Hình thái, cấu tạo của các nhóm vi sinh vật khác

Chia sẻ: Nguyenthi Khanhan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

410
lượt xem 97
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kn: là nhóm vsv dã có cấu tạo tb có thể đơn bào or đa bào đa số sống hoại sinh(sống trên các vật củ HC cơ thể chết) đa số ko có tiên mao khả năng di chuyển rất hạn chế kích thước tính bằng μm:0,1-0,5 ,2-6μm vk có vai trò quan trọng so chiếm số lg lớn trong VSV có khả năng phân giải hửu cơ và một số chức năng của vách tế bào.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hình thái, cấu tạo của các nhóm vi sinh vật khác

CHƯƠNG III HÌNH THÁI, CẤU TẠO CỦA CÁC NHÓM VI SINH VẬT KHÁC I.VI KHUẨN 1. hình thái của vi khuẩn Kn: là nhóm vsv dã có cấu tạo tb có thể đơn bào or đa bào đa số sống hoại sinh(sống trên các vật củ HC cơ thể chết) đa số ko có tiên mao khả năng di chuyển rất hạn chế kích thước tính bằng µm:0,1-0,5 ,2-6µm vk có vai trò quan trọng so chiếm số lg lớn trong VSV có khả năng phân giải hửu cơ và một số chức năng của vách tế bào. A. Hình que - trực khuẩn (Bacillus) B. Hình cầu (coccus) tạo thành chuỗi (strepto-) - liên cầu khuẩn (Streptococcus). C. Hình cầu tạo đám (staphylo-) - tụ cầu khuẩn (Staphylococcus). D. Hình tròn sóng đôi (diplo-) - song cầu khuẩn (Diplococcus). E. Hình xoắn - xoắn khuẩn (Spirillum, Spirochete). F. Hình dấu phẩy - phẩy khuẩn (Vibrio). Xem thêm Doc Kaiser's Microbiology Vi khuẩn có nhiều hình dạng khác nhau. Đa số có hình que, hình cầu, hay hình xoắn; những vi khuẩn có hình dạng như vậy được gọi theo thứ tự là trực khuẩn (bacillus), cầu khuẩn (coccus), và xoắn khuẩn (spirillum). Một nhóm khác nữa là phẩy khuẩn (vibrio) có hình dấu phẩy. Hình dạng không còn được coi là một tiêu chuẩn định danh vi khuẩn, tuy nhiên có rất nhiều chi được đặt tên theo hình dạng (ví dụ như Bacillus,
Streptococcus, Staphylococcus) và nó là một điểm quan trọng để nhận dạng các chi này. Một công cụ quan trọng để nhận dạng khác là nhuộm Gram, đặt theo tên của Hans Christian Gram, người phát triển kĩ thuật này. Nhuộm Gram giúp phân vi khuẩn thành 2 nhóm, dựa vào thành phần cấu tạo của vách tế bào. Khi đầu tiên chính thức sắp xếp các vi khuẩn vào từng ngành, người ta dựa chủ yếu vào phản ứng này: Gracilicutes - vi khuẩn có màng tế bào thứ cấp chứa lipid, nhuộm Gram âm tính • (nói gọn là vi khuẩn Gram âm) Firmicutes - vi khuẩn có một màng tế bào và vách pepticoglycan dày, nhuộm • Gram cho kết quả dương tính (Gram dương) Mollicutes - vi khuẩn không có màng thứ cấp hay vách, nhuộm Gram âm tính. • Dựa theo hình thái bên ngoài có thể chia vi khuẩn thành 5 loại hình khác nhau: cầu khuẩn, trực khuẩn, cầu trực khuẩn, xoắn khuẩn và vẩy khuẩn. Hình 6 Hình 1.9. Các hình dạng chính của vi khuẩn - Cầu khuẩn 1, 2, 3, 4, 5 - Trực khuẩn 6, 7, 8, 9 - Xoắn khuẩn 10, 11, 12
1.1.Cầu khuẩn:(coccus.cocci):
Là những vi khuẩn có hình cầu, tuy nhiên có nhiều loại có thể là hình tròn, nhình bầu dục như lậu cầu khuẩn Neisseria Gonorrhoeae, hoặc hình ngọn nến như phế cầu khuẩn Streptococcus pneumoniae -đơn cầu khuẩn: monococcus.có rất nhiều giống khác nhau.Micrococcus agilis tham gia vào qtr chuyển hóa Ni tơ .amon Monococcus lactis tham gia vào qtr hình thành nấm men -song cầu khuẩn( diplococcus) : gồm 2 tb đại diện 1 số loài: diplococcus pneumonia( giống song cầu khuẩn gay bẹnh viêm phổi).Azotobacter chlorophyll -tứ cầu khuẩn: (tetracoccus,tetracocci): tetracoccus homari: gây rất nhiều bệnh trên gà -tụ cầu khuẩn( Staphylococcus.Staphylococci): hình chùm nho gây bẹnh ng và dộng vật: staphylococcus epidermidis -liên càu khuẩn( Streptococus) chuỗi hình xếp lại vboiws nhau: đại dieenjlaf streptococcus lactic gây hỏng đồ hộp -Giống bất càu khuẩn( Sarcina) đứng thành khối từ gồm 8or 16 tb.ĐẠI diện: sarcina lutea 1.2.Trực khuẩn(bacillus) -Bacillus,bacilli: là trực khuẩn Gam dg sống hiếu khí sinh nha bào chiều ngang của nha bào ko vượt quá ngang của VK do đó có nha bào thì tb vk ko thay đổi hình dạng thí dụ trực khuẩn nhiệt than( Bacillus anthracis)
-bacterium,bacteria: là trực hkuaarn gam âm sống hiếu khí ko sinh nha bào thường có long ở quanh than VK có nhieuf loại Bacterium gây bệnh chon g và ra súc như trực khuẩn đg ruột: salmonella,Escherichia -Clostridium: trực khuẩn dg 2 dầu tròn sóng kỵ khí sinh nha bào chiều ngang của nha bào thường lớn hơn chiều ngang của VK vi thế khi mang nha bào VK biến đổi hình dạng như hình thoi hình vợt hình dùi trống...có nhiều loại gây bệnh chon g và ĐV như trực khẩn uốn ván (clostridium tetani) -corynebacterium: ko sinh nha bào khi nhuộm bắt màu khacs nhau ở những đoạn nhỏ mà nó tạo thành(corynobacterium diphythuriae) 1.3.Cầu trực khuẩn: (coccus-bacillus) dạng trung gian giữa cầu khuẩn và trực khuẩn: (coccus-bacillus)dạng elip : pasteurella gây bệnh tụ huyết trùng ở ĐV (lợn) 1.4.Xoắn khuẩn( Spirillum): có 2 vòng xoắn trở lên.đại diện: treponema dentina: gây bệnh giang mai .Spirillum rubrum: gây bệnh uốn ván 1.5.Phẩy khuẩn( vibrio):dạng dấu hỏi phẩy trăng khuyếtđại diện :cell vibro dennitrificant :có khả năng phân hủy xelulozo tinh bột hợp chất cơ sợi trongnc
thải đk yếm khí .Vibrio chlolerae:gây bệnh tả. Hình 17: PHẢY KHUẨN II. CẤU TẠO TẾ BÀO VI KHUẨN. Thành tế bào : 1. Thành tế bào (cell wall) giúp duy trì hình thấi 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, tính mẫn cảm với Thực khuẩn thể (bacteriophage). Năm 1884 H.Christian Gram đã nghĩ ra phương pháp nhuộm phân biệt để phân chia vi khuẩn thành 2 nhóm khác nhau : vi khuẩn Gram dương (G+) và vi khuẩn Gram âm (G-). Phương pháp nhuộm Gram về sau được sử dụng rộng rãi khi định loại vi sinh vật. Thành phần hoá học của 2 nhóm này khác nhau chủ yếu như sau :
Gram dương Gram âm Thành phần Tỷ lệ % đối với khối lượng khô của thành tế bào Peptidoglycan 30-95 5-20 Acid teicoic (Teichoic acid) Cao 0 Hầu như không có Lipid 20 Không có hoặc có ít Protein Cao Màng sinh chất (plasma membrane); Màng ngoài (outer membrane); Chu chất (Periplasmic space) Peptidoglycan là loại polyme xốp, khá bền vững, cấu tạo bởi 3 thành phần: -N-Acetylglucosamin ( N-Acetylglucosamine, NAG) -Acid N-Acetylmuramic (N-Acetylmuramic acid, NAM) -Tetrapeptid chứa cả D- và L- acid amin
Thành tế bào vi khuẩn Gram dương
Thành tế bào vi khuẩn Gram âm 2- Màng sinh chất: Màng sinh chất hay Màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane, CM) ở vi khuẩn cũng tương tự như ở các sinh vật khác. Chúng cấu tạo bởi 2 lớp phospholipid (PL), chiếm 30-40% khối lượng của màng, và các protein (nằm trong, ngoài hay xen giữa màng), chiếm 60-70% khối lượng của màng. Đầu phosphat của PL tích điện, phân cực, ưa nước ; đuôi hydrocarbon không tích điện, không phân cực, kỵ nước. CM có các chức năng chủ yếu sau đây: Khống chế sự qua lại của các chất dinh dưỡng, các sản phẩm - trao đổi chất Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường trong tế bào. - Là nơi sinh tổng hợp các thành phần của thành tế bào và các - polyme của bao nhày (capsule). Là nơi tiến hành quá trình phosphoryl oxy hoá và quá trình - phosphoryl quang hợp (ở vi khuẩn quang tự dưỡng) Là nơi tổng hợp nhiều enzym, các protein của chuỗi hô hấp. -
Cung cấp năng lượng cho sự hoạt động của tiên mao - Sinh viên điền chú thích theo hướng dẫn của giáo viên Cấu trúc của đầu và đuôi của phospholipid
Hình 1 Tế bào chất : 3. Tế bào chất (TBC-Cytoplasm) là phần vật chất dạng keo nằm bên trong màng sinh chất, chứa tới 80% là nước. Trong tế bào chất có protein, acid nucleic, hydrat carbon, lipid, các ion vô cơ và nhiều nhiều chất khác có khối lượng phân tử thấp. Bào quan đáng lưu ý trong TBC là ribosom (ribosome). Ribosom nằm tự do trong tế bào chất và chiếm tới 70% trọng lượng khô của TBC. Ribosom gồm 2 tiểu phần (50S và 30S), hai tiểu phần này kết hợp với nhau tạo thành ribosom 70S. S là đơn vị Svedberg- đại lượng đo tốc độ lắng khi ly tâm cao tốc. Cấu trúc của ribosom vi khuẩn so với ribosom 80S ở các sinh vật nhân thật
(nấm, thực vật, động vật) được trình bày trong bảng sau đây (Giáo viên giảng để sinh viên chú thích vào hình bằng tiếng Việt) Ribosom ở vi khuẩn So sánh Ribosom ở Vi khuẩn và ở các Sinh vật nhân thật (Eukaryotic ribosome) Trong tế bào chất của vi khuẩn còn có thể gặp các chất dự trữ như các hạt glycogen, hạt PHB (Poly-ß-hydroxybutyrat), Cyanophycin, Phycocyanin, các hạt dị nhiễm sắc (metachromatic body), các giọt lưu huỳnh... Ở loài vi khuẩn diệt côn trùng Bacillus thuringiensis và Bacillus sphaericus còn gặp tinh thể độc (parasoral body) hình quả trám, có bản chất protein và chứa những độc tố có thể giết hại trên 100 loài sâu hại (tinh thể độc chỉ giải phóng độc tố trong môi trường kiềm do đó các vi khuẩn này hoàn toàn vô hại với người, gia súc, gia cầm,
thuỷ hải sản- có hại đối với tằm). Bacillus sphaericus có thể diệt cung quăng của các loài muỗi. Bào tử (spore) và Tinh thể độc (Crystal) ở Bacillus thuringiensis (trái) và Bacillus sphaericus (phải). Thể nhân ( Nuclear body) ở vi khuẩn là dạng nhân nguyên thuỷ, chưa có màng nhân nên không có hình dạng cố. A)Mezoxom là một thể hình cầu trong giống như cái bong bóng gồm nhiều lớp màng cuộn lại với nhau, có đường kính khoảng 250 nm. Mezoxom chỉ xuất hiện khi tế bào phân chia, nó có vai trò quan trọng trong việc phân chia tế bào và hình thành vách ngăn ngang. Ở nhiều loài vi khuẩn, Mezoxom là một thành phần của màng tế bào chất phát triển ăn sâu vào tế bào chất. Một số enzym phân huỷ chất kháng sinh như Penixilinaza được sinh ra từ Mexozom. B). Riboxom Riboxom là nơi tổng hợp protein của tế bào, chứa chủ yếu là ARN và protein. Ngoài ra có chứa một ít lipit, và một số chất khoáng. Riboxom có đường kính khoảng 200A, cấu tạo bởi 2 tiểu thể - 1 lớn, 1 nhỏ. Tiểu thể lớn có hằng số lắng là 50S, tiểu thể nhỏ 30S (1S = 1-13 cm/giây) 200 A50 S30 S70 S
Mỗi tế bào vi khuẩn có trên 1000 riboxom, trong thời kỳ phát triển mạnh của nó, số lượng riboxom tăng lên. Không phải tất cả các riboxom đều ở trạng thái hoạt động. Chỉ khoảng 5 - 10% riboxom tham gia vào quá trình tổng hợp protein. Chúng liên kết nhau thành một chuỗi gọi là polyxom nhờ sợi ARN thông tin. Trong quá trình tổng hợp protein, các riboxom trượt dọc theo sợi ARN thông tin như kiểu đọc thông tin. Qua mỗi bước đọc, một axit amin lại được gắn thêm vào chuỗi polypeptit Thể nhân: 4. Thể nhân ( Nuclear body) ở vi khuẩn là dạng nhân nguyên thuỷ, chưa có màng nhân nên không có hình dạng cố định, và vì vậy còn được gọi là vùng nhân. Khi nhuộm màu tế bào bằng thuốc nhuộm Feulgen có thể thấy thể nhân hiện màu tím. Đó là 1 nhiễm sắc thể (NST, chromosome) duy nhất dạng vòng chứa 1 sợi ADN xoắn kép (ở Xạ khuẩn Streptomyces có thể gặp nhiễm sắc thể dạng thẳng). NST ở vi khuẩn Escherichia coli dài tới 1mm (!), có khối lượng phân tử là 3.109, chứa 4,6.106 cặp base nitơ. Thể nhân là bộ phận chứa đựng thông tin di truyền của vi khuẩn. * Thể nhân trong tế bào vi khuẩn Escherichia coli. Ngoài NST, trong tế bào nhiều vi khuẩn còn gặp những ADN ngoài NST. Đó là những ADN xoắn kép có dạng vòng khép kín, có khả năng sao chép độc lập, chúng có tên là Plasmid. 4.1. cấu trúc của thể nhân. Nhân tế bào vi khuẩn không phân hóa thành khối rõ rệt như của tế bào nhiều VSV khác ( nấm men, nấm mốc , tảo…).
Quan sát vi cấu trúc của tế bào nhân nhận thấy: về hình dạng thể nhân có hình cầu, kéo dài như hình que, hình quả tạ hay hình - chữ V. không có màng nhân nhưng giới hạn giữa thể nhân và nguyên sinh chất rất rõ - rệt. có một cấu trúc sợi nhỏ có đường kính 3-8nm, đó là nhiễm sắc thể độc nhất - của tế bào. Cấu trúc bởi một sợi AND xoắn, nếu mở vòng xoắn ra thì sợi dài khoảng 1mm, đó chính là một sợi AND dạng vòng tròn và chỉ có một phân tử AND đống kín. 4.2. sự phân chia của thể nhân. Trong quá trình phân bào, thể nhân phân chia đơn giản bằng cánh cắt đôi, không có sự giản phân bởi vì vi khuẩn chỉ có một nhiễm sắc thể duy nhất. Sự cắt đôi của nhân liên quan tới sự tăng lên của màng nguyên sinh chất và mezoxom. Về số lượng nhân của tế bào vi khuẩn có thề khác nhau tùy theo từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển của vi khuẩn, thường thì sự phân chia của nhân đi trước sự phân chia của nguyên sinh chất, do đó ở một giai đoạn nhất định của sự phát triển, một vi khuẩn hình như có 4 nhân, bởi vì vi khuẩn này đã là hai tế bào con và sắp sửa phân chia thành 4. Ngoài NST, trong tế bào nhiều vi khuẩn còn gặp những ADN ngoài NST. Đó là những ADN xoắn kép có dạng vòng khép kín, có khả năng sao chép độc lập, chúng có tên là Plasmid. 5.Bao nhầy:
Hình 1.14. Vỏ nhày của Klebsialla pneumoniae trong suốt hiện Bao nhầy hay Giáp mạc (Ca psule) gặp ở một số loài vi khuẩn với các mức độ khác nhau: -Bao nhầy mỏng ( Vi giáp mạc, Microcapssule) -Bao nhầy (Giáp mạc, Capsule) -Khối nhầy ( Zooglea) Muốn quan sát bao nhầy thường lên tiêu bản với mực tàu, bao nhày có màu trắng hiện lên trên nền tối. Thành phần chủ yếu của bao nhầy là polysaccarid, ngoài ra cũng có polypeptid và protein. Trong thành phần polysaccarid ngoài glucose còn có glucozamin, ramnose, acid 2-keto-3-deoxygalacturonic, acid uronic, acid pyruvic, acid axetic... Ý nghĩa sinh học của bao nhầy là: -Bảo vệ vi khuẩn trong điều kiện khô hạn, bảo vệ vi khuẩn tránh bị thực bào (trường hợp Phế cầu khuẩn-Diplococcus pneumoniae) -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 ( trường hợp các vi khuẩn gây sâu răng như Streptococcus salivarrius, Streptococcus mutans...) Vi khuẩn Acetobacter xylinum có bao nhầy cấu tạo bởi cellulose. Người ta dùng vi khuẩn này nuôi cấy trên nước dừa để chế tạo ra Thạch dừa (Nata de coco). dừa (Nata de coco) Vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides có bao nhầy dày chứa hợp chất polyme là Dextran có tác dụng thay huyết tương khi cấp cứu mà thiếu huyết tương. Sản phẩm này rất quan trọng khi có chiến tranh. Vi khuẩn này thường gặp ở các nhà máy đường và gây tổn thất đường trong các bể chứa nước ép mía. Nhờ enzym dextransuccrase mà đường saccarose bị chuyển thành dextran và fructose.
Vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides Một số bao nhầy của vi khuẩn còn được dùng để sản xuất Xantan (Xanthane) dùng làm chất phụ gia trong công nghiệp dầu mỏ. 6.Tiên mao và khuẩn mao : Hình 24 Hình 1.16. Các kiểu tế bào vi khuẩn có tiên maoĐơn mao khuẩn: 1, 2, 4, 11Chùm mao khuẩn: 3, 5, 6, 12, 13Chu mao khuẩn: 7, 8, 9, 10 Tiên mao (Lông roi, flagella) không phải có mặt ở mọi vi khuẩn, chúng quyết định khả năng và phương thức di động của vi khuẩn. Tiên mao là những sợi lông dài, dưới kính hiển vi quang học chỉ có thể thấy rõ khi nhuộm theo phương pháp riêng. Dưới kính hiển vi điện tử có thể thấy rất rõ cấu trúc của từng sợi tiên mao. Để xác định xem vi khuẩn có tiên mao hay không còn có cách thử gián tiếp nhằm biết khả năng di động của chúng. Cấy bằng que cấy nhọn đầu vào môi trường thạch
đứng chứa 0.4% thạch (agar-agar), còn gọi là môi trường thạch mềm. Nếu thấy vết cấy lan nhanh ra xung quanh thì chứng tỏ là vi khuẩn có tiên mao, có khả năng di động. Tiên mao có thể gốc (basal body), gồm 1 trụ nhỏ được gắn với 4 đĩa tròn (vi khuẩn G - ) có dạng vòng nhẫn (ring), ký hiệu là các vòng L,P,S và M. Vòng L nằm ngoài cùng, tương ứng với lớp liposaccarid của màng ngoài ; vòng P tương ứng với lớp peptidoglycan, vòng S tương ứng với lớp không gian chu chất ; vòng M nằm ở trong cùng. Vi khuẩn G+ chỉ có 2 vòng : 1 vòng nằm ngoài tương ứng với thành tế bào và 1 vòng trong tương ứng với màng sinh chất. Xuyên giữa các vòng là 1 trụ nhỏ (rod) có đường kính 7nm. Bao bọc tiên mao ở phần phía ngoài là một bao ngắn có hình móc (hook). Sợi tiên mao (filament) dài khoảng 10-200 m và có đường kính khoảng 13-20nm. Đường kính của bao hình móc là 17nm. Khoảng cách giữa vòng S và vòng M là 3mm, giữa vòng P và vòng L là 9nm, giữa vòng P và vòng S là 12nm. Đường kính của các vòng là 22nm, đường kính các lỗ ở các vòng là 10nm. Khoảng cách từ mặt ngoài của vòng L đến mặt trong của vòng M là 27nm. Sợi tiên mao cấu tạo bởi loại protein có tên là flagellin, có trọng lượng phân tử là 30 000-60 000. Một số vi khuẩn có bao lông (sheath) bao bọc suốt chiều dài sợi, như ở trường hợp chi Bdellovibrio hay vi khuẩn tả Vibrio cholera.