NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT ADP Adenosine diphosphate AMP Adenosine monophosphate APG Acid 3-phosphoglyceric A-1,3-DPG Acid 1,3 diphosphoglyceric ATP Adenosine triphosphate A-6PA Acid 6-penicillanic CoA Coenzyme A CKS Chất kháng sinh DNA Deoxiribonucleic acid R-1,5-DP Ribulose-1,5-diphosphate R-5-P Ribulose-5-diphosphate RNA Ribonucleic acid VSV Vi sinh vật F-6-P Fructose-6-phosphate FAD Flavin adenine dinucleotide G-6-P Glucose-6-phosphate GAP Glyceraldehyde phosphate KDPG 2-Keto-3-deoxi-6-phosphogluconate N Nitrogen NAD Nicotinamid adenine dinucleotide dạng oxi hóa NADH Nicotinamid adenine dinucleotide dạng khử NADP Nicotinamid adenine dinucleotide phosphat dạng oxi hóa NADPH Nicotinamid adenine dinucleotide phosphat dạng khử PP Pentose phosphate X-5-P Xylulose-5-phosphate Người biên soạn Biên soạn các chương 1. PGS.TS. Kiều Hữu Ảnh 8 2. TS. Biền Văn Minh (Chủ biên) 1, 6, 7, và 9 3. TS. Phạm Ngọc Lan 4, 5 4. ThS. Nguyễn Thị Thu Thủy 2 5. TS. Phạm Hồng Sơn 10 6. PGS.TS. Phạm Văn Ty 3 và 11 20 Chương 2 Cấu trúc và chức năng của tế bào vi sinh vật I. Sinh vật nhân sơ 1. Các phương pháp và kỹ thuật nghiên cứu 1.1. Phương pháp quan sát tế bào Nhờ kính hiển vi quang học (kính hiển vi thường) với độ phóng đại 1500 - 2000 lần, đặc biệt nhờ kính hiển vi điện tử thường (TEM) và kính hiển vi điện tử quét (SEM) mà khoa học có thể thấy được tế bào, cấu trúc siêu hiển vi của vi khuẩn với đường kính khoảng 1μm. - Quan sát vi sinh vật trên tiêu bản sống: vi sinh vật ở giữa lam và lamella, nhuộm mực nho để thấy rõ màng nhầy (capsule), đây là phương pháp hay dùng cho những vi sinh vật nuôi cấy trên môi trường lỏng với kính hiển vi thường, quan sát được khả năng vận động của chúng. Bảng 2.1: Một số phương pháp nhuộm màu và nguyên tắc sử dụng Phươg pháp nhuộm màu Nguyên tắc sử dụng +Nhuộm đơn (xanh methylene, carbolfuchsin, tinh thể tím, safranin…) Dung dịch rượu hoặc nước của các kiềm, dùng để quan sát hình dạng vi sinh vật, cách sắp xếp tế bào Với các phản ứng khác nhau với thuộc nhuộm có thể phân biệt được chúng Chia các vi khuẩn thành 2 nhóm lớn: Gram dương giữ màu tinh thể tím, Gram âm mất màu khi tẩy do đó sẽ nhuộm màu phụ hồng safranin +Nhuộm phân ly - Gram - Ziehl - Nielsen Dùng để phân biệt các loài Mycobacterium và một số loài Nocardia. Vi khuẩn acid nhuộm với carbolfuchsin và xử lý với dung dịch rượu acid, vẫn giữ màu đỏ. Vi khuẩn không acid sẽ mất màu do đó sẽ nhuộm màu phụ là xanh methylene. Dùng để phát hiện sự có mặt của màng nhày, bởi vì polysaccharide màng nhầy không bắt màu thuốc nhuộm bao quanh tế bào vi khuẩn nhuộm màu Sử dụng để phát hiện bào tử vi khuẩn. khi dùng thuốc nhuộm lục malachite với tiêu bản có đun nóng, thuốc nhuộm sẽ thâm nhập vào nội bào tử và làm chúng nhuộm màu lục, khi bổ sung bằng đỏ safranin sẽ làm phần bao quang bào tử nhuộm màu đỏ hồng. +Nhuộm đặc biệt - Nhuộm âm (negative) -Nhuộm nội bào tử (endospore) -Nhuộm tiên mao (flagella) Dùng để phát hiện tiên mao ở vi khuẩn, sử dụng thuốc làm phồng tiên mao rồi sau đó nhuộm bằng carbolfuchsin 21 - Quan sát vi sinh vật trên tiêu bản cố định và nhuộm màu: Phương pháp nhuộm Gram và Ziehl - Nielsen cho phép nhận biết 2 nhóm vi khuẩn Gram dương va Gram âm, hình dạng của bào tử, các vật thể ẩn nhập như hạt dự trữ polyphosphate (hạt dị nhiễm sắc, hạt volutin), các giọt mỡ, glycogen… Những tiêu bản cố định này được quan sát ở bội giác lớn X 90 hoặc X 100 (bội giác dùng dầu, vật kính có vòng đen). Tham gia vào cơ chế nhuộm màu có cấu trúc của thành tế bào và bản chất các hợp chất của sinh chất khác nhau ở hai loại vi khuẩn. Để quan sát những cấu trúc siêu hiển vi người ta dùng kính hiển vi điện tử TEM và SEM, có thể thấy được những cấu tạo rất nhỏ với độ lớn vài nanometre. Những vi khuẩn Gram + có mối liên hệ chủng loại phát sinh gần gũi nhau, ở đây người ta chia thành hai nhóm phụ: nhóm có hàm lượng (G + X)% cao hơn 50% như các Actinomycetales, Corynebacterium, Cellulomonas… và nhóm có (G + X)% thấp hơn 50% như Clostridium, Bacillus, Staphylococcus,… Những vi khuẩn Gram - có mối quan hệ chủng loại phát sinh cách xa nhau và ở đây người ta phân ra rất nhiều nhóm phụ. Bảng 2.2: Một số tính chất khác biệt giữa vi khuẩn Gram dương và Gram âm Tính chất Gram dương Gram âm Phản ứng với hóa chất nhuộm Gram giữ màu tinh thể tím, do đó tế bào có màu tím hoặc tía mất màu tím khi tẩy rửa, nhuộm màu phụ đỏ safranin hay Fuchsin Lớp peptidoglucan dày, nhiều lớp mỏng, chỉ có một lớp Acid techoic có không có Lớp phía ngoài thành không có có Lớp lipopolysaccharide rất ít hoặc không có nhiều, hàm lượng cao Hàm lượng lipid và lipoprotein thấp (vi khuẩn acid có lớp lipid mỏng liên kết với peptidoglucan) cao (tạo thành lớp ngoài thành) Cấu trúc gốc tiên mao hai vòng ổ đĩa gốc bốn vòng ổ đĩa gốc Tạo độc tố chủ yếu là ngoại độc tố (exotoxins) chủ yếu là nội độc tố (endotoxins) Chống chịu với tác nhân vật lý khả năng chống chịu cao khả năng chống chịu thấp Mẫn cảm với lysozyme rất mẫn cảm, dễ bị tan với enzyme này ít mẫn cảm (cần phải xử lý để phá lớp màng ngoài của peptidoglucan) Mẫn cảm với Penicillin và sulfonamide cao thấp 22 Mẫn cảm với Streptomycine, Chloramphenicol, Tetracycline thấp cao Kết hợp với thuốc nhuộm kiềm cao, chặt chẽ thấp, lỏng lẻo Mẫn cảm với các chất tẩy anionic cao thấp Chống chịu với muối Natri cao thấp Chống chịu với khô hạn cao thấp 1.2. Phương pháp tách ly các thành phần của tế bào Khi cần nghiên cứu các thành phần riêng biệt của tế bào, người ta phải tách ly các thành phần này nhờ siêu âm, enzyme làm tan thành, các kháng sinh tác động vào thành, dùng áp suất thẩm thấu gây co nguyên sinh, dùng sức ép cơ học, dùng siêu li tâm hoặc li tâm trong đường gradient… Nhờ các máy đo quang phổ (Spectrophotometer) chúng ta biết rõ ràng và nhanh chóng số lượng tế bào trong dịch huyền phù. Nhờ phương pháp sắc ký giấy hoặc sắc ký cột chúng ta có thể thu được các hợp chất riêng biệt. 2. Hình dạng vi khuẩn và vi khuẩn cổ Hình dạng vi khuẩn khác nhau giữa loài này và loài khác, đối với những vi khuẩn đa hình (polymorphysme) thì hình dạng có thể khác nhau trong các giai đoạn sống khác nhau của chu kỳ sinh trưởng. Những hình dạng chính của vi khuẩn: - Cầu khuẩn (Coccus): Khi phân chia theo một phương và dính nhau ta có song cầu khuẩn (Diplococcus), hoặc liên cầu khuẩn (Streptococcus), phân chia hai phương và dính với nhau ta có tứ cầu khuẩn (Tetracoccus), phân chia 3 phương và dính nhau ta có bát cầu khuẩn (Sarcina) hoặc phân chia theo nhiều phương ta có tụ cầu khuẩn (Staphylococcus). - Trực khuẩn: bao gồm trực khuẩn không sinh bào tử (như E.coli…) và trực khuẩn sinh bào tử như Bacillus, Clostridium với kích thước khoảng 2-3 x 1μm. - Xoắn khuẩn: Spirillum, Campylobacter, xoắn thể với các vòng khác nhau: Spirochaeta, Leptospira với kích thước 1 x 5-500μm. - Xạ khuẩn: gồm những vi khuẩn thuộc bộ Actinomycetales trong đó có các giống quan trọng như Streptomyces, Micromonospora…, có kích thước 1-2 x 100-500μm. 23 Hình 2.1: Các nhóm hình thái chính của vi khuẩn - Vi sinh vật hình sao như giống Stella và vi sinh vật hình vuông như giống Haloarcula, một loại "vi khuẩn" ưa mặn thuộc vi sinh vật cổ. 24 3. Sơ đồ cấu tạo tế bào vi khuẩn Nhờ kính hiển vi điện tử khoa học đã biết rất rõ các tổ chức dưới mức tế bào của vi khuẩn như lớp màng nhầy, thành tế bào, màng sinh chất, chất nguyên sinh và các thành phần quan trọng khác. Hình 2.2: Mô hình và sơ đồ cấu trúc tế bào vi khuẩn 1. Thành tế bào, 2. Màng sinh chất, 3. Thể nhân, 4. Mexosome, 5. Chất dự trữ, 6. Sinh chất, 7. Bào tử, 8. Tiên mao, 9. Khuẩn mao, 10. Khuẩn mao giới tính, 11. Bao nhầy, 12. Tầng dịch nhầy, 13. Ribosome, 14. Thể ẩn nhập, 15. Plasmid. 3.1. Màng nhầy (capsule) Nhiều vi khuẩn được bao bọc bên ngoài bàng một lớp màng nhầy có bản chất hóa học là polysaccharide của một loại gốc đường (homopolysaccharide) hoặc của nhiều gốc đường khác nhau (heteropolysaccharide), ở một số vi khuẩn trong vỏ này còn chứa một ít lipoprotein. Khi làm khô, người ta xác định được 90 - 98% trọng lượng của màng nhầy là nước. Màng nhầy có tác dụng hạn chế khả năng thực bào, do đó tăng cường độc lực đối với vi khuẩn gây bệnh, do cấu trúc hóa học của màng nhầy là polysaccharide và ít lipoprotein nên có liên quan đến tính kháng nguyên của vi khuẩn gây bệnh. Mặt khác, khi môi trường nghèo chất dinh dưỡng màng nhầy có thể cung cấp một phần các chất sống cho tế bào, trong trường hợp đó màng nhầy teo đi. Một khuẩn lạc gồm các vi khuẩn có màng nhầy nhìn thấy dạng nhẵn bóng - dạng S (smooth), còn khuẩn lạc gồm các vi khuẩn ít hay không hình thành màng nhầy sẽ có dạng nhăn 25 nheo - dạng R (rough), đối với những vi khuẩn trong điều kiện môi trường quá dư thừa carbon, như ở rảnh các nhà máy đường…, thì màng nhầy rất dầy và tạo ra khuẩn lạc nhầy nhớt - dạng M (mucoid). Ví dụ ở nhà máy đường thường gặp Leuconostoc mesenteroides có nhiều màng nhầy dày gấp 20 lần chiều ngang của tế bào vi khuẩn. Những màng nhầy như vậy được gọi là những màng nhầy lớn (macrocapsule) còn những màng nhầy nhỏ hơn 0,2μm (nghĩa là không nhìn thấy trên kính hiển vi thường, mà chỉ nhìn thấy trên TEM hay SEM) được gọi là màng nhầy nhỏ (microcapsule). Có những vi khuẩn chỉ hình thành màng nhầy trong các điều kiện nhất định, ví dụ Bac. anthracis (vi khuẩn gây bệnh nhiệt than) chỉ hình thành màng nhầy trong môi trường có protein động vật, Diplococcus pneumoniae (gây bệnh viêm màng phổi) chỉ hình thành màng nhầy khi xâm nhập vào cơ thể người và động vật. Muốn quan sát màng nhầy người ta làm tiêu bản âm với mực nho hoặc nhuộm đơn bằng thuốc nhuộm kiềm. 3.2. Thành tế bào Ngày nay khoa học đã biết khá rõ về thành tế bào các cơ thể nhân sơ. Dựa vào sự nghiên cứu cấu trúc phân tử của thành tế bào, kiểu trao đổi chất… mà ta có thể xếp chúng vào hai giới: vi sinh vật cổ với loại thành tế bào đặc biệt và kiểu trao đổi chất khác thường và vi khuẩn với ba nhánh tiến hóa: nhánh có thành tế bào dày là các vi khuẩn Gram dương, nhánh có thành tế bào mỏng là các vi khuẩn Gram âm và nhóm tiêu giảm, không có hay thành tế bào rất mỏng. Nhờ các phương pháp tách ly tế bào như lắc dịch huyền phù vi khuẩn với các hạt thủy tinh có đường kính 0,1 mm hoắc ép dịch huyền phù qua màng có lỗ nhỏ hơn đường kính tế bào, hoặc đưa tế bào vào môi trường ưu trương để gây co nguyên sinh… rồi sau đó qua siêu ly tâm, người ta có thể thu được lớp thành tế bào khá tinh khiết. Thành tế bào của các vi sinh vật cổ rất khác biệt với thành tế bào của vi khuẩn và hoàn toàn khác với cơ thể nhân chuẩn. Đối với vi khuẩn, thành tế bào chiếm khoảng 20 - 30% trọng lượng khô của tế bào, đặc biệt ở Corynebacterium diphteria thành tế bào chiếm tới 76 - 78% trọng lượng khô của tế bào. Thành tế bào vi khuẩn Gram dương dày 150 - 800A 0 Còn ở vi khuẩn Gram âm lớp thành murein mỏng hơn: từ 50 - 180A 0 . Hợp chất cơ bản của thành tế bào vi khuẩn là hai chất dị cao phân tử (heteropolyme): glucopeptid và acid teichoid. Glucopeptid (hay còn gọi là peptidoglucan, mucopeptid, murein) là khung rắn chắc giữ vững hình dạng vi khuẩn, khi thủy phân glucopeptid ta sẽ đựoc 2 hợp chất với số phân tử 26 Gram như nhau là: N-acetyl glucosamin và acid N- acetyl muramic, chúng liên kết với nhau qua liên kết 1,4 ß glucozid. Enzyme lysozim cắt liên kết glucozid giữa C 1 còn lại của acid N- acetyl muramic và C 4 còn lại của N-acetyl glucosamin (liên kết ß – 1,4). Các gốc N- acetyl muramic liên kết với nhau qua dây nối peptid, tạo ra mạng lưới chằng chịt như tổ ong, trong thành phần của N- acetyl muramic có mặt của các acid amin với trọng lượng phân tử Gram: 2 D.L.alanin, 1 D. glutamic và 1 acid diamin. Acid diamin này ở Sta. aureus là lizin, ở E.coli là acid L – diaminpimelic (ADP), các acid diamin này có thể kết hợp với mạch peptid của chuỗi bên, do đó mà hình thành một mạng lưới murein chắc chắn. Đối với nhóm vi khuẩn tiêu giảm thành tế bào (Mycoplasmatales, Mollicustes, Tenericutes) người ta không tìm thấy hợp chất murein, những vi khuẩn này không có thành rắn chắc cho nên chúng có thể thay đổi hình dạng, phần lớn chúng là những cơ thể đa hình như các dạng PPLO, Mycoplasma (vi khuẩn nhỏ nhất có thể nuôi cấy trên môi trường). Trong thành tế bào vi khuẩn còn có một loại hợp chất đặc biệt đó là acid teichoic, hợp chất thấy nhiều ở vi khuẩn Gram dương (có thể chiểm tới 50% trọng lượng khô của thành), ở vi khuẩn Gram âm hiện chưa tìm thấy hợp chất này. Acid teichoic liên kết với acid muramic qua mạch phosphodieste. Acid teichoic có hai loại ribiteichoic và glycerin teichoic. Thành tế bào vi khuẩn có chức năng quan trọng là giữ hình dạng ổn định của tế bào , tham gia vào việc duy trì áp suất thẩm thấu, sư phân bào, tham gia vào quá trình nhuộm Gram Vi khuẩn Gr + Vi khuẩn Gr - Hình 2.3: Mô hình cấu trúc thành tế bào vi khuẩn Gram(+) và Gram(-) 27 3.3. Màng sinh chất Màng sinh chất của vi khuẩn và các vi sinh vật cổ có thể thấy được nhờ co nguyên sinh, lớp màng này dưới kính hiển vi đối pha là lớp có độ dày khoảng 7,5nm, nằm ngay dưới lớp thành hoặc các lớp màng ngoài, nó bao bọc toàn bộ khối chất nguyên sinh. Khoa học gọi nó là màng cơ sở vì có cấu tạo giống hầu hết các màng trong tế bào như màng nhân, màng ty thể, lục lạp, màng lưới nội chất, màng bào tương… Phân tích hóa sinh cho thấy màng sinh chất gồm 3 loại phân tử: lipid (chủ yếu ở dạng phospholipid - chiếm khoảng 30 - 40%), protein (gồm rất nhiều hệ enzyme, trong đó có các hệ permease, thành phần protein này có thể chiếm tới 60 - 70%) và một ít hợp chất glucid.Các phospholipid có thể là phosphatidiglycerol và/hoặc là phosphatidylethanolamin. Các phospholipid dưới kính hiển vi điện tử gồm 2 lớp nằm ở giữa, trong suốt trong khi các lớp protein bên ngoài có màu đậm tối. Các phân tử phospholipid có đầu ưa nước (hydrophyle) gồm có choline - phosphate và glycerol còn đuôi kỵ nước (hydrophone) là các phân tử acid béo. Do cấu trúc các phân tử phospholipid như trên nên chúng phải sắp xếp các đuôi kỵ nước với nhau và đầu ưa nước quay ra phía ngoài và phía trong sinh chất, chính cách sắp xếp này có lợi nhất cho chức năng vận chuyển các chất (đưa các dòng proton nhờ các enzyme), chức năng hô hấp… Chức năng chủ yếu của màng sinh chất là tấm bình phong ngăn trở dòng các chất ra cũng như cho đi qua các hợp chất từ phía ngoài vào. Nó đảm bảo tế bào hấp thụ được các chất dinh dưỡng, các nguyên tố có lợi cho quá trình trao đổi chất. Nó lựa chọn cho đi qua cả các phân tử chất hữu cơ loại nhỏ đồng thời ngăn cản các hợp chất phân tử lớn. Đối với các phân tử bé kị nước như O 2 , N 2 , CH 4 , N 2 O, H 2 hoặc các phân tử có cực nhưng không tích điện như H 2 O, urea, CO 2 ,…màng sinh chất thể hiện như một màng vật lý cho đi qua theo quy luật vật lý học. Đối với các phân tử có kích thước lớn quan trọng đối với tế bào và ưa nước thì màng cho đi qua theo cơ chế khuếch tán theo nồng độ chất hòa tan, có thể là khuếch tán thụ động từ nồng độ cao đến nồng độ thấp hoặc khuếch tán tích cực chủ động nhờ các enzyme vận chuyển permease, nhờ đó mà cơ thể tập trung vào trong các hợp chất cần thiết cho tế bào. 28 Có một cách vận chuyển khác là do sự thay đổi vị trí các nhóm chức năng, ví dụ khi phân tử glucose đi vào đã được phosphoryl hóa và giải phóng vào bên trong màng tế bào là hợp chất glucoso - phosphate. Màng sinh chất chứa các enzyme sinh tổng hợp kiểm soát các khâu kết thúc tổng hợp lipid của màng và các hợp chất kiến tạo thành tế bào. Cuối cùng, màng sinh chất là nơi định vị của nhiều enzyme tham gia tổng hợp ATP. Ở các cơ thể nhân chuẩn, các enzyme này có mặt trong ty thể. Các chuỗi hô hấp của màng sinh chất của vi khuẩn và vi sinh vật cổ làm chức năng tương tự như màng trong của ty thể. 3.4. Sinh chất và Ribosome Sinh chất của cơ thể nhân sơ gồm có 80 - 90% là nước, nước có thể ở trạng thái tự do (chiếm phần lớn) làm nhiệm vụ hòa tan các chất và tạo nên dung dịch keo với các chất cao phân tử. Nước ở trạng thái kết hợp (chiếm phần nhỏ) thường liên kết trong các vi cấu trúc như protein, lipid và hydratcarbon. Phần còn lại của sinh chất là lipoproteid (chiếm 10 - 20%). Hệ keo của sinh chất bao gồm 2 pha: pha thứ nhất là dung dịch muối khoáng và các hợp chất hòa tan có bản chất là lipoproteid, pha thứ 2 là pha huyền phù gồm các hạt nucleoprotein, lipid và nhiều loại hạt có kích thước rất khác nhau. Khi còn non, đang sinh trưởng, chất nguyên sinh có cấu tạo đồng nhất và bắt màu giống nhau. Khi trưởng thành, trong chất nguyên sinh xuất hiện các vật thể ẩn nhập, không bào khí làm cho sinh chất có dạng huyền phù lổn nhổn, bắt màu không đồng đều và có tính chiết quang khác nhau. Sinh chất của vi khuẩn có pH bình thường là 7 - 7,2. Để nghiên cứu sinh chất, người ta dùng siêu li tâm cao tốc để tách chất nguyên sinh và các cấu trúc siêu hiển vi riêng ra. * RNA và Ribosome Một tế bào vi khuẩn chứa trung bình khoảng 18.000 ribosome, hạt 70S (S là chữ đầu của Sverberg - 10 -3 cm/giây trong siêu li tâm) với đương kính từ 10 - 30nm, trọng lượng phân tử 3.10 6 daltons. Mỗi ribosome, khi giảm nồng độ Mg 2+ của dung dịch sẽ tách ra thành 2 tiểu phần trong siêu li tâm: tiểu phần lớn (50S) và tiểu phần be (30S). tiểu phần lớn liên kết với tiểu phần bé bàng mối liên kết trung gian RNA - protein và protein - protein. Các ribosome chứa phần chủ yếu là RNA (63%) và phần kia là protein (37%). Ngoài RNA và protein, ribosome có thể còn chứa một lượng nhỏ lipid và enzyme ribonuclease, lepxinaminopeptidase, galactosidase và một ít chất khoáng giàu Mg và nghèo Ca. [...]... sơ có thành vi khuẩn gram dương Lớp 1: Fimibacteria 12 Vi khuẩn Gram+, không sinh bào tử 13 Vi khuẩn Gram+, sinh bào tử Lớp 2: Thallobacteria 14 Vi khuẩn tia và chỉ (Actinomycetales) (xạ khuẩn) III Ngành III: Tenericutes 15 Mycoplasmes B Giới sinh vật cổ (Kingdom Archaea) Mendosicutes Lớp 1: Archaea Cơ thể nhân sơ không có thành, hoặc có thành với hợp chất đặc trưng Pseudomurein, kiểu sinh lý rất đặc... Archaea cho phép chia vi sinh vật cổ thánh 2 nhóm: Crenarchaeota và Euryarchaeota Nhóm Crenarchaeota là những vi sinh vật cổ kị khí bắt buộc, ưa nhiệt và ưa acid (Thermoacidophiles, Thermophiles anaerobies stricts) 38 Nhóm Euryarchaeota là những vi sinh vật cổ ưa mặn, sinh methane (methanogenes) và một vài loài kị khí ưa nhiệt Bảng 2.3: So sánh một số tính chất giữa vi khuẩn và vi sinh vật cổ Tính chất... Myxobacteria 3 Vi khuẩn có bao (Trichome) 4 Vi khuẩn dính kết và vi khuẩn có chồi 5 Spirochaete 6 Vi khuẩn Gram âm, hiếu khí và vi hiếu khí 7 Vi khuẩn Gram âm, kị khí không bắt buộc 41 8 Vi khuẩn Gram âm, kị khí bắt buộc 9 Rickettsia và Chlamydia Lớp 2: Vi khuẩn quang hợp 10 Vi khuẩn quang dưỡng không thải oxy (Onoxyphotobacteria) Lớp 3: Vi khuẩn quang hợp thải 11 Cyanobacteria oxy (Oxyphotobacteria) II... chủng loại phát sinh giữa chúng Theo Woese (19 81) trật tự nucleotide trong 16 sRNAt là một chỉ số quan trọng xác định sự gần gũi của hợp chất protein và từ đó quy định mối quan hệ chủng loại phát sinh giữa các nhóm vi khuẩn Chính nhờ phân tích 16 sRNAt mà hình thành một hướng định loại mới - định loại chủng loại phát sinh (polygenetic taxonomy), nhờ đó có thể tách các vi sinh vật cổ ra khỏi vi khuẩn và chứng... loại vi khuẩn, bao gồm một số họ gần nhau nằm dưới lớp - Lớp (class): một nhánh trong bảng xếp loại vi khuẩn, bao gồm vi khuẩn trong một số bộ gần nhau - Ngành (division): tập hợp các vi khuẩn ở một số lớp có chung một số đặc điểm cơ bản II Vi sinh vật nhân chuẩn 1 Vi nấm Các cơ thể nấm với cấu tạo thành tế bào, kiểu trao đổi chất và hệ enzyme khác biệt với các cơ thể nhân chuẩn khác (thực vật, động vật) ... thước tế bào từ 7 - 10 μm Trên môi trường sống, có những loại nấm men sinh các sắc tố đặc trưng như đỏ, vàng… Nấm men sinh sản vô tính bằng đâm chồi hoặc phân chồi, giữa quá trình này có thể sinh sản hữu tính Nấm men có 3 dạng chu trình sinh học: - Chu trình đơn bội - lưỡng bội như loài Saccharomyces cerevisiae - Chu trình ưu thế lưỡng bội như loài Saccharomycodes ludgyzii - Chu trình ưu thế đơn bội... nhóm vi khuẩn quang hợp: vi khuẩn lam (Cyanobacteria), vi khuẩn tía và vi khuẩn lục Không bào khí giúp vi khuẩn quang hợp trôi lơ lửng trong nước và nổi lên mặt nước  31 3.8 Chất nhân của vi khuẩn DNA của tế bào vi khuẩn chiếm khoảng 1 - 2% trọng lượng khô của chúng, đó là hợp chất chứa thông tin di truyền chủ yếu của tế bào Chất nhân của vi khuẩn không có màng bọc, hình dạng rất khác nhau và chỉ có 1. .. lập khác xa xạ khuẩn Các phương pháp định loại sinh hóa (chimiotaxonomy) ngày nay đã được sử dụng rộng rãi, như các hợp chất polymer của thành tế bào vi khuẩn (bao gồm vi khuẩn Gram dương, Gram âm và Cyanobacteria) là peptidogulcan (murein), hợp chất đặc trưng này không thấy ở nhóm vi khuẩn tiêu giảm thành Mycoplasmes và ở các vi sinh vật cổ Các vi sinh vật cổ có hợp chất thành đặc trưng là pseudomurein,... intron trong gen + Có Polymerase - RNA loại + nhân chuẩn Có coenzyme đặc biệt + Nhiệt độ sinh trưởng tối đa 900C 11 00C Có quang hợp phức tạp Có thể Có thể sinh methane + Chu trình Calvin được sử Có thể dụng khi cố định CO2 Những vi sinh vật cổ (số liệu chủ yếu dựa trên methanogenes) là những đơn bào nhỏ khoảng 1 m có thành tế bào gồm những hợp chất đặc biệt (thay vì murein ở đây có acid talosaminuronic,... Kanamycine, Tn6 81 ( 210 0bp) sinh độc tố ruột, Tn25 71 (23000bp) chống chịu Chloramphenicol, Tn3 (4597bp) chống chịu Ampicillin Tần số của sự chuyển vị (Transposition) cũng như tần số của các đột biến tự phát ngẫu nhiên (10 -5 - 10 -7) 34 3 .10 Tiên mao (Flagelles), tiêm mao (Cils) và nhung mao (Pili) Tiên mao thường thấy ở Vibrio, Spirillum và nhiều loài vi khuẩn Gram âm Số lượng tiên mao có thể từ 1 - 30 sợi . tế bào vi sinh vật I. Sinh vật nhân sơ 1. Các phương pháp và kỹ thuật nghiên cứu 1. 1. Phương pháp quan sát tế bào Nhờ kính hiển vi quang học (kính hiển vi thường) với độ phóng đại 15 00 -. hình thái chính của vi khuẩn - Vi sinh vật hình sao như giống Stella và vi sinh vật hình vuông như giống Haloarcula, một loại " ;vi khuẩn" ưa mặn thuộc vi sinh vật cổ. 24. hiển vi điện tử thường (TEM) và kính hiển vi điện tử quét (SEM) mà khoa học có thể thấy được tế bào, cấu trúc siêu hiển vi của vi khuẩn với đường kính khoảng 1 m. - Quan sát vi sinh vật trên