Bài giảng hình tái cấu tạo của các nhóm vi sinh vật

• Song cầu khuẩn Diplococcus:- Khi phân chia, cầu khuẩn phân cắt theo một mặt phẳng xác định rồi dính với nhau thành từng đôi một - Đa số song cầu sống hoại sinh trong tự nhiên - Một số

Chương I

HÌNH THÁI, CẤU TẠO CỦA CÁC

NHÓM VI SINH VẬT

•I.Hình thái Cấu tạo của vi khuẩn

•1 Khái niệm

• - Vi khuẩn (Bacteria) là những vi sinh vật mà cơ thể chỉ gồm 1 tế bào

• - Không có màng nhân (prokaryote)

• - Thường có kích thước dài từ 1 - 10m, rộng 0,2 - 1,5 m

• Vi khuẩn có hình thái riêng, đặc tính sinh học riêng, đa sốsống hoại sinh trong tự nhiên, một số có khả năng tiết khángsinh, một số có khả năng gây bệnh cho người và động vật

• - Có thể nuôi cấy vi khuẩn trong các môi trường nhân tạo

• - Quan sát được hình thái của chúng dưới kính hiển viquang học thông thường

• 2 Hình thái cơ bản của vi khuẩn

• Vi khuẩn có hình thái nhất định, hình thái này do màng vi khuẩn quyết định.

• Nhìn bề ngoài, người ta chia vi khuẩn làm 5 loại hình chính:

+ Cầu khuẩn + Trực khuẩn + Cầu trực khuẩn + Xoắn khuẩn

+ Phảy khuẩn.

Cầu khuẩn (coccus)

• Cầu khuẩn là loại vi khuẩn phần lớn có hình cầu nhưng

Vi cầu khuẩn (Micrococcus):

Cầu khuẩn thường đứng riêng rẽ từng tế bào một

Thường sống hoại sinh trong đất, nước và không khí Trong mô ,cơ quan của cá tươi như:

+ Micrococcus cereus

+ Micrococcus agilis

+ Micrococcus flavus…

• Song cầu khuẩn (Diplococcus):

- Khi phân chia, cầu khuẩn phân cắt theo một mặt

phẳng xác định rồi dính với nhau thành từng đôi một

- Đa số song cầu sống hoại sinh trong tự nhiên

- Một số ít loài gây bệnh như:

+ Lậu cầu khuẩn Neisseria gonorrhoeiae

+ Phế cầu khuẩn Diplococcus pneumonia

+ Não cầu khuẩn Neisseria meningitidis

Song cầu khuẩn (Diplococcus) (KHV

điện tử )

Liên cầu khuẩn (Streptococcus):

- Cầu khuẩn phân cắt theo một mặt phẳng xác định rồi dính liền với

nhau thành chuỗi dài

- Chiều dài của chuỗi tuỳ thuộc vào môi trường nuôi cấy

- Một số loài có khả năng gây bệnh cho người , động vật Những loài đáng chú ý như:

+ Liên cầu gây mủ Streptococcus pyogenes

+ Liên cầu gây bệnh viêm hạch truyền nhiễm ở ngựa

Streptococcus equi

+ Liên cầu nhóm A thường gặp gây bệnh ở người như:

Nhiễm khuẩn ngoài da: eczema, vết thương , viêm họng.

Nhiễm khuẩn khu trú thứ phát: viêm van tim, nhiễm khuẩn huyết

Streptococcus equi

Tứ cầu khuẩn (Tetracoccus)

- Cầu khuẩn phân chia theo 2 mặt phẳng trực giao, 4 tế bào dính với nhau thành 1 nhóm

- Tứ cầu khuẩn thường sống hoại sinh

- Có 1 số loài có khả năng gây bệnh cho động vật như: Tetracoccus homari

Bát cầu khuẩn (Sarcina)

- Cầu khuẩn phân chia theo 3 mặt phẳng trực giao,

8 – 16 tế bào dính với nhau thành nhóm

- Trong không khí thường gặp: Sarcina lutea,

Sarcina aurantiaca

- Trong mô, cơ quan của cá thường gặp:

- Sarcina alba

- Sarcina flava…

• Tụ cầu khuẩn (Staphylococcus):

• - Cầu khuẩn phân cắt theo những mặt phẳng bất kỳ rồidính lại với nhau thành từng đám giống như hình chùmnho

• - Đa số tụ cầu sống hoại sinh

• - Một số sống ký sinh trên da, niêm mạc miệng , mũi của người

• - Một số có khả năng gây bệnh cho người, động vật như:

• + Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus

( Phân lập từ vú bò bị viêm)

Streptococcus suis

Streptococcus pyogenes

• 2 Trực khuẩn (Bacteria)

- Trực khuẩn là tên chung để chỉ những vi khuẩn có hình que, hình gậy

- Kích thước vào khoảng 0,5 - 1 x 1 – 5 m

- Trực khuẩn thường chia làm 2 loại:

+ Trực khuẩn sinh nha bào

+ Trực khuẩn không sinh nha bào

B.anthracis (KHV điên tử)

B.anthracis

• Trực khuẩn sinh nha bào:

• Thường gặp ở 2 giống: Bacillus và Clostridium

+ Bacillus:

- Là trực khuẩn gram dương (+), sống hiếu khí

- Sinh nha bào nhưng chiều ngang của nha bào nhỏ hơn chiều ngang của vi khuẩn nên khi vi khuẩn mang nha bào sẽ không bị biến dạng

Ví dụ:

.Trực khuẩn nhiệt thán (Bacillus anthracis) Trực khuẩn cỏ khô (Bacillus subtilis).

• + Clostridium:

• - Là những trực khuẩn gram (+), sống yếm khí

• - Sinh nha bào nhưng chiều ngang nha bào lớn hơn thân vi khuẩn nên khi vi khuẩn mang nha bào sẽ bị biến đổi hình dạng

• Ví dụ:

• Trực khuẩn uốn ván (Clostridium tetani)

• Trực khuẩn gây độc thịt (Clostridium botulinum)

B.anthracis

Clostridium botulinum (KHV điện tử)

Clostridium botulinum mang nha bào

Clostridium chauvoei

Clostridium tetani

• Trực khuẩn không sinh nha bào:

+ Bacterium:

- Là những trực khuẩn gram (-), không sinh nha bào

- Thường có lông xung quanh thân, sống hiếu khí

Ví dụ: Các vi khuẩn đường ruột như:

• - Là những trực khuẩn, sống hiếu khí tuỳ tiện, không lông

• Ví dụ: Trực khuẩn bạch hầu (Corynebacterium diphtheriae)

• Trực khuẩn Đ D L (Erysipelothrix rhusiopathiae)

•

+ Pseudomonas:

- Là những trực khuẩn, sống hiếu khí, không sinh nha bào

- Gram âm

- Sinh sắc tố

- Có đơn mao hoặc tùng mao

- Có nhiều ở đất, nước Phần lớn không gây bệnh Một số gây bệnh cho người, động vật

Ví dụ:

.Trực khuẩn mủ xanh( Pseudomonas aeruginosa)

Trực khuẩn gây xuất huyết ở cá trắm cỏ

(Pseudomonas fluorescent liquefacien)

3 Cầu trực khuẩn (Coccobacterium)

- Là loại vi khuẩn trung gian giữa cầu khuẩn và trực khuẩn

Brucella abortus

Cầu trực khuẩn (Coccobacterium)

.4 Xoắn khuẩn (Spirilium)

- Gồm tất cả những vi khuẩn dài, mềm mại ,có từ hai vòng xoắn trở lên

- Di động được nhờ co rút của thân

- Xoắn khuẩn sống rải rác trong tự nhiên Đa số không gây

bệnh, chỉ một số ít có khả năng gây bệnh

- Tuỳ cách xắp xếp của các vòng xoắn có các giống sau:

+ Borrelia: Vòng xoắn thưa, không đều nhau và không có

+ Leptospira: Vòng xoắn hơi sát nhau, sắp xếp lộn xộn, 2

đầu thường uốn cong như móc câu

Ví dụ: Loài xoắn khuẩn hay gây bệnh trên chó Leptospira

Leptospira

Leptospira (kính hiển vi điện tử)

Săng giang mai

NGUYÊN NHÂN VÀ HẬU QUẢ

5 Phảy khuẩn (Vibrio)

• Phảy khuẩn là tên chung để chỉ những vi khuẩn có hình que, uốn cong lên trông giống như dấu phảy

• Có lông di động mạnh

• Phần lớn sống hoại sinh, một số có khả năng gây bệnh như:

Ví dụ:

+ Phảy khuẩn gây bệnh thổ tả: Vibrio cholerae

• + Phảy khuẩn gây bệnh phát sáng ở ấu trùng tôm

• Vibrio parahaemolyticus

• Vibrio harveyi

• + Phảy khuẩn gây bệnh đỏ dọc thân ở ấu trùng tôm :

• Vibrio alginolytius

Vibrio

II Cấu tạo tế bào vi khuẩn

• Tế bào vi khuẩn có những tính chất khác với các tế bào động, thực vật :

- Nhân không có màng nhân, chỉ là một nhiễm sắc thể

- Không có bộ máy phân bào, lưới nội hạt, ty lạp thể và lục lạp, không có chuyển động dòng

tế bào.

• Đi từ ngoài vào trong, bất cứ tế bào vi khuẩn nào cũng có cấu tạo như sau:

Sơ đồ cấu tạo tế bào vi khuẩn

1 Màng tế bào( Cell wall)

- Màng tế bào bao bọc quanh VK, sát lớp màng NSC

- Chiếm từ 10 – 40% trọng lượng khô của tế bào

- Gồm nhiều lớp, kích thước khác nhau tuỳ từng loại + Vi khuẩn Gram dương:

Màng dầy 15 – 30 nm Gồm nhiều lớp glucopeptit ( 95%), một ít axit Teichoit

+ Vi khuẩn Gram âm:

Màng dầy 8 – 12 nm Gồm nhiều lớp Lớp màng ngoài có thành phần :LPS

(Lipopolysacharit ) và Protein

Màng tế bào

1 Màng tế bào có chức năng sau:

+ Là cái khung để giữ cho tế bào vi khuẩn có hình dáng nhất định.

+ Chịu được áp suất thẩm thấu nội tế bào.

+ Bảo vệ tế bào khỏi một số chất có hại như: enzym tiêu hoá, Lyzozim

+ là nòng cốt của kháng nguyên thân O

+ Có vai trò quyết định tính bắt màu của VK khi nhuộm Gram.

+ Ơ vi khuẩn gây bệnh, màng tế bào có vai trò nhất định đến khả năng gây bệnh của VK

2 Màng nguyên sinh chất(Cytoplasmic membrane)

- Màng nguyên sinh chất nằm phía trong của màng

ăn được gọi là các pecmeaza hay protein vận chuyển.

Chức năng màng nguyên sinh chất:

+ Duy trì áp suất thẩm thấu của tế bào.

+ Đảm bảo việc chủ động tích luỹ các chất dinh dưỡng trong tế bào và thải các sản phẩm trao đổi chất ra ngoài tế bào.

+ Là nơi tổng hợp các enzym ngoại bào

+ Là nơi xảy ra các quá trình sinh tổng hợp một số thành phần của tế bào và giáp mô.

+ Là nơi chứa một số enzym như enzym của chuỗi

hô hấp

+ Tham gia việc phân chia tế bào.

3 Nguyên sinh chất(Cytoplasm)

- Nguyên sinh chất là toàn bộ phần nằm trong màng NSC trừ nhân

- Là thành phần chính của tế bào vi khuẩn

- Đây là một khối keo chứa 80 - 90% nước, phần còn lại chủ yếu là protit, ARN, …

- Khi VK còn non NSC có cấu tạo đồng nhất, bắt màu

giống nhau khi nhuộm màu.Khi già NSC có dạng lổn

nhổn, bắt màu không đều

- Trong NSC chứa nhiều các cơ quan tử như Mesosome, Riboxom, không bào, các hạt dự trữ, sắc tố và cấu trúc nhân

+ Mezoxome:

- Là một thể hình cầu trông giống một bong bóng,

nằm ở vách ngang tế bào, chỉ xuất hiện khi tế bào phân chia

- Đường kính 2500 Angstron

- Vai trò của nó là tạo ra vách ngang để chia tế bào

mẹ thành hai tế bào con.

- Trong tế bào, có 1 - 2 mesosome

- Là những hạt nhỏ kích thước 250 Angstron

- Chứa 40 - 60% là ARN và 60 - 40% là protein, ngoài ra còn

có một số enzime và một số khoáng chất Mg, Ca

- Trong tế bào VK có trên 10.000 Riboxome

Ơ E.coli khi đang phân chia mạnh có đến15.000 – 20.000

Riboxome.Chúng thường xếp thành nhóm polyriboxom

- Cấu tạo Riboxome:

Gồm hai tiểu phần không đều nhau ( 50S và 30S) phần dưới lớn hơn phần trên nên trông giống hình con số 8

- Riboxome là trung tâm sinh tổng hợp protit của tế bào

Không bào:

- Là một tổ chức có hình cầu, được bao bọc bởi một lớp màng,

thành phần hoá học là lipoprotein

- Nằm rải rác trong NSC

- Bên trong không bào chứa đầy dịch tế bào

- Số lượng và kích thước của không bào thay đổi theo quá

- Gồm 4 loại hạt dự trữ: protit, lipit, gluxit và các chất vô cơ nó

được sử dụng khi tế bào thiếu thức ăn

4 Thể nhân:

- Ơ vi khuẩn, nhân không phân hoá thành khối,

không có màng nhân nên khó quan sát, gọi là thể nhân

- Nhân có cấu trúc sợi nhỏ, đường kính 3 -8 nm

- Là một sợi ADN xoắn, có dạng vòng tròn đóng kín, nếu mở vòng xoắn, sợi ADN dài khoảng 1mm

- Nhân chỉ có 1 nhiễm sắc thể nên khi phân chia vi khuẩn phân chia đơn giản bằng cách cắt đôi.

Chức năng của nhân vi khuẩn cũng giống như chức năng của nhân tế bào sinh vật cao cấp, chủ yếu gồm 2 mặt:

- Điều khiển việc sinh tổng hợp protein.

- Di truyền mọi tính chất của tế bào cho thế hệ sau.

- Giáp mô có 2 loại:

Macrocapsule bề dày từ 0.2 – 20  m Microcapsule bề dày < 0,2  m

- Thành phần hoá học của giáp mô chủ yếu là

polysaccarit và chứa 98% nước

• nha bào hình cầu, hình bầu dục

Chức năng của giáp mô:

- Giáp mô tăng cường bảo vệ VK chống lại các yếu tố bất lợi: cơ hoc, hoá chất gây hại

- ở vi khuẩn gây bệnh, giáp mô tăng cường khả năng gây bệnh, giúp cho vi khuẩn chống lại sự thực bào của các tế bào thực bào trong cơ thể ký chủ.

- Là nơi tích luỹ chất dự trữ, giúp cho vi khuẩn đề kháng mạnh hơn với điều kiện sống bất lợi

- Là nơi tích luỹ một số chất cần thiết (vi khuẩn sắt

Thiobacillus tích luỹ Fe trong giáp mô)

- Giúp VK gắn vào giá thể trong nước như: rễ cây, mặt răng…

Tuy nhiên giáp mô có thể gây hại trong công nghiệp, sản xuất thực phẩm:

Tích luỹ chất nhầy ở thiết bị dụng cụ lọc, ống dẫn

Biến đổi chất lượng sản phẩm

Nha bào của VK

Nhiệt thán

• ha

Clostridium botulinum mang nha bào

- Mỗi VK chỉ hình thành 1 nha bào

- Tuỳ từng loại VK mà nha bào có thể ở đầu ,giữa , cuối của

tế bào

- Nha bào có sức đề kháng cao đối với các nhân tố vật lý và hoá học như nhiệt độ, tia cực tím, áp suất và các chất sát trùng

- Trong điều kiện tự nhiên nha bào có thể tồn tại rất lâu nên

nó là nguồn lây lan bệnh nguy hiểm của những vi khuẩn gây bệnh mà có sinh nha bào

Ví dụ :

.Vi khuẩn nhiệt thán Vi khuẩn uốn ván

Sở dĩ nha bào có sức đề kháng cao và sống lâu là do các nguyên nhân

sau:

- Nước trong nha bào ít, phần lớn ở trạng thái liên kết do đó không

làm biến tính protit khi tăng nhiệt độ

- Enzim và các chất hoạt động sinh học khác trong nha bào đều tồn tại ở dạng không hoạt động

- Trong nha bào có một lượng lớn ion Ca++ và axit dipicolinic Protein trong tế bào kết hợp với Ca++ và axit dipicolinic tạo ra

một phức chất protein dipicolinat canxi có tính ổn định cao với

nhiệt độ.

- Cấu trúc nha bào có nhiều lớp màng bao bọc, các lớp màng

này tính thẩm thấu kém chất có hại khó tác động đến nha bào

- Nha bào chứa nhiều axít amin có chứa lưu huỳnh đặc biệt là Xystein  nha bào đề kháng cao với tia tử ngoại

Khi gặp điều kiện thuận lợi, nha bào hút nước, trương lên, màng

nứt ra và tạo thành vi khuẩn

Sự nảy mầm này làm đổi mới và nâng cao sức sống của tế bào vi khuẩn.

Lông của vi khuẩn:

Một số loài vi khuẩn có lông ở trên thân nên có khả năng di động một cách chủ động

• Lông của vi khuẩn có bản chất là protit và do nhiều sợi nhỏ xoắn lại với nhau tạo thành

• Mỗi lông mọc ra từ một hạt gốc nằm ở mặt trong của màng

nguyên sinh chất

• Vị trí và số lượng lông thay đổi tuỳ loài vi khuẩn

• Vi khuẩn có một lông ở đầu > gọi là tiên mao

có nhiều lông ở một đầu  gọi là tùng mao

có nhiều lông quanh thân  gọi là chu mao

• Pili thường thấy rõ ở những VK gram âm.

• Mỗi tế bào có tới 250 -400 Pili

Lông của VK

• ha

long

II Xạ khuẩn (Actinomycetes)

1 Đặc điểm của xạ khuẩn:

Xạ khuẩn là một nhóm vi sinh vật đơn bào phân bố rộng rãi trong tự nhiên, thậm chí trong cả những cơ chất mà vi khuẩn

và nấm mốc không phát triển được.Đất là môi trường sống chủ yếu của xạ khuẩn

Xạ khuẩn là VSV trung gian giữa nấm và vi khuẩn vì:

- Kích thước của xạ khuẩn tương tự kích thước của vi khuẩn

- Nhân cùng loại với nhân của vi khuẩn

- Màng tế bào không chứa xelluloza hay kitin

- Phân bào theo lối vi khuẩn

- Xạ khuẩn không có giới tính

Xạ khuẩn giống nấm ở chỗ có cấu tạo sợi, phát triển bằng phân nhánh thành những sợi nhỏ và dài gọi là khuẩn ty

Hình thái của xạ khuẩn:

- Xạ khuẩn có cấu tạo sợi, phát triển bằng phân nhánh thành những sợi nhỏ và dài gọi là khuẩn ty

- Mỗi khuẩn ty là một tế bào, tập hợp của các khuẩn ty gọi là khuẩn ty thể

- Khuẩn ty không có vách ngăn, có hình que

- Bắt màu gram (+)

- Khuẩn ty có đường kính từ 0,2 – 1,5  m

- Khi già xạ khuẩn trở nên giòn, dễ gãy thành từng đoạn nhỏ

Nuôi cấy :

- Phần lớn xạ khuẩn sống hiếu khí, một số loài sống yếm khí

- Khi nuôi cấy trong môi trường đặc, khuẩn ty của xạ khuẩn

phát triển thành 2 loại:

+ Loại cắm sâu vào môi trường lấy thức ăn gọi là khuẩn ty cơchất

+ Loại phát triển ra ngoài không khí gọi là khuẩn ty khí sinh

• Đa số các loại xạ khuẩn, khuẩn ty khí sinh phát triển thành

theo hình phóng xạ tạo thành nhiều loại vòng tròn đồng tâm

đường kính từ 0,5 - 10m vì thế VSV này có tên là xạ khuẩn (actis = tia)

• Khuẩn lạc của xạ khuẩn có đường kính 0,5 – 2 mm

• Khuẩn lạc thường rắn chắc, thô ráp, bề mặt có thể có nếp nhăn, sần sùi nhiều màu sắc đẹp: trắng, đỏ, vàng, xanh, hồng,

tím, đây là tiêu chuẩn quan trọng để định tên xạ khuẩn

Hình thái xạ khuẩn

• eenhjha

Hinh thái xạ khuẩn

• khuaanrha

Hình thái khuẩn lạc xạ khuẩn

Hình thái khuẩn lạc xạ khuẩn

3 Cấu tạo tế bào:

Tế bào xạ khuẩn có cấu tạo tương tự tế bào vi khuẩn

4 Sinh sản của xạ khuẩn:

Xạ khuẩn sinh sản bằng bào tử đây là đặc tính khác với vi khuẩn.

- Bào tử xạ khuẩn được hình thành trên đỉnh của khuẩn ty khí sinh gọi là cuống sinh bào tử, đó là cơ quan sinh sản đặc trưng của xạ khuẩn

- Cuống sinh bào tử dài ngắn khác nhau tuỳ loài

xạ khuẩn: có thể thẳng, lượn sóng, uốn cong hoặc xoắn lò xo hay xoắn ốc, đây là đặc điểm quan

trọng để phân loại xạ khuẩn

- Mỗi cuống sinh bào tử có từ 30 – 200 bào tử

Sự hình thành bào tử ở xạ khuẩn có thể có 2 phương thức:

+ Do sự kết đoạn:

+ Do sự cắt khúc:

Bào tử xạ khuẩn có kích thước trung bình 0,7-0,9 x 0,7-1,9 m Khi cuống sinh bào tử vỡ ra, mỗi bào tử sẽ phát triển thành 1 tế bào xạ khuẩn (khuẩn ty)