Tế bào nhân sơ

Chương II: Tế bào nhân sơ (Procaryota)
I. Đại cương tế bào nhân sơ:
+ Thuộc nhóm TBNS gồm có nhóm vi khuẩn và tảo lam (vi khuẩn lam)
+ Trước đây rất lâu khi người ta chưa biết gì về TBNS, như vi khuẩn là gì, vi sinh vật là gì,... thì con người đã khai thác theo hướng có lợi nhiều hoạt động sống của chúng. Như quá trình lên men rượu, sản xuất dấm, làm tương,... và cũng đã phát hiện được một số ít trong chúng là nguyên nhân gây bệnh dịch lan tràn nhanh chóng (tả, thương hàn,...)
+ Mãi tới thế kỉ 17, khi KHV quang học ra đời thì mới có thể nghiên cứu được chúng.
+ Người đầu tiên quan sát được các sinh vật nhỏ trong nước, phân, răng ...là Antoni VanLeeu Wenhoek (nhà buôn Hà lan) và ông gọi chúng là những động vật nhỏ. Những động vật nhỏ đó có nhiều hình dạng khác nhau như: hình cầu, hình que,...tương ứng với các hình dạng của vi khuẩn.
+ Từ đó các dạng tế bào nhân sơ ngày càng được nghiên cứu sâu và có hệ thống dần lên: Từ cấu trúc, quá trình sinh học, vai trò,...Trên cơ sở đó ngày càng khai thác các kết quả nghiên cứu đó để phục vụ cho lợi ích của con người về cả các khía cạnh
II. Kích thước và hình dạng TBNS:
1. Kích thước:
Bé và rất thay đổi. Trung bình: (0,2-1micromet) x (1-10micromet)
2. Hình dạng:
Có 3 hình dạng chính:
+ Dạng cầu (Coccus) có thể đơn cầu hoặc xếp thành 2,3,4,5,...chuỗi hoặc thành khối (monococcus,dicoccus, polycoccus )
+ Dạng que (Baccilli): Đơn, phân nhánh hay xếp thành chuỗi (E.coli,...)
+ Dạng xoắn : xoắn phẩy (Vobrio) gây bệnh tả,...
và hình xoắn (Spirillum)
III. Cấu trúc:
Từ trong ra ngoài gồm có:
+ Vùng nhân (nucleoit).
+ Tế bào chất.
+ Màng sinh chất.
+ Vách (thành) tế bào .
+ Vỏ nhày.
+ Tiên mao, tiêm mao,...
III. Cấu trúc:
1. Vùng nhân (nucleoit).
a) Thành phần hoá học:
Gồm chủ yếu là ADN, và 1 ít ARN. Ngoài ra có thể có protein histon
b) Số lượng, hình dạng:
Thay đổi và khó quan sát, vì tốc độ phân chia tế bào nhanh, ảnh hưởng của nồng độ muối, tia cực tím,...
III. Cấu trúc:
1. Vùng nhân (nucleoit).
C) Cấu trúc:
+ Không có màng nhân ngăn cách giữa chất nhân và nguyên sinh chất, nên không có nhân thật mà chỉ là vùng nhân.
+ Gồm 1 phân tử ADN xoắn kép, mạch vòng với kích thước có thể 300micromet tạo thành các vòng xoắn và được rút ngắn bởi các vòng thắt ARN xuống còn 25micromet và cuối cùng có thể chỉ còn 1,5micromet.
+ Ngoài ra có thể có protein histon bảo vệ ADN
III. Cấu trúc:
1. Vùng nhân (nucleoit).
d) Chức năng:
Hai chức năng chính:
+ Lưu giữ thông tin di truyền được mã hoá trong ADN dưới dạng trình tự sắp xếp các nucleotit. Trình tự này quy định trình tự các a.a trong phân tử được tổng hợp; protein tương tác với môi trường thành tính trạng, đặc tính.
+ Truyền đạt TTDT:
Nhờ khả năng tự sao, ADN truyền đạt TTDT từ tế bào này sang tế bào khác; từ thế hệ này sang thế hệ khác.
III. Cấu trúc:
2. Tế bào chất:
Bao gồm: Chất nền, bào quan và thể vùi.:
III. Cấu trúc:
2. Tế bào chất:
Bao gồm: Chất nền, bào quan và thể vùi.:
Bào quan
+ Chủ yếu là riboxome....
+ Ngoài ra còn có plasmid..., thylacoit....
B�o quan: riboxome
Thể vùi: + Là kho chứa cacbonhyđrat , chứa các photphat và các chất có năng lượng cao (ATP, GTP,...)
+ Ngoài ra còn có thể có các chất màu (xanh hoặc tím-chứa lưu huỳnh); màu lục chứa Bacterioclorrophin, Bacteriopupurin làm nvụ đồng hoá CO2
+ Ngoài ra còn có plasmid: Là một phân tử ADN kép, mạch vòng, gồm khoảng 100000 cặp bazơ, trên đó có chứa một số gen có chức năng khác nhau và có đặc tính có khả năng tái bản độc lập với NST, có vai trò lớn trong công nghệ gen.
thylacoit: Có ở vi khuẩn lam, thực hiện chức năng quang hợp, có hình phiến hoặc hình ống có chứa chất diệp lục a, phycoxyan (màu lam), phycoerytrin (màu hồng)
B�o quan
Chỉ khác:....
+ Màng sinh chất có gấp nếp để tạo thành thể meroxome có tác dụng làm tăng diện tích tiếp xúc và có thể liên quan đến phân chia tế bào, hình thành bào tử; nó cũng có thể là khâu trung gian của sự liên kết không đổi giữa chất nhân và màng sinh chất.
+ Có nhiều enzim thuộc nhóm citocrome các enzim hoạt động trong chu trình CREB.
b) Cấu trúc: Tương tự ở TBNC
(nghiên cứu sau)
a) Thành phần hoá học: Gồm photpholipit, protein, colesteron,....
c) Chức năng: .....
+Là hàng rào ngăn cách giữa bên trong và bên ngoài màng tế bào, để bảo vệ tế bào.
+ Vận chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào.
+ Tham gia trao đổi chất và năng lưọng (thực hiện chức năng giống ti thể ở TBNC)
4.��� Th�nh t? b�o�:
Chương II: Tế bào nhân sơ (Procaryota)
a) Thành phần hoá học:
Gồm polysaccharit, chuỗi ngắn axitamin và có thể có thêm lipit
b) Cấu trúc
Các phân tử polysaccharit được liên kết ngang với các chuỗi ngắn axitamin Tạo thành Peptidoglycan. Đôi khi có thêm lớp lipit liên kết với protein thành lipoprotein lắng đọng
Th�nh ph?n hóa h?c c?a murein l� peptidoglycan, m?t lo?i polisaccarit có ch?a nito. Peptidoglycan l� các chu?i l?p l?i c?a 2 lo?i du?ng l� N-acetyl glucosamin (GlcNAc) v� axớt N-acetyl muramic (MurNAc). M?i phõn t? MurNAc du?c g?p v?i m?t chu?i kho?ng 4 d?n 5 axớt amin. Cỏc axớt amin c?a nh?ng s?i peptidoglycan khỏc nhau du?c liờn k?t v?i nhau t?o th�nh m?t t?m lu?i d�y v� r?n ch?c. Trỡnh t? c?a cỏc axớt amin v� c?u trỳc chớnh xỏc c?a th�nh t? b�o l� d?c trung cho m?i lo�i vi khu?n.
Nam 1884 H.Christian Gram dã nghi ra phuong pháp nhu?m phân bi?t d? phân chia vi khu?n th�nh 2 nhóm khác nhau�: vi khu?n Gram duong (G+) v� vi khu?n Gram ấm (G-). Phuong pháp nhu?m Gram v? sau du?c s? d?ng r?ng rãi khi d?nh lo?i vi sinh v?t. Th�nh ph?n hoá h?c c?a 2 nhóm n�y khác nhau ch? y?u nhu sau�
Chương II: Tế bào nhân sơ (Procaryota)
4.��� Th�nh t? b�o�:
Gram duong� �Gram õm
Th�nh ph?n T? l? % d?i v?i kh?i lu?ng khô c?a th�nh t? b�o
Peptidoglycan 30-95 5-20
Lipid H?u nhu không có 20
Protein Không có ho?c có ít Cao
Acid teicoic (Teichoic acid) Cao 0
+ G+ nhạy cảm hơn với Lyrozim (một enzim có trong tuyến nước bọt và tuyến nước mũi). Lyrozim tác dụng trực tiếp lên vách tế bào
+ G- nhạy cảm hơn với penicillin, b?i vì penicillin giống với cơ chất của enzim đặc trách để tạo nên sự liên kết chéo. Kết quả vách tế bào bị nứt ra làm cho nội chất tế bào trương lên cuối cùng vi khuẩn vỡ ra.
c) Chức năng:
Th�nh t? b�o (cell wall) giúp duy trì hình thái c?a t? b�o, h? tr? s? chuy?n d?ng c?a tiêm mao (flagellum) , giúp t? b�o d? kháng v?i áp su?t th?m th?u, h? tr? quá trình phân c?t t? b�o , c?n tr? s? xâm nh?p c?a m?t s? ch?t có phân t? l?n, liên quan d?n tính kháng nguyên , tính gây b?nh, tính m?n c?m v?i Th?c khu?n th? (bacteriophage).
5.��� Tiên mao v� khu?n mao�:
*Tiên mao (Lông roi, flagella) không ph?i có m?t ? m?i vi khu?n, chúng quy?t d?nh kh? nang v� phuong th?c di d?ng c?a vi khu?n. Tiên mao l� nh?ng s?i lông d�i, du?i kính hi?n vi quang h?c ch? có th? th?y trừ khi nhu?m theo phuong phap riêng. Du?i kính hi?n vi di?n t? có th? th?y r?t rõ c?u trúc c?a t?ng s?i tiên mao. D? xác d?nh xem vi khu?n có tiên mao hay không cũng có cách th? gián ti?p nh?m bi?t kh? nang di d?ng c?a chúng. C?y b?ng que c?y nh?n d?u v�o môi tru?ng th?ch ch?a 0.4% th?ch (agar-agar). N?u th?y v?t c?y lan nhanh ra xung quanh ch?ng t? l� vi khu?n có tiên mao, có kh? nang di d?ng.
- Các lo?i tiên mao ? vi khu?n
Ki?u s?p x?p tiên mao liên quan d?n hình th?c di d?ng c?a vi khu?n. Tiên mao m?c ? c?c gíup� vi khu?n di d?ng theo kiểu ti?n- lùi. Chúng d?o ngu?c huớng bằng cách d?o ngu?c hu?ng quay c?a tiên mao. Vi khu?n muốn di d?ng theo hu?ng n�o thì có tiên mao chuy?n d?ng theo hu?ng ngu?c l?i. Khi tiên mao cụm l?i v? m?t hu?ng thì vi khu?n chuy?n d?ng theo ki?u nh�o l?n. T?c d? di chuy?n c?a vi khu?n có tiên mao thu?ng v�o kho?ng 20-80 vòng/giây, nghia l� trong 1 giây chuy?n d?ng du?c m?t kho?ng cách l?n hon g?p 20-80 l?n so v?i chi?u d�i c?a co th?.
6.��� Khu?n mao v� Khu?n mao gi?i:
Khu?n mao (hay Tiêm mao, Nhung mao , Fimbriae) l� nh?ng s?i lông r?t m?nh, r?t ng?n m?c quanh b? m?t t? b�o nhi?u vi khu?n Gram âm. Chúng có du?ng kính kho?ng 7-9nm, r?ng ru?t (du?ng kính trong l� 2-2,5nm), s? lu?ng kho?ng 250-300 s?i/ vi khu?n. K?t c?u c?a khu?n mao gi?n don hon nhi?u so v?i tiên mao. Chúng có tác d?ng gíup vi khu?n bám v�o giá th? ( nhi?u vi khu?n gây b?nh dùng khu?n mao bám ch?t v�o m�ng nh?y c?a du?ng h?p thụ, du?ng tiêu hóa, du?ng ti?t ni?u c?a ngu?i v� d?ng v?t).
6.��� Khu?n mao v� Khu?n mao gi?i:
Có m?t lo?i khu?n mao d?t bi?t g?i l� Khu?n mao gi?i tính (Sex pili, Sex pilus-s? nhi?u) Có th? g?p ? m?t s? vi khu?n v?i s? lu?ng ch? Có 1-10/ vi khu?n. Nó có c?u t?o gi?ng khu?n mao , du?ng kính kho?ng 9-10nm nhung Có th? r?t d�i. Chúng có th? n?i li?n gi?a hai vi khu?n v� l�m c?u n?i d? chuy?n v?t ch?t di truy?n (ADN) t? th? cho (donor) sang th? nh?n (recipient). Quá trình n�y du?c g?i l� quá trình giao ph?i (mating) hay ti?p h?p (conjugation). M?t s? th?c khu?n th? (bacteriophage) bám v�o các th? th? (receptors) ? khu?n mao gi?i tính v� b?t d?u chu trình phát tri?n c?a chúng
7. Vỏ nhầy:
a) Th�nh ph?n ch? y?u c?a bao nh?y l� polysaccarid, ngo�i ra cung có polypeptid v� protein. Trong th�nh ph?n polysaccarid ngo�i glucose cũng có glucozamin, acid pyruvic, acid axetic, acid 2-keto-3- deoxygalacturonic, acid uronic,...
b) ý nghia sinh h?c c?a bao nh?y l�:
-B?o v? vi khu?n trong di?u ki?n khô h?n, b?o v? vi khu?n tránh b? th?c b�o (tru?ng h?p Ph? c?u khu?n-Diplococcus pneumoniae)
-Cung c?p ch?t dinh du?ng cho vi khu?n khi thi?u th?c an
-L� noi tích lu? m?t s? s?n ph?m trao d?i ch?t (dextran, xantan...)
-Giúp vi khu?n bám v�o giá th? ( tru?ng h?p các vi khu?n gây sâu rang nhu Streptococcus salivarrius, Streptococcus mutans...)
�
IV. Trao đổi chất và năng lượng:
1. Phương thức trao đổi chất:
2. Quá trình xảy ra trao đổi chất: tương tự như tế bào nhân chuẩn (nghiện cứu ở phần sau.)
V. Sinh sản:
VI: ý nghĩa của tế bào nhân sơ:
+ Đảm bảo chu trình vật chất trong tự nhiên, nhờ vậy cac chất vô cơ không bị mất đi.
Một số vi khuẩn (như: Azôtbacter, Rhizobium,...) có khả năng cố định nitơ tự do tạo thành các hợp chất hữu cơ cho cây hấp thụ, cây sử dụng được.
- Một số vi khuẩn nitrat để lấy oxy cần thiết cho chúng (vi khuẩn nitrat hoá). Trong quá trình đó, N2 tự do được giải phóng và hoàn trả lại cho khí quyển
VI: ý nghĩa của tế bào nhân sơ:
VK methalophilus