Bài giảng Vi sinh thực phẩm: Chương 2+3 - Bùi Hồng Quân

Bài giảng Vi sinh thực phẩm: Chương 2+3 gồm các nội dung chính như sau: Nhóm prokaryote; Nhóm eukaryote; Một số đặc tính chung của virus. Mời các bạn cùng tham khảo!

CHƯƠNG II ĐẠI CƯƠNG VỀ VSV

2.2.2 NẤM MỐC

Dạng sợi Dạng rễ

Nhóm Prokaryote 2.1.1 VI KHUẨN

1 HÌNH THÁI TẾ BÀO CỦA VK

2 PHƯƠNG PHÁP QUAN SÁT HÌNH THÁI

TẾ BÀO VK

3 CẤU TRÚC TẾ BÀO VK

4 HÌNH THỨC SINH SẢN CỦA VK

VI KHUẨN (vi trùng)

(bacterium, bacteria).Vi khuẩn

là một nhóm SINH VẬT ĐƠN

BÀO, có kích thước nhỏ ( kích

thước hiển vi ) và thường có

cấu trúc tế bào đơn giản

không nhân, bộ khung tế bào

(cytoskeleton) và các cơ quan

tự thiết kế

1828, Ehrenberg đề nghị gọi tên là VK (tiếng Hy Lạp có nghĩa là cái que nhỏ).

• Kích thước, hình dạng và sắp xếp: đa dạng

• Chia thành 3 nhóm:

hình cầu (coccus),

hình que (bacillus),

xoắn khuẩn (spirilla)

2.1.1 HÌNH THÁI TẾ BÀO CỦA VK (BACTERIA)

Hình dạng tế bào VK

2.1.1.1 Hình cầu (coccus ): Tế bào hình cầu, 0,5 – 1 µm,

dạng đơn, dạng đôi (khi tế bào phân chia không tách nhau),

dạng hình chùm (Staphylococcus), kết chuỗi (Streptococcus).

Tụ cầu khuẩn - tế bào

phân chia theo không gian

3 chiều tạo thành tụ cầu,

giống chùm nho

Streptococcus

Chuỗi cầu khuẩn: các TB

dính lại thành sợi dài

Sarcina

Bát cầu khuẩn: TB phân

chia theo không gian 3

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

Enterobacterium: G-, không sinh bào tử, có tiêm mao

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

tiêm mao mọc ở đỉnh, sinh sắc tố

2.1.1.2 Hình que (bacillus ): Gồm những vi sinh vật

hình que, hình gậy, kích thước 0,5-1 x 1-4µm.

Khác nhau tỷ lệ chiều dài/ chiều rộng Có thể tồn tại ở

dạng đơn, dạng kết nối thành mạch dài.

Coccobacilli ngắn rất giống cầu khuẩn (2 đầu tròn hoặc

Bacillus Lactobacillus bulgaricus

2.1.1.3 Xoắn khuẩn (Spirillium ): gồm các VK có từ 2

vòng xoắn trở lên Thuộc nhóm vi khuẩn Gram +

Chúng di động được nhờ có 1 hay nhiều tiên mao mọc

ở đỉnh (Spiral có nghĩa là cong, xoắn)

2.1.1.4 Phẩy khuẩn (Vibrio) : gồm các vi khuẩn có

dạng que vốn cong nên giống dấu phẩy, có 1 tiên mao

mọc ở đỉnh (Vibriae có nghĩa là dao động)

Độ phóng đại (pđ) của kính hiển vi = độ pđ vật kính x độ pđ thị kính

2.1.2 QUAN SÁT TIÊU BẢN DƯỚI KHV

2.1.2.1 Cách làm tiêu bản không nhuộm màu

2.1.2.1.1 Tiêu bản giọt ép:

Dùng lame sạch Nhỏ lên lame 1 giọt canh khuẩn hay dung dịch bệnh phẩm

Đậy lamelle lên Quan sát dưới KHV quang học

Tiêu bản giọt treo:

Dùng vaselin hàn kín lamen để chống mất nước

Quan sát dưới kính hiển vi quang học

2.1.2.1 Cách làm tiêu bản không nhuộm màu

Dưới KHV quang học, phần lớn cơ cấu bên trong của VSV

cóchiết suất gần bằng nhau ⇒rất khó phân biệt.

Để có thể quan sát dễ dàng hơn phải nhuộm màu tiêu bản.

Màu nhuộm VSV chia thành 2 loại:

Màu acid: nhuộm màu tế bào chất

Màu base: nhuộm màu thành phầnnhân tế bào

Nhuộm đơn: chỉ sử dụng một loại

thuốc nhuộm như methylene blue, crystal violet, fuschin …

Nhuộm Gram: là phương pháp

nhuộm màu kép, được sử dụng phổbiến trong nghiên cứu VSV

2.1.2.2 Cách làm tiêu bản nhuộm màu

PHƯƠNG PHÁP QUAN SÁT HÌNH THÁI TẾ BÀO

VI KHUẨN (PP NHUỘM GRAM – PP NHUỘM KÉP)

QUY TRÌNH NHUỘM GRAM (Xem video clip hướng dẫn)

Nhóm VK Gram (+) không bị cồn tẩyphức chất màu giữa Crystal violet và Iod

⇒màu tím

Nhóm VK Gram (-) bị cồn tẩy phứcchất màu giữa Crystal violet và Iod ⇒bắt màu thuốc nhuộm bổ sung ⇒ màu

đỏ hồng

VK Gram (-) VK Gram (+) 2.1.2.2 Cách làm tiêu bản nhuộm màu (tt)

2.1.1.3 CẤU TRÚC TẾ BÀO PROKARYOTE

THÀNH TẾ BÀO

TIÊN MAO MÀNG NGUYÊN

SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TẾ BÀO VK

THÀNH TẾ BÀO (CELLWALL)

Là lớp cấu trúc ngoài cùng, có độ rắn chắc nhất định để bao

bọc xung quanh tế bào, duy trì hình dạng tế bào

Chiếm 10-40% trọng lượng khô của tế bào

Là lớp vỏ dày (10 – 25 nm ) Thành tế bào vi khuẩn Gram âm

là 10nm, Gram dương là 14-18nm

Vai trò: duy trì hình dạng tế bào, bảo vệ tế bào trước những

điều kiện bất lợi

Dựa vào cấu tạo thành tế bào để chia VK thành VK Gram

dương và VK Gram âm

Thành tế bào VK Gr – và VK Gr +

Cao Không

có hoặc rất ít Protein

20 Hầu như

không có Lipid

0 Cao

VK Gram + Thành phần

+I

THÀNH TẾ BÀO VI KHUẨN GRAM +

THÀNH TẾ BÀO VI KHUẨN GRAM +

Gồm 3 thành phần:

N-acetylGlucozaminN-acetylMuramicTetrapeptid (4 liên kết peptid)

• Tích điện âm để vận chuyển các ion dương ra vào tế

bào, giúp tế bào dự trữ phosphat

• Tạo kháng nguyên bề mặt cho tế bào

• Tạo tính gây bệnh cho vi khuẩn Gram dương

-Là 2 lớp lipopolysaccharid (LPS) có đan xen cácprotein

Các protein có khả năng chống sự xâm nhập của các vk khác

LPS dày 8 – 10 nm, có vai trò quyết định đặc tính huyết

thanh, là thụ thể của các thể thực khuẩn

Lipid A là nội độc tố của vi khuẩn gây tiêu chảy, sốt rét, phá

Protein cơ chất: nằm xuyên màng giúp vận chuyển cơ chất

từ ngoài vào trong tế bào (a.a, dipeptid, penicilin, …)

Ví dụ: porin (protein lỗ)

Protein màng ngoài: vận chuyển chuyên biệt các chất qua

màng (vitamin, nucleotid, fericrom …)

THÀNHTẾ BÀO VI KHUẨN GRAM –

KHOẢNG KHÔNG CHU CHẤTChứa nhiều enzyme tham gia vào các quá trình

sinh hóa của tế bào: tổng hợp lớp peptidoglycan,

phân hủy chất độc, vận chuyển electron, …

LỚP TRONG CÙNG

Là một lớp peptidoglycan không có teicoid

Màng nguyên sinh chất (Cytoplasmic membrane)

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

Cấu tạo màng gồmlipid và protein (màng lipoprotein)

Protein ngoại vi

Protein khu trú bên trong lớp lipid

Gồm protein ngoại

vi và protein nội tại

Lipid tồn tại ở dạng phospholipid

Phân tử phospholipid có cấu tạo

không đối xứng

Màng nguyên sinh chất (Cytoplasmic membrane)

Protein ngoại vi: có thể tách ra, đóng vai trò là cơ

quan thụ cảm và tiếp nhận thông tin

Protein nội tại: khó tách riêng khỏi màng, có vai

trò điều khiển trao đổi chất qua màng

Màng nguyên sinh chất (Cytoplasmic membrane)

Cấu trúc lớp phospholipid

Màng tế bào chất có cấu trúc lớp đôi (2 lớp phân tử

phospholipid)

Phân tử ưa nước hướng ra hai phía của màng

Phân tử kỵ nước quay đầu vào nhau

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.

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

•Nhân đôi độc lập với thể nhân

•Plasmid có thể được truyền

từ tế bào này sang tế bào khác

Nguyên sinh ch ấ t (cytoplasm)

•Là thành phần chính của tế bào vi khuẩn

•Là khối chất keo, bán lỏng, nước chiếm 80 – 90%

•Thành phần chủ yếu là lipoprotein

•Ởtế bào trưởng thành, tế bào chất chứa các cấu tử

sau: Mesosome, Ribosome, Không bào, Không bào

khí, Sắc tố, các thể hạt

Mesosome

•Liên kết chặt chẽ với thểnhân vi khuẩn, liên quanchặt đến sự tạo vách ngănngang khi tế bào phân chia

•Chứa các enzyme vậnchuyển điện tử ⇒ tham giavào hô hấp tế bào

•Đóng vai trò tổng hợp Protein

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

phát triển của tế bào

•Cấu tạo: gồm 2 tiểu thể

- Tiểu thể lớn: có hằng số lắng 50S

- Tiểu thể nhỏ: có hằng số lắng 30S

2 tiểu thể gắn với nhau có hằng số lắng 100S

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

M ộ t s ố 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 Vách Màng TBC

Các thành phầnđặc biệt

•Nang (capsule) – lớp màng nhầy:là lớp ngoài

vách tế bào Mang lại ưu thế cho tế bào khi sống

trong môi trường: tăng khả năng thích nghi + tạo

độc tính cho vi khuẩn

•Tiên mao (flagella):giúp vi khuẩn di chuyển

Pili: là những phụ bộ ngắn,

mảnh và nhỏ hơn tiêm mao

Không có vai trò trong sự

chuyển động của tế bào Tạo

tính bám cho tế bào

Pili giới tính (sex-pili): là ống

rỗng nối 2 tế bào khác dấu,

trao đổi DNA

Bào tử(spore)

•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 tạo màng

•Khi gặp điều kiện thuận lợi

sẽ phát triển thành tế bào mới

Giúp sống sót trong các điều kiện khắc nghiệt Nội bào tử

Tổng hợp protein Ribosome

Màng thấm chọn lọc, màng cơ học của tế bào, vận chuyển chất dinh dưỡng và chất thải bỏ, nơi xảy ra các quá trình trao đổi chất (hô hấp, quang hợp)

Màng plasma

CHỨC NĂNG THÀNH PHẦN CẤU TRÚC CỦA PROKARYOTE

2.1.1.4.HÌNH THỨC SINH SẢN CỦA VI KHUẨN

Giữa tế bào thắt lại dần,

nhân phân làm đôi và tế

bào bị tách thành 2 tế

bào riêng biệt

2 tế bào mới giống hệt

TIẾP HỢP

Hai tế bào tiếp xúc nhau, giữa nơi tiếp xúc xảy

ra hiện tượng trao đổi nhân tố di truyền Tế bào

mới lại bắt đầu giai đoạn sinh sản vô tính

TIẾP HỢP

Tảo đơn bào

(a) Paramecium xem dưới kính

hiển vi đảo ngược (×115) (b) Hỗn hợp tảo (×100) (c) Khuẩn lạc

Penicillium (d) Nấm mốc (e) Stentor Đv nguyên sinh đang bắt

mồi (f) Anamita muscaria, một

loài nấm độc lớn.

Nhóm Prokaryote 2.2.1 NẤM MEN

1 HÌNH THÁI TẾ BÀO CỦA NẤM MEN

2 CẤU TRÚC TẾ BÀO NẤM MEN

3 HÌNH THỨC SINH SẢN CỦA NẤM MEN

2.2.1 MEN (YEAST)

PHÂN BỐ : rộng rãi trong tự nhiên: đất,

nước, lương thực, rau quả…

oval (Saccharomyces cerevisiae)

2.2.1.2 CẤU TẠO TẾ BÀO NẤM MEN

Kích thước: thường cókích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi khuẩn

Kích thước trung bình

- Chiều dài: 9 – 10µ m

- Chiều rộng: 2 – 7µ m

2.2.1.2 Cấu tạo tế bào nấm men (tt)

Thành tế bào: được cấu tạo từ nhiều thành phần khác

nhau Trong đó chủ yếu là: glucan, manan, protein, lipid

và một số thành phần nhỏ khác như kitin, volutin,…

Màng nguyên sinh chất: gồm các hợp chất phức tạp như

protein, phospholipit, enzyme permeaza…

Chất nguyên sinh: thành phần cấu tạo chủ yếu là nước,

protit, gluxit, lipit, các muối khoáng, enzyme và có các cơ

quan con khác như không bào, ty lạp thể, riboxom.

Nhân tế bào: chứa các vật chất di truyền Nấm men có

nhân thật, hình tròn hoặc ovan được bọc bởi hai lớp màng

mỏng, kích thước 1 - 2µm, hai lớp màng này liên hệ với

nhau qua lỗ màng nhân

2.2.1.2 Cấu tạo tế bào nấm men (tt)

M : ti thể, V : không bào, BS: Núm sẹo, N : nhân, G : thể golgi, P: bào chất, ER :

Nội chất, VM : màng không bào, LG : hạt lipid, CM : màng tế bào, CW : thành tế

bào, VG : hạt không bào, SG : hạt dự trữ, C : tế bào chất

2.2.1.2 Cấu tạo tế bào nấm men (tt)

Màng bao cơ học, có tính thấm chọn lọc cho hệ thống vận chuyển, điều hoà tương

tác giữa các tế bào và sự kết dính vào bề mặt, tiết.

Màng NSC

• Khác biệt lớn nhất giữa tế bào nhân thật và tế bào

nhân nguyên thủy đó là màng bao(membrane)

• Tế bào nhân nguyên thủy không có màng bao cáccơ

quan(organelle) riêng biệt, tế bào nhân thật có màng

bao nhân, và màng đóng vai trò quan trọng trong cấu

trúc các cơ quan khác

So sánh tế bào Prokaryote và Eukaryote (tt)

Có Thường không

Màng tế bào chất với

Có Không

Lục lạp

Có Không

Ty thể

Phân bào giảm nhiễm

và kết dính giao tử

Một phần, không định hướng chuyển DNA Tái tổ hợp

Có

Không

Quá trình phân bào

Có Không

Hạch nhân

Thường Hiếm

Introns trong bộ gene

>1 1

Số nhiễm sắc thể

Có Không

DNA phức tạp

Có Không

Màng bao nhân

Sắp xếp các nguyên

liệu di truyền

Eukaryote Prokaryote

Tính chất

Có Không

Mạng lưới nội bào

Có Không

Thể golgi

Đơn giản, không có peptidoglycan

Thường phức tạp với peptidoglycan Thành tế bào

Khác biệt các cơ quan

80S 70S

Ribosome

Có Không

Lysosome và

peroxisome

Co Không

Microtubule

Có Không

Bộ xương tế bào

Mô và cơ quan

Sơ đẳng Tiến hóa

2.2.1.3 HÌNH THỨC SINH SẢN CỦA MEN

SINH SẢN BẰNG CÁCH NẢY CHỒI

SINH SẢN BẰNG CÁCH PHÂN CHIA TẾ BÀO

(giống như ở VK)

SINH SẢN BẰNG BÀO TỬ VÀ SỰ HÌNH THÀNH

BÀO TỬ (tiếp hợp): Tiếp hợp đẳng giao

Tiếp hợp dị giaoSinh sản đơn tính

1 SINH SẢN NẢY CHỒI

•1 phần nhân chuyển sang chồi con Chồi con lớn dần

Khi chồi con lớn gần bằngchồi mẹ, nó tách ra và sốngđộc lập Tạo thành trên tếbào mẹ 1 lớp sẹo chitin

Trên lớp sẹo này sẽ khôngmọc chồi mới được nữa

2.2.1.3.1 Nấm men sinh sản bằng cách nảy chồi

2.2.1.3.1 Nấm men sinh sản bằng cách nảy chồi (tt)

2.2.1.3.2 Nấm men sinh sản bằng cách phân chia tế bào

Tiếp hợp dị giao: hai tế bào nấm men có hình thái, kích

thước không giống nhau tiếp hợp với nhau mà thành

2.2.1.3.3 Men sinh sản bằng bào tử & sự hình thành bào tử

Tiếp hợp dị giao: Tế bào sinh dưỡng đơn bội phân cắt

nhờ vách ngăn ngang (A) Hai tế bào dinh dưỡng tiếp

xúc với nhau và hình thành ống tiếp hợp (B)

Nhân 2 tế bào hợp lại với nhau thành nhân lưỡng bội

phân cắt 3 lần, lần thứ nhất là phân cắt giảm nhiễm (D)

Tám tế bào đơn bội được sinh ra (e) Túi vỡ và giải

phóng bào tử túi ra ngoài (F) Mỗi bào tử túi lại phát

triển thành tế bào dinh dưỡng

2.2.1.3.3 Men sinh sản = bào tử & sự hình thành bào tử (tt)

Tiếp hợp đẳng giao: do hai tế bào nấm men có

hình thái, kích thước giống nhau tiếp hợp với

Sinh trưởng nấm men

Nấm men Rhodotorula

Nấm men Rhodotorula tổng hợp sắc tố carotenoid

Nhóm Prokaryote 2.2.2 NẤM MỐC

1 HÌNH THÁI TẾ BÀO CỦA NẤM MỐC

2 HÌNH DẠNG KHUẨN LẠC CỦA NẤM MỐC

3 CẤU TRÚC TẾ BÀO NẤM MỐC

4 HÌNH THỨC SINH SẢN CỦA NẤM MỐC

2.2.2 MỐC (MOLDS, MOULDS)

•Nấm mốc là tên chung để chỉ nhóm nấm không phải

nấm men cũng không phải nấm lớn

•Phân bố rộng rãi trong tự nhiên  đóng vai trò trong

tuần hoàn vật chất trong tự nhiên

•Sử dụng trong sản xuất CN: enzyme, thực phẩm, thức

ăn gia súc, sản xuất acid hữu cơ, kháng sinh, vitamin,

chất điều hòa sinh trưởng

•Là tác nhân gây tổn thất về mùa màng, lương thực thực

phẩm, gây bệnh cho người và gia súc

chuồng, nước, không khí …

2.2.2.1 HÌNH THÁI TẾ BÀO NẤM MỐC

Có dạng hình sợi, phân nhánh (khuẩn ty hay sợi nấm)

Có 2 dạng: sợi nấm có vách ngăn và không có vách ngăn

Khi phát triển trên môi trường thạch, sợi nấm phân thành 2

loại rõ rệt:

•Khuẩn ty khí sinh phát triển trên bề mặt cơ chất

•Khuẩn ty cơ chất (khuẩn ty dinh dưỡng) phát triển sâu vào

cơ chất, hấp thụ các chất dinh dưỡng

•Màu sắc Khuẩn lạc: nấm có nhiều màu sắc khác nhau

KHUẨN LẠC CỦA MỘT SỐ NẤM MỐC

Asperillus niger Penicillium sp và Asp oryzae

Dựa vào hình thái tế bào chia nấm thành 4 lớp

Lớp Phycomycetes (nấm tảo): sợi nấm không vách

ngăn, có động bào tử 2 lớp phụ là Nấm noãn và nấm

tiếp hợp

Lớp Ascomycetes (nấm túi): sợi nấm có vách ngăn,

sinh sản vô tính bằng bào tử túi

Lớp Basidiomycetes (nấm đảm) sinh sản hữu tính

theo kiểu tạo bào tử đảm Gặp ở nấm lớn có tai như

Aspergillus niger Penicillium sp.

2.2.2.1 HÌNH THÁI TẾ BÀO NẤM MỐC (tt)

Vách sợi nấm Nhân

Tinh thể Hạt lipid

nội chất Không bào

2.2.1.2 Cấu tạo tế bào mốc - sợi nấm

Nấm mốc có nhân phân hóa, thường hình tròn đôi khi

2.2.1.2 Cấu tạo tb mốc - Hình thái đặc biệt của khuẩn ty

Sợi thòng lọng: Khuẩn ty hình thành những sợi bắt mồi

để bắt động vật nhỏ như tuyến trùng, amid

Vòi hút: Mọc ra từ khuẩn

ty, đâm sâu vào tế bào để

hút chất dinh dưỡng

Túi bào tử

Thân bò

Rễ giả

•Các sợi nấm (khuẩn ty)

liên kết với nhau tạo kết

cấu giống rễ ở thực vật

gọi làrễ giả

2.2.1.2 Cấu tạo tế bào mốc -Sự tổng hợp của khuẩn ty

Các sợi nấm liên kết với nhau tạo thành quả thể đặc

biệt (thể đệm- stroma),

bên trong hoặc bên trên có mang các cơ quan sinh sản

Hạch nấm: Là những khối sợi nấm vững chắc, không

mang cơ quan sinh sản

Giúp nấm chống chịu điều kiện ngoại cảnh khắc nghiệt

2.2.1.2 Cấu tạo tế bào mốc -Sự tổng hợp của khuẩn ty

Hạch nấm

•Bó sợi: Các sợi khuẩn tyliên kết lại thành từng bó gọi

là bó nấm