Bài giảng vi sinh vật học chương 2 ths nguyễn thành luân

Các kiểu hình thái tế bào vi khuẩn CẦU KHUẨN COCCUS Kích thước của cầu khuẩn: 0,5 – 1,0 m Đặc tính chung của cầu khuẩn: Tế bào hình cầu có thể đứng riêng rẽ hay liên kết với nhau.

- Vi khuẩn lam (Cyanobacteria)

- Vi khuẩn nguyên thủy (Mycoplasma, Ricketsia,

Chlamydia)

2.1 VSV tiền nhân (Prokaryotes)

Vi khuẩn (Bacteria)

Các dạng hình thái khuẩn lạc của vi khuẩn

Paenibacillus dendritiformis

Hình thái tế bào vi khuẩn

Vi khuẩn cấu tạo cơ thể chỉ gồm 1 tế bào

Hình dạng rất phong phú và thay đổi theo loài

Kích thước:

Chiều dài khoảng 2,0 – 8,0µm

Chiều ngang khoảng 0,2 – 2,0µm

Các loài có đặc điểm chung là cấu tạo tế bào

chưa hoàn chỉnh (chưa có nhân hoàn chỉnh)

Các kiểu hình thái tế bào vi khuẩn

CẦU KHUẨN (COCCUS)

Kích thước của cầu khuẩn: 0,5 – 1,0 m

Đặc tính chung của cầu khuẩn:

Tế bào hình cầu có thể đứng riêng rẽ hay liên kết với

nhau

Không có cơ quan di động

Không tạo thành bào tử

Có nhiều loài có thể gây bệnh cho người và cho gia súc

CẦU KHUẨN (COCCUS)

Streptococcus thermophilus

TRỰC KHUẨN

Gồm những vi sinh vật hình que, hình gậy, 2 đầu tròn

hoặc vuông, kích thước 0,5-1 x 1-4µm

Các chi thường gặp:

Bacillus : G+, sinh bào tử, chiều ngang bào tử không

vượt quá chiều dài tế bào

Clostridium: G+, bào tử to hơn chiều ngang tế bào,

kỵ khí bắt buộc

Enterobacterium : G-, không sinh bào tử, có tiên mao

Pseudomonas : G-, không sinh bào tử, có 1 hay nhiều

tiêm mao mọc ở đỉnh, sinh sắc tố

 Acetobacter, Corynebacterium …

TRỰC KHUẨN

Clostridium Bacillus subtilis

Phẩy khuẩn: tế bào dạng que

uốn cong, dạng dấu phẩy

MỘT SỐ HÌNH THÁI KHÁC

CỦA VI KHUẨN

Xoắn khuẩn: tế bào vi khuẩn có 2

vòng xoắn trở lên, G + Di chuyển

được nhờ tiên mao ở đỉnh

Campylobacter

Vibrio cholerae

Quan sát hình thái tế bào vi khuẩn

Phương pháp nhuộm Gram – nhuộm kép

QUY TRÌNH NHUộM GRAM

 Nhóm VK Gram (+) không bị dung môi hữu cơ tẩy phức chất màu giữa Crystal violet và Iod  màu tím

 Nhóm VK Gram (-) bị dung môi hữu

cơ tẩy phức chất màu giữa Crystal violet và Iod  bắt màu thuốc nhuộm

- Duy trì hình thái của tế bào

- Hỗ trợ sự chuyển động của tiên mao (flagellum)

- Giúp tế bào đề kháng với áp suất thẩm thấu

- Hỗ trợ quá trình phân cắt tế bào

- Cản trở sự xâm nhập của một số chất có phân tử lớn,

liên quan đến tính kháng nguyên, tính gây bệnh

Thành tế bào (cellwall)

Chứa hợp chất đặc trưng là peptidoglycan (murein)

- Peptidoglycan: hai đơn phân là N-acetylglucosamine,

N-acetylmuramic acid kết hợp với một đoạn amino acid

ngắn

 Dựa vào cấu tạo thành tế bào chia vi khuẩn thành VK

Gram âm và VK Gram dương

Cách sắp xếp của Peptidoglycan

Vách tế bào vi khuẩn Gram dương

Vách tế bào vi khuẩn Gram âm

Liên quan như thế nào đến sự bắt màu trong việc nhuộm Gram?

Màng nguyên sinh chất

(Cytoplasmic membrane)

Là lớp màng bao quanh tế bào chất (4 - 7 nm)

Cấu tạo màng gồm lipid và protein (màng lipoprotein)

Protein ngoại vi

Vai trò của màng tế bào chất

Bao bọc tế bào chất

Là hàng rào thẩm thấu chọn lọc

Là nơi cư trú các enzyme của các quá trình biến

dưỡng trong tế bào

Có mang các thụ cảm (receptor) cho phép tế bào

nhận biết và đáp ứng sự hiện diện của cơ chất

trong môi trường

 Màng tế bào chất có vai trò sống còn đối với tế

bào vi khuẩn

Nguyên sinh chất (cytoplasm)

Nguyên sinh chất (cytoplasm)

Đây là thành phần chính của tế bào vi khuẩn

Là khối chất keo, bán lỏng, 80 – 90% là nước

Thành phần chủ yếu là lipoprotein

Ở tế bào trưởng thành, tế bào chất chứa các cấu tử

sau: Mesosome, Ribosome, Không bào, Không bào

khí, Sắc tố, Các thể hạt

Thể nhân (nucleoid)

Là nơi chứa đựng thông tin di truyền

Là một đoạn mạch xoắn kép DNA có cấu trúc vòng

kín

Nằm lơ lửng trong tế bào chất, có những chỗ bám

vào màng tế bào (mesosome)

1000 – 1400 µm chứa 3 – 6 x 106 cặp base nito

Plasmid

Là cơ quan thứ 2 trong

tb mang thông tin di truyền

Bản chất là phân tử DNA vòng,nhỏ, xoắn kép, kích thước nhỏ hơn thể nhân

Nhân đôi độc lập với thể nhân

Vai trò của plasmid

Plasmid chứa từ 5 –

100 gen

Nhờ có plasmid mà vi khuẩn có thêm những đặc tính mà plasmid quy định

Plasmid có thể được truyền từ tế bào này sang tế bào khác

Mesosome

Liên kết chặt chẽ với thể nhân vi khuẩn, liên quan chặt đến sự tạo vách ngăn ngang khi tế bào phân chia

Chứa các enzyme vận chuyển điện tử tham gia vào hô hấp

tế bào

Ribosome

Đóng vai trò tổng hợp Protein

Số lượng thay đổi tùy theo loài và tùy giai đoạn

phát triển của tế bào

Cấu tạo: ribosome của vi khuẩn là ribosome 70S,

gồm 2 tiểu thể

Tiểu thể lớn: có hằng số lắng 50S

Tiểu thể nhỏ: có hằng số lắng 30S

Trong đó S là đơn vị Svedberg 1S = 10-13cm/giây

Một số bào quan khác

 Không bào: là những túi chứa chất thải, chất độc

hại sinh ra của tế bào, có màng là 1 lớp lipoprotein

 Không bào khí: Không bào chứa khí giúp vi

khuẩn nổi trên mặt nước

 Sắc tố: có vai trò bảo vệ hoặc quang hợp

 Các thể vùi: có vai trò như chất dự trữ, được hình

thành khi tế bào tổng hợp thừa và được sử dụng

khi thiếu thức ăn

Nang (Capsule) (Màng nhầy)

Nang Vách Màng TBC

Là lớp ngoài vách tế bào

Thành phần: polysaccarid, ngoài ra cũng có polypeptid và

protein

 Độ dày bất định (tùy thuộc mức độ kích thước của màng

nhày): màng nhày (microcapsule), bao nhày (nang,

capsule), khối nhày (zooglea)

Nang (Capsule) (Màng nhầy)

Ý nghĩa:

Bảo vệ vi khuẩn trong điều kiện khô hạn, bảo vệ vi khuẩn tránh

bị thực bào

Cung cấp chất dinh dưỡng cho vi khuẩn khi thiếu thức ăn

Là nơi tích luỹ một số sản phẩm trao đổi chất (dextran, xantan )

Giúp vi khuẩn bám vào giá thể

Tạo tính độc (đối với vi khuẩn Gram âm)

Tiên mao (flagella)

 Phân biệt các dạng tiên mao?

Pili: là những phụ bộ ngắn, mảnh và nhỏ hơn tiên mao

Tạo tính bám cho tế bào, không có chức năng di động

Pili giới tính (sex-pili): là ống rỗng nối 2 tế bào khác

dấu, trao đổi DNA

Pili (Nhung mao)

Bào tử (endospore)

Là cấu trúc giúp tế bào

chống đỡ với môi trường

xung quanh, là thể nghỉ

Khi môi trường khắc

nghiệt  tiết chất bao bọc

Sƣ̣ hình thành bào tử

 Hãy chứng minh khả năng bảo vệ của vi khuẩn thông

qua cấu tạo của bào tử? Vi khuẩn nảy mầm như thế

nào?

Bào tƣ̉ Bacillus anthracis

Bào tƣ̉ Clostridium tetani

Bào tử Clostridium botulinum

Sự sinh sản vô tính của vi khuẩn

Sự sinh sản hữu của vi khuẩn

Vi khuẩn sinh sản hữu tính đơn giản (Gọilà hiện tượng tiếp hợp)

Hai tế bào tiếp xúc nhau bằng nhung mao giới tính

Giữa chỗ tiếp xúc xảy ra hiện tượng trao đổi nhân

tố di truyền và sau đó tế bào mới bắt đầu giai đoạn vô tính

Phân loại vi khuẩn

Tùy từng trường hợp, người ta sử dụng các chỉ tiêu

phân loại khác nhau:

- Nhóm chỉ tiêu hình thái, sinh lí

- Nhóm chỉ tiêu về sinh hóa và trao đổi chất

- Nhóm chỉ tiêu về cấu trúc và di truyền học phân tử

- Nhóm chỉ tiêu về huyết học và miễn dịch

Khóa phân loại vi khuẩn được sử dụng rộng rãi: khóa

phân loại Bergey

Đa dạng vi khuẩn

Giới vi khuẩn cổ (Archaea)

- Thermoplasmathales (Thermoplasma, Picrophilus)

- Archae ưa nhiệt cực đoan Thermococcales

(Thermococcus, Pyrococcus, Methanopyrus) và

Arcaeoglobales (Archeaoglobulus, Ferroglobus)

Ngành Crenarcheaota

 Archae ưa nhiệt vùng núi lửa trên cạn Sulfolobales và

Thermoproteales (Sulfolobus, Aidianus, Thermoproteus)

 Archae ưa nhiệt vùng núi lửa đại dương

Desulfurococcales (Pyrodictium, Pyrolobus,

Staphylothermus)

Trước đây thường gọi là tảo lam (Cyanophyta)

 Là vi sinh vật nhân nguyên thủy thuộc vi khuẩn

thật

 Có khả năng tự dưỡng quang năng

VI KHUẨN LAM (Cyanobacteria)

Hình thái vi khuẩn lam

Tế bào dị hình - Heterocyst

Heterocyst- a thick-walled large

cell that fixes atmospheric

cytoplasmic connections that

transfer metabolites and

ammonium

Symbiotic Associations

Lichens- cyanobacteria occur in

about 8% of the species

Azolla- the water fern; contains

Anabaena in the dorsal lobe of its

leaf

Colonial ascidian- sea squirt

Amoeba, protozoa, diatoms, green

algae, mosses, liverworts, water

molds, and vascular plants

Hiện tượng nước nở hoa do tảo lam

Rickettsia

General Characteristics

Small obligate intracellular coccobacilli

Gram negative (poorly), better stained with Giemsa (Blue)

Have cell wall, bigger than virus but smaller than bacteria

Have DNA and RNA

Have an ATP transport system that allows them to use host

Small obligate intracellular parasites

Contain DNA, RNA and ribosome and make their own

proteins and nucleic acids, unable to make their own ATP

Have special growth cycle and replicate by binary fission

Possess a rigid cell wall similar to gram-negative bacteria

Sensitive to antibiotic

A Elementary bodies (EB)

 small (0.3～0.4 µm) infectious form

 a rigid outer membrane

 resistant to harsh environmental

conditions outside of eukaryotic host

cells

 bind to receptors on host cells

 initiate infection

Special Growth Cycle

B Initial body or Reticulate bodies (RB)

 non-infectious intracellular form

 metabolically active replicating form

 Have fragile membrane, easy to broken

Mycoplasma

 The smallest free-living organisms

 Pass through some filters used to

remove bacteria

 Lack of a cell wall

 Multiple shapes including round, pear

shaped and even filamentous

 Require complex media

 Require sterols for growth and for

membrane synthesis

 Grow slowly (3 weeks) by binary

fission and produce "fried egg" or

“T strain” (tiny strain) colonies on

agar plates

Xạ khuẩn (Actinomycetes)

o Kích thước nhỏ bé tương đương VK, chiều dài dài

hơn VK

o Nhân nguyên thuỷ, chưa phân hoá rõ rệt Cấu tạo

dạng sợi (khuẩn ti)

o Giàu G+C, bắt màu vi khuẩn Gram dương

o Sống hiếu khí, hoại sinh

o Xạ khuẩn không có giới tính Phân bố nhiều trong

nhiều màu

Khuẩn lạc có dạng phóng xạ, một số

có dạng những vòng tròn đồng tâm cách nhau một khoảng nhất định

Hình thái khuẩn lạc xạ khuẩn

Cấu tạo tế bào

o Cấu tạo đơn bào,

nhân nguyên thủy

Sinh sản của xạ khuẩn

Mycobacterium ( Khóa phân loại Bergey)

Nocardioform actinomycetes (akhóa phân loại Bergey)

Amycolata (Lechevalier, 1986)

Amycolatopsis (Lechevalier, 1986)

Microstreptospora (Nguyễn Kế Sinh (TQ), 1990)

Actinoalloteichus (Nguyễn Kế Sinh (TQ), 1990)

Trichotomospora (Nguyễn Kế Sinh (TQ), 1990

Phân loại xạ khuẩn