử dụng biện pháp đặc biệt như gây hiện
tượng co nguyên sinh (plasmolyse) bằng cách ngâm vào dung dịch muối ưu trương 0,2M KNO3
hay 0,2M NaCl thì tế bào chất bị co lại (vì nước thoát ra ngoài), màng sẽ tách ra. Cũng có thể
dùng siêu âm phá vỡ tế bào hoặc dùng kính hiển vi điện tửđể bóc màng.
Thành phần hóa học của màng chủ yếu là polysacarit, lipit, lipoit, protein với các loại đường glucoza, araphinoza, lactoza. Khác với màng tế bào thực vật, màng tế bào vi khuẩn không có hợp chất xenluloza.
Chức năng của màng là bảo vệ tế bào chất và thực hiện quá trình trao đổi chất.
+ Màng nguyên sinh chất (citoplasmid membrane). Đó là phần chất nguyên sinh nằm sát màng tế
bào, dày khoảng 50 - 100AO, chiếm gần 10 - 15% trọng lượng khô của tếbào, được cấu tạo từ
một phức chất cơ bản là lipoprotein. Dưới các tiêu bản siêu cắt, người ta thấy màng nguyên sinh chất gồm ba lớp: lớp trong cùng và ngoài cùng là protein, lớp giữa là photpholipit. Sự sắp xếp
này làm tăng khảnăng bán thấm của màng tế bào. Chức năng của màng nguyên sinh chất:
- Là nơi thực hiện quá trình tổng hợp một số thành phần của tếbào như màng tế bào, giáp mạc, tiên mao, vì 90% enzim oxy hóa khử (dehdrogenaza và xitocrom) nằm ở vùng này.
- Nó chủđộng tích lũy thức ăn cho tế bào vì enzim permeaza có vai trò quan trọng giống như là
một enzim vận chuyển cũng định cư ở màng tế bào chất. - Duy trì áp suất thẩm thấu của tế bào.