Vi Khuẩn

HÌNH THÁI & CẤU TẠO TẾ BÀO
VI KHUẨN
I. HÌNH THÁI CỦA VI KHUẨN
- Vi khuẩn là những sinh vật đơn bào, không có màng nhân, chúng có cấu trúc và hoạt động đơn giản hơn nhiều so với các tế bào có màng nhân (Eukayote).
- Bằng các phương pháp nhuộm màu và soi kính hiển vi có thể xác định được hình thái và kích thước của VK

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI CẤU TẠO VK
Phương pháp soi tươi: sau khi ép từ 1 canh khuẩn rồi quan sát dưới kính hiển vi quang học
Phương pháp nhuộm và soi dưới kính hiển vi quang học
Các phương pháp nhuộm: nhuộm đơn, nhuộm kép, nhuộm Gram
Quan sát dưới kính hiển vi điện tử
Bằng các phương pháp nhuộm âm bản và nhuộm trên các lát cực mỏng của VK rồi quan sát dưới kính hiển vi điện tử
III. CÁC DẠNG HÌNH THÁI VÀ KÍCH THƯỚC CỦA VI KHUẨN
CÁC DẠNG HÌNH THỂ Dựa vào hình thể, VK được chia thành 3 loại:
1.1. Cầu khuẩn (Coccus)
1.2. Trực khuẩn (Bacillus)
1.3. Xoắn khuẩn (Spirillium)
Dạng trung gian: cầu trực khuẩn, phẩy khuẩn
CÁC DẠNG HÌNH THỂ
1.1. Cầu khuẩn (Coccus)
VK có hình cầu hoặc hình trứng gọi là cầu khuẩn.
Kích thước: trong khoảng 0,5 - 1μm
Gồm các giống chính:
+ Đơn cầu khuẩn
+ Song cầu khuẩn
+ Liên cầu khuẩn
+ Tứ cầu khuẩn
+ Bát cầu khuẩn
+ Tụ cầu

 
1. HÌNH THỂ VI KHUẨN
1.3. Xoắn khuẩn (Spirillium)
- Một số trực khuẩn dài xoắn lại thành sợi xoắn gọi là xoắn khuẩn, có từ 2 vòng xoắn trở lên
1. HÌNH THỂ VI KHUẨN

1.4 Phẩy khuẩn
- Là các trực khuẩn uốn cong tạo hình dấu phẩy, hình lưỡi liềm
 
II. CẤU TẠO TẾ BÀO VI KHUẨN
THÀNH TẾ BÀO
Thành TB VK là bộ khung vững chắc bao bọc bên ngoài màng sinh chất
Thành TB được cấu tạo từ peptidoglican. Cấu trúc cơ bản của Peptidoglican gồm 3 thành phần: N – axetylglucozamin,
N – axetylmuramic và tetrapeptit.
II. CẤU TẠO TẾ BÀO VI KHUẨN
THÀNH TẾ BÀO
- Ngoài Peptidoglican, thành TB còn chứa các thành phần khác. Dựa vào các thành phần này và hàm lượng Peptidoglican mà VK được chia thành 2 loại: VK Gram dương và VK gram âm
VK Gram dương: có lớp Peptidoglican dày và chứa thêm axit teichoic
VD: tụ cầu khuẩn, liên cầu khuẩn, trực khuẩn, xạ khuẩn
Thành TB Gram dương
THÀNH TẾ BÀO
VK Gram âm: có lớp peptidoglican mỏng và được bao thêm một lớp màng ngoài. Màng ngoài có lipopolisaccarit đó chính là nội độc tố của VK.
VD: E.coli, lậu cầu khuẩn
Thành TB Gram âm
1. THÀNH TẾ BÀO
Chức năng của thành TB:
- Duy trì ngoại hình của TB
- Hỗ trợ chuyển động của tiêm mao
- Giúp TB đề kháng với các lực tác động từ bên ngoài
- Cần thiết cho quá trình phân cắt bình thường của TB
- Cản trở sự xâm nhập vào TB của 1 số chất có hại
- Có liên quan mật thiết đến tính kháng nguyên, tính gây bệnh như khả năng sinh độc tố, tính mẫn cảm với thể thực khuẩn…
2. MÀNG TẾ BÀO CHẤT
Màng tế bào chất còn được gọi là màng tế bào hay màng chất (CM). CM dày khoảng 4-5nm.
CM cấu tạo bởi 2 lớp photpholipit (PL) , chiếm khoảng 30-40% khối lượng và các protein nằm phía trong, phía ngoài hay xuyên qua màng chiếm 60-70% khối lượng.
2. MÀNG TẾ BÀO CHẤT
Mỗi phân tử PL có đầu ưa nước (đầu photphat); và đầu kỵ nước (đầu
hidrocacbon).

2. MÀNG TẾ BÀO CHẤT
Chức năng:
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
3. TẾ BÀO CHẤT
Tế bào chất (nguyên sinh chất) ,thành phần chính TB vi khuẩn, là khối dịch thể ở dạng keo.
Chứa 80-90% là nước, còn lại là các thành phần hòa tan: protein, vitamin, ARN, ribosome, mezosome, cacbohidrat, lipit, các ion vô cơ,…
TBC vi khuẩn không di động, không chứa bộ khung TB.
3. TẾ BÀO CHẤT
Riboxom nằm tự do trong TBC chiếm tới 70% khối lượng khô, được cấu tạo từ rARN & Pr , là nơi tổng hợp các protein.
Riboxom gồm 2 tiểu phần: 50S và 30S. Hai tiểu phần này kết hợp với nhau tạo thành monoxom 70S (S là hằng số lắng).
3. TẾ BÀO CHẤT
Mezosome: thể hình cầu, gần vách ngăn, chỉ xuất hiện khi TB phân chia. Gồm nhiều lớp màng bện chặt với nhau, chiều dày mỗi màng là 75A0
Trong tế bào chất của vi khuẩn còn có thể gặp các hạt dự trữ (thể vùi) như các hạt glycogen, lipit, hạt sunphua, hạt volutin,…
Các hạt dự trữ được hình thành khi TB tổng hợp quá nhiều,
giúp VK dự trữ TĂ, giảm bớt áp suất thẩm thấu dưới dạng
polime.
4. THỂ NHÂN
Thể nhân ở vi khuẩn là dạng nhân nguyên thủy, chưa có màng nhân nên không có hình dạng cố định, còn được gọi là vùng nhân.

Hình: thể nhân
trong TB vi khuẩn
E.Coli




Chứa ADN, 1 NST (chromosome) duy nhất dạng xoắn kép.







4. THỂ NHÂN
Thể nhân là bộ phận chứa đựng thông tin di truyền của
vi khuẩn.
Ngoài NST, nhiều vi khuẩn còn gặp những ADN ngoài NST & có khả năng sao chép độc lập, chúng có tên là Plasmid.
6. BAO NHẦY
- Nhiều VK bao bên ngoài bởi 1 lớp màng nhầy.
Bao nhầy hay Giáp mạc (Capsule) gặp ở một số loại vi khuẩn với các mức độ khác nhau:
+ Bao nhầy mỏng
+ Bao nhầy
+ Khối nhầy.
Thành phần chủ yếu của bao nhầy là polysaccarid,
ngoài ra cũng có polypeptid và protein.
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 
6. BAO NHẦY
- 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.
+ Cung cấp chất dinh dưỡng cho vi khuẩn khi thiếu thức ăn.
+ Là nơi tích lũy 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..)
7. TIÊN MAO & KHUẨN MAO
Tiên mao (Lông roi, flagella), nhiều VK bơi nhờ sử dụng lông roi. Đây là sợi mảnh nhô ra từ MSC & thành TB.
Gồm 3 thành phần chính: thể gốc, móc, sợi roi. Sợi tiên mao cấu tạo bởi loại protein có tên là flagellin.


7. TIÊN MAO & KHUẨN MAO
Tiên mao của vi khuẩn có các loại khác nhau tuỳ từng loài :
Không có tiên mao (vô mao)
Có 1 tiên mao mọc ở cực ( đơn mao)
Có 1 chùm tiên mao mọc ở cực ( chùm mao)
Có 2 chùm tiên mao mọc ở 2 cực ( song chùm mao)
Có nhiều tiên mao mọc khắp quanh tế bào (chu mao)
Có loại tiên mao mọc ở giữa tế bào như trường hợp vi khuẩn Selenomonas ruminantium.
7. TIÊN MAO & KHUẨN MAO
Khuẩn mao (nhung mao): là cấu trúc dạng sợi mảnh, rỗng, ngắn hơn roi (tiên mao) & rất nhiều.
Sợi này không có khả năng chuyển động, mà dùng để gắn VK vào giá thể (màng nhầy của hệ tiêu hóa, hô hấp, sinh dục).
Cấu trúc khác có pili ,giống nhung mao đều cấu tạo từ protein, nhưng khác về chức năng: Pili dùng để bám vào VK khác (tiếp hợp), nhung mao để bám vào giá thể .
Khuẩn mao ở vi khuẩn E.coli
Tiên mao và khuẩn mao ở vi khuẩn
8. BÀO TỬ
Một số loài vi khuẩn ở cuối giai đoạn sinh trưởng, khi chất dinh dưỡng môi trường cạn kiệt, chất qua trao đổi dộc hại quá nhiều, sự thay đổi ngột của các điều kiện sinh trưởng Khả năng hình thành bào tử bên trong tế bào (nội bào tử).

Hình: Cấu trúc bào tử chi
Bacillus dưới kính hiển vi
(2 ảnh đầu), dưới kính hiển
vi TEM (ảnh 3) và dưới kính
hiển vi AFM (ảnh 4)


8. BÀO TỬ
Một số chi VK có năng lực sinh bào tử: Bacillus, Clostridium, Sporosarcina(G+) và Desulfotomaculum (G-).







Bacillus Clostridium

Khác nội bào tử, một số loài VK có thể hình thành bào tử bên ngoài TB(ngoại bào tử), bào tử nhày, bào tử giáp và các bào tử đốt là các bào tử sinh sản.
8. BÀO TỬ

Hình: Sơ đồ cấu tạo nội bào tử vi khuẩn

8. BÀO TỬ
Cấu tạo
Màng ngoài cùng (outer coat)
Bao ngoài (outer membrane)
Vỏ (cortex)
Thành tế bào (cell wall)
Bao trong (inner membrane)
Cốt lõi gồm chất nhân và ADN của vi khuẩn(core)

Các giai đoạn hình thành bào tử:
Xem video
8. BÀO TỬ
Các tế bào sinh bào tử khi gặp điều kiện thiếu thức ăn hoặc tích lũy sản phẩm TĐC có hại sẽ bắt đầu quá trình hình thành bào tử:
TB tiến hành sao chép ADN để trong mỗi TB có 2 NST.
MSC tiến vào bên trong bao lấy ADN mới và 1 ít TBC, tạo thành 1 màng kép.
Khoang nằm giữa 2 lớp màng là peptiđôglican, sau đó 1 Protein
đề kháng và rắn chắc tạo nên vỏ bào tử, bao bọc lấy Peptiđôglican.
TB cũ chết, bào tử thoát ra ngoài đợi điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm tạo TB mới.