BÀI GIẢNG VI SINH ĐẠI CƯƠNG pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN




















BÀI GIẢNG
VI SINH ĐẠI
CƯƠNG

Giáo viên: Phạm Thị Thúy Nga
Bộ môn: Sinh học nghề cá









- 2008
-

1

CHƯƠNG I
ĐỐI TƯỢNG VÀ LƯỢC SỬ NGÀNH VI SINH HỌC
****
I. ĐỐI TƯỢNG NGÀNH VI SINH HỌC :
Vi sinh học là ngành khoa học nghiên cứu về cấu tạo và đời sống của vi sinh vật.
Vi sinh vật là những sinh vật rất nhỏ, đơn bào hoặc đa bào nhưng rất kém phân hóa.
Trong hệ thống phân loại tổng quát, vi sinh vật được xếp vào các nhóm vi sinh vật nhân
nguyên (prokaryotic) gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, mycoplasma, vi khuẩn lam (tảo lam), vi
sinh vật nhân thực (eukaryotic) gồm nấm, tảo, và sau này thêm nhóm virút là các vi sinh
vật có mứ
c độ tiến hóa thấp nhất.
Vi sinh học hiện đại nghiên cứu từng nhóm đối tượng riêng biệt như : virút học
(virology), vi khuẩn học (bacteriology), khuẩn học hay nấm học (mycology), tảo học
(algology)
Về mặt ứng dụng ngành vi sinh học gồm có: vi sinh học công nghiệp, vi sinh học thực
phẩm, vi sinh học y học, vi sinh học thú y, bệnh lý thực vật (plantpathology), vi sinh vật
đất, vi sinh học nước, vi sinh học không khí, vi sinh học dầu hỏa.

II.
ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT
Các loài vi sinh vật có chung những đặc điểm sau đây:
- Kích thước nhỏ bé
- Hấp thu nhiều, chuyển hóa nhanh
- Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh
- Năng lực thích ứng mạnh và dễ phát sinh biến dị
- Phân bố rộng, chủng loại nhiều
III. VỊ TRÍ CỦA VI SINH VẬT TRONG SINH GIỚI

Việc phân loại các nhóm vi sinh vật được bắt đầu bởi Các Linê (Carl Linne), về sau vi
sinh vật được phân trong các giới sinh v
ật như sau (theo Trần Thế Tương):
1.Nhóm giới sinh vật phi bào
a. Giới Virus
2.Nhóm giới sinh vật nhân nguyên thủy
b. Giới Vi khuẩn
c. Giới Vi khuẩn lam (Tảo lam)
3. Nhóm giới sinh vật nhân thực
d. Giới Nấm
e .Giới Thực vật
f. Giới Động vật
IV.VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT
Vi sinh vật tham gia tích cực vào quá trình phân giải các chất hữu cơ, biến chúng
thành CO
2
và các hợp chất vô cơ, cung cấp dinh dưỡng cho tảo, cây trồng. Các vi sinh vật
cố định nitơ thực hiện quá trình biến khí nitơ trong không khí thành hợp chất nitơ cho thực
vật.Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất khó tan chứa P, K, S, tạo ra các vòng
tuần hoàn trong tự nhiên. Các vi sinh vật sống trong đất tham gia hình thành mùn cho cây.
Một số loài vi sinh vât tham gia tích cực vào việc phân giải các phế thải nông nghiệp, công
nghiệp và đô thị, góp phần bảo vệ
môi trường.
2



Trong nuôi trồng thủy sản, vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước do
tham gia phân giải chất hữu cơ, tham gia các vòng tuần hoàn vật chất, và còn tham gia
vào chuỗi dinh dưỡng của thủy vực

Ngoài ra vi sinh vật có vai trò quan trọng trong ngành năng lượng. Vi sinh vật còn là yếu tố
quan trọng trong ngành công nghiệp lên men.

V. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH VI SINH HỌC :
Gồm có 3 giai đoạn chính
1. Giai đoạn phát hiện ra vi sinh vật :
Lơ-ven-húc (Leeuvenhook, 1632-1723), người Hà Lan, là người
đầu tiên chế tạo ra
những chiếc kính hiển vi thô sơ với độ phóng đại từ 270-300 lần. Ông xuất bản quyển
"Phát hiện của Lơvenhúc về những bí mật của giới tự nhiên" và năm 1695, mô tả toàn bộ
các quan sát của Ông về vi sinh vật.


Hình 1.1: Kính hiển vi đầu tiên của nhân loại

Linê (Carl Linne, 1707-1778), nhà phân loại thực vật nổi tiếng trên thế giới đã xếp
vi sinh vật vào một chi (genus) gọi là "Chaos"
2. Giai đoạn vi sinh học thực nghiệm với Pasteur :
Pasteur(1822-1895), người Pháp là người đã khai sinh ra ngành vi sinh học thực
nghiệm.
Qua quá trình nghiên cứu và thực nghiệm, Pasteur đã chứng minh vi sinh vật không
thể "tự sinh" hay "ngẫu sinh" như nhiều nhà bác học cùng thời chủ trương. Ông làm thí
nghiệ
m với bình cổ cong có uốn khúc hình chữ U, trong chứa nước canh thịt đã đun sôi
(hình 1.2). Bình này để yên lâu ngày vẫn không hư thối, nhưng nếu đập vỡ cổ bình thì ít lâu
sau nước canh thịt sẽ hư thối vì nhiễm vi khuẩn có sẵn trong không khí.
Pasteur có công rất lớn vì đã giải quyết được phương pháp tẩy độc rượu vang (đun
đến 60
o
C và giữ trong chai đậy kín), đưa đến phương pháp tẩy độc sữa, thực phẩm vẫn còn

áp dụng đến nay… Ngoài ra ông giải quyết được dịch bệnh tằm gai (bệnh Pébrine)
Ông còn chứng minh dịch bệnh than ở cừu là do vi khuẩn gây ra và lan truyền từ
con bệnh sang con mạnh. Ông tìm ra được vaccin ngừa bệnh cho cừu để chống lại bệnh
than này.
Ngoài ra, ông còn chế được các loại vaccin tụ huyết trùng gà, bệnh heo bị đóng dấu
3




Hình 1.2: Hình các loại bình cổ cong mà Pasteur đã dùng để bác bỏ thuyết tự sanh.

Công lao lớn nhất của Pasteur đối với nhân loại là việc chế ra vaccin ngừa và trị
bệnh chó dại là bệnh nan y lúc bấy giờ

3. Giai đoạn sau Pasteur và vi sinh học hiện đại :
Robert Koch (1843-1910), là người có công lớn trong việc phát triển các phương
pháp nghiên cứu vi sinh vật. Ông đề ra phương pháp chứng minh vi sinh vật là nguyên
nhân gây ra bệnh truyền nhiễm.
Juliyes Richard Petri (1852-1921) chế ra các dụng cụ để nghiên c
ứu vi sinh vật mà
đến nay còn dùng tên của ông để đặt tên cho dụng cụ ấy: đĩa Pêtri. Ông cũng nêu ra các
biện pháp nhuộm nàu vi sinh vật.
Năm 1882, Koch công bố công trình khám phá ra vi trùng bệnh lao và gọi nó là
Mycobacterium tuberculosis, nguyên nhân gây bệnh lao là một bệnh nan y của thời đó.Ông
đưa ra 4 nguyên tắc về tác nhân gây bệnh. Khám phá này cho đến nay vẫn còn được áp
dụng, là nguyên tắc chuẩn để chứng minh khả năng gây bệnh đặc trưng của một loài vi sinh
vật nào.
Tác nhân gây bệnh phải luôn được tìm th
ấy trên sinh vật bị nhiễm bệnh nhưng

không có ở sinh vật khỏe
Tác nhân gây bệnh phải được nuôi trong điều kiện thực nghiệm bên ngoài cơ thể
sinh vật
Tác nhân gây bệnh phải có khả năng gây bệnh khi gây nhiễm vào con vật mẫn cảm
Tác nhân gây bệnh phải được xác định từ kết quả tái phân lập

Vinogradxki S.I. (1856-1953), người Nga và M.W.Beijerinck (1851-1931), người
Hà Lan là những nhà vi sinh học có công lớn trong việc phát triển ngành vi sinh học đất.
Ivanopxki (1892) và Beijerrinck (1896) là nh
ững người phát hiện ra virút đầu tiên
trên thế giới khi chứng minh vi sinh vật nhỏ hơn vi khuẩn, qua được lọc bằng sứ xốp, là
nguyên nhân gây bệnh khảm cây thuốc lá.









4



CHƯƠNG II
CÁC NHÓM VI SINH VẬT
****
I. PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT VI SINH VẬT
Giới nguyên sinh vật được chia ra làm các nhóm chính như sau :

1 Vi sinh vật nhân thực (Giới Nhân Thực) (Eukaryota) (còn gọi là giới Chân
Hạch) : Gồm những vi sinh vật có nhân thực sự, nhân có màng nhân bao bọc phân biệt rõ
với tế baò chất của tế bào . Gồm có 3 nhóm :
1.1. Nhóm nguyên sinh động vật (Prôtôzoa) : Đơn bào, di động theo lối biến hình
trùng (amib) gần với động vật .
1.2. Nhóm tảo hay rong (Algae) : Đơn bào, hoặc kết hợp thành khối
đa bào, nhưng
chưa chuyên hóa, có khả năng quang hợp .
1.3. Giới Nấm (Eumycetes) : Đơn bào hoặc kết hợp thành khối đa bào, nhưng các tế
bào chưa chuyên hóa, không quang hợp
2. Vi sinh vật nhân nguyên (Giới Nhân Nguyên) (Prokaryota)(còn gọi là giới Tiền
Hạch): Gồm các vi sinh vật không có nhân thực sự, các chuỗi DNA tập trung thành vùng
nhân nhưng không có màng nhân bao bọc, nên không phân biệt với tế bào chất của tế bào.
2.1. Vi khuẩn (Schizomycetes) : Bao gồm vi khuẩn, vi khuẩn nguyên thủy
(rickettsias, mycoplasma, clamydia), xạ khuẩn (actinomycetes), dạng L c
ủa vi khuẩn (L -
form) và vi khuẩn lam (Tảo Lam)
2.2.Vi khuẩn cổ: gồm có vi khuẩn mê tan, vi khuẩn ưa mặn và vi khuẩn ưa nhiệt
3. Các nhóm khác : Gồm có :
3.1. Nhóm siêu vi khuẩn hay vi rút (virus) : cấu tạo đơn giản, không có dạng tế bào,
là dạng sống thấp và đơn giản nhất của vi sinh vật .
3.2 Nhóm gồm các tế bào thưc vật hoặc động vật được nuôi cấy trong phòng thí
nghiệm (invitro) (cấy mô ) qua nhiều thế hệ đã trở nên đơ
n bào, có khả năng sống tự lập
trong môi trường nuôi cấy
Tóm lại, chúng ta có thể sắp xếp vi sinh vật theo các nhóm từ thấp đến cao, theo
mức độ tiến hóa, như sau:
- Virút chưa có cấu tạo tế bào
- Giới Nhân Nguyên: vi khuẩn, dạng L của vi khuẩn, Mycoplasma, Ritkettsia,
Chlamydia, Xạ khuẩn, Tảo Lam.

- Giới Nhân Thực, prôtôzoa, tảo và nấm
- Giới Thực Vật
- Giới Động Vật
II.VI SINH VẬT NHÂN NGUYÊN
Vi sinh vật Nhân Nguyên (Tiền Hạ
ch) (Prokaryotic microorganisms) bao gồm các vi
sinh vật đơn bào, không có nhân thực sự. Tất cả vi sinh vật tiền hạch được xếp chung vào
một nhóm, Vi Khuẩn Lam hay Tảo Lam hay Thanh Thực Vật (Cyanophyta) cũng là vi sinh
vật nhân nguyên nhưng tự dưỡng.
1. VI KHUẨN
1.1. HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC :
Vi khuẩn có ba hình dạng chính: cầu khuẩn (coccus), trực khuẩn (bacille, monas) và
xoắn khuẩn (spira). Giữa ba loại này thường có những dạng trung gian. Thí dụ như dạng
cầu trực khuẩn (coccobacille) hoặc dạng ph
ẩy khuẩn (vibrie) .
a/ Cầu khuẩn : Là loại vi khuẩn có hình cầu, hình ngọn nến, hình hạt cà phê . Kích
5



thước trong khoảng 0,5 - 1μ . Trong cầu khuẩn có một số chi như sau
- Chi Micrococus : Hình cầu đứng riêng rẽ, sống hoại sinh trong đất, nước, không khí.
- Chi Diplococcus : Hình cầu dính nhau từng đôi một (do phân cắt theo một mặt phẳng xác
định), có một số loài có khả năng gây bệnh cho người . Thí dụ : Neisseria gonorrhocae


Hình 2-1: Hình dạng một số chi vi khuẩn thuộc dạng cầu khuẩn

- Chi Streptococcus : Hình cầu và dính với nhau thành chuỗi dài; Streptococcus lactis lên
men lactic .

- Chi Sarcina: Phân cắt theo ba mặt phẳng trực giao với nhau và tạo thành khối gồm 8 , 16
tế bào hoặc nhiều hơn. Hoại sinh trong không khí. Sarcina urea có khả năng phân giải urê
khá mạnh.
-Chi Staphilococcus : Phân cắt theo các mặt phẳng bất kỳ và dính với nhau thành từng đám
như chùm nho, hoại sinh hoặc ký sinh gây bệnh cho người và gia súc
Nói chung, cầu khuẩ
n không có roi (roi) nên không có khả năng di động.
b/ Trực khuẩn: Có hình que, đường kính 0,5 -1, dài 1 - 4 , gồm các giống (Hình 2-2)
- Chi Bacillus : Trưc khuẩn gram dương, có nha bào, không thay đổi hình dạng khi sinh
nha bào (endospore).


Hình 2-2: Hình dạng một số chi vi khuẩn có dạng trực khuẩn
6




- Các trực khuẩn gram âm không sinh nha bào, có roi gồm các chi Pseudomonas có 1 -
7roi, Xanthomonas có 1 roi, Erwinia có nhiều roi mọc chung quanh,
- Chi Corynebacterium : Hình chùy, không có nha bào, hình dạng và kích thước có thay đổi
nhiều khi nhuộm màu, tế bào thường tạo thành các đoạn nhỏ bắt màu khác nhau .
- Chi Clostridium : Trực khuẩn gram dương, 0,4 - 1μ x 3 - 8μ , có sinh nha bào, nha bào
to hơn chiều ngang tế bào nên khi có nha bào, tế bào thường phình ra ở giữa hay ở một đầu
Có thể gây bệnh như Clostridium tetani gây bệnh uốn ván, hoặc có lợi như Clostridium
pasteurianum là vi khuẩn cố định
đạm trong đất .
c/ Phẩy khuẩn: Có hình que hơi uốn cong giống như dấu phẩy. Chi thường gặp là
Vibrio. Phần lớn hoại sinh, có một số gây bệnh cho người và động vật nuôi ( Vibrio harveyi
gây bệnh trên tôm, Vibrio cholerae gây bệnh tiêu chảy cấp ở người.) (Hình 2-3) .

d/ Xoắn khuẩn: ( Spira: xoắn ) Có từ hai vòng xoắn trở lên, gram dương, di động
được nhờ một hay nhiều roi mọc ở đỉnh . Kích thước 0,5 - 3μ x 5 - 40μ. Chi Spirillum
thu
ộc nhóm hình dạng nầy (Hình 2-3)



Hình 2-3: Hình dạng một số chi vi khuẩn có dạng xoắn khuẩn và phẩy khuẩn




A. Hình que - trực khuẩn (Bacillus)
7



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. Phẩy khuẩn (Vibio)
1.2. CẤU TẠO TẾ BÀO VI KHUẨN
Vi khuẩn có cấu tạo dạng tế bào, tức có bộ phận bao che và nguyên sinh chất bên
trong. Bộ phận bao che gồm có vách (cell wall) cùng các phụ bộ của vách và màng nguyên
sinh chấ
t (plasmalemma). Nguyên sinh chất bao gồm tế bào chất (cytoplasm) và thành
phần của nhân là DNA. Trong tế bào chất có chứa nhiều cơ quan con giữ các vai trò khác
nhau trong tiến trình sống của vi khuẩn. Một cách tổng quát, vi khuẩn có hai lớp màng
chính, từ ngoài vào trong lần lượt là vách tế bào và màng nguyên sinh. Ngoài ra ở một số

chi, vi khuẩn còn được bọc bên ngoài một lớp vỏ nhày hoặc một lớp dịch nhày
1.2.1. Vỏ nhày và lớp dịch nhày ( capsule và slime )
Vỏ nhày (còn gọi màng nhày) có hai loại, vỏ nhày lớn (macrocapsule) và vỏ nhày
nh
ỏ (microcapsule). Vỏ nhày lớn có chiều dày lớn hơn 0,2μ nên thấy được dưới kính hiển
vi thường. Còn vỏ nhày nhỏ có chiều dày dưới 0,2μ, chỉ quan sát được qua kính hiển vi
điện tử.
Một số vi khuẩn khác không có vỏ nhày nhưng được bao phủ một lớp dịch nhày
không giới hạn xác định và không cấu trúc rõ ràng. Thí dụ: Chi Xanthomonas.
Công dụng của vỏ nhày là để bảo vệ tế bào vi khuẩn và là nơi tích lũy chấ
t dinh
dưỡng của vi khuẩn. Thí dụ: Phế cầu khuẩn Streptococcus pneumoniae khi có vỏ nhày sẽ
không bị bạch huyết cầu thực bào, còn nếu mất vỏ nhày sẽ bị thực bào mau lẹ.
Nhuộm vỏ nhày là phương pháp làm tiêu bản âm bằng cách trộn vi khuẩn với mực
tàu.
Ở một số vi khuẩn, khi môi trường nuôi cấy cạn dần chất dinh dưỡng vi khuẩn tiêu
thụ đến chất dinh dưỡng trong vỏ nhày, làm cho v
ỏ nhày tiêu biến dần đi.
Phần lớn thành phần hóa học của lớp vỏ nhày hoặc dịch nhày là nước (98%) và
polysaccarit.
Vi khuẩn có vỏ nhày hoặc dịch nhày sẽ cho khuẩn lạc ướt, láng, trơn; còn vi khuẩn
không vỏ nhày hoặc dịch nhày sẽ tạo thành những khuẩn lạc khô, xù xì. Còn các vi khuẩn
có lớp dịch nhày rất nhày nhớt sẽ tạo thành những khuẩn lạc nhày nhớt.
1.2.2. Vách tế bào hay thành tế bào: ( cell wall )
Vách tế bào vi khuẩ
n có kích thước khác nhau tùy loại. Nói chung, vi khuẩn gram
dương có vách tế bào dày hơn, khoảng 14 - 18 nm, trọng lượng có thể chiếm10 - 20% trọng
lượng khô của vi khuẩn. Vi khuẩn gram âm có vách tế bào mỏng hơn, thường khoảng
10nm. (1nm (nanômét) = 10
-3

μ = 10
-6
mm = 10
-9
m).
Chức năng của vách là để bao bọc, che chở cho khối nguyên sinh chất bên trong và
giúp cho vi khuẩn có hình dạng nhất định.
Các vi khuẩn không có vách như dạng L của vi khuẩn và mycoplasma thì không có
hình dạng nhứt định.
Hỗ trợ sự chuyển động của tiên mao
Giúp tế bào đề kháng với các lực tác động bên ngoài.
Cần thiết cho quá trình phân cắt bình thường của tế bào
Cản trở sự xâm nhập của một số chất có hại vào t
ế bào
Có liên quan mật thiết đến tính kháng nguyên, tính gây bệnh (khả năng sinh nội
8



độc tố, tính mẫn cảm vớí thực khuẩn thể).



Hinh 2-4: Sơ đồ cấu tạo của vi khuẩn.
Phần A (bên trái vạch giữa hình) là vi khuẩn có vỏ nhầy lớn
Phần B (bên phải) là vi khuẩn có vỏ nhầy nhỏ


Hình 2-5: Sơ đồ cho thấy sự khác biệt trong cấu tạo vách của vi khuẩn gram dương (bên
trái) và vi khuẩn gram âm (bên phải)

9



Như Vibrio harveyi gây bệnh trên tôm thuộc nhóm gram âm
Cấu tạo hóa học của vách tế bào vi khuẩn gồm hai chất dị cao phân tử
(heteropolymer) là glycôpeptit và nhóm pôlysaccarit. Hàm lượng của glycopeptit biến động
trong khoảng 95% ở vách tế bào vi khuẩn gram dương và 5 - 20% ở vách vi khuẩn gram
âm .




Các vi khuẩn trong nhóm ưa mặn không chứa glycôpeptit. Glycôpeptit coin gọi là
mucôpeptit, peptidôglycăn.
Do có lớp pepticoglycan dày hơn, thành (vách) tế bào vi khuẩn gram dương khỏe
hơn vi khuẩn gram âm
Nhóm pôlysaccarit đặc biệt của vách tế bào gram dương là acid têchoic. Vi khuẩn
gram âm không có acid têchoic.
Vách tế bào gram âm phức tạp hơn, chứa ít glycôpeptit hơn đồng thời có sự hiện
diện của lipid và prôtêin và được xếp thành nhiều lớp. Thí dụ: Ở vi khuẩn Escherichia coli

Về mặt cấu trúc vật lý, vách của tế bào vi khuẩn được cấu tạo ở dạng sợi đan với
nhau thành nhiểu lớp, rắn chắc nhưng có nhiều lỗ nhỏ cho phép các phân tử vật chất nhỏ
chui qua được. Nhờ đó có sự trao đổi chất (nước, acid amin, glucôz, acid béo và cả các chất
hữu cơ thích nghi khác) với bên ngoài.
1.2.3. Màng nguyên sinh chất: (Cytoplasmic membrane)
Bên dưới lớp vách tế bào là lớp màng nguyên sinh chất (protoplasmic membrane,
plasma membrane, plasmalemma, cytoplasmic membrane). Màng nguyên sinh chấ
t dày 5 -

10nm và chiếm khoảng 10 - 15% trọng lượng tế bào
10






Hình 2-6: Sơ đồ cấu tạo vách tế bào vi khuẩn gram âm (Escherichia coli)

Hình 2-7: Sơ đồ mô hình cấu tạo màng nguyên sinh chất của vi khuẩn theo 3 lớp

. Màng này đảm nhiệm 4 chức năng:
- Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường bên trong tế bào .
- Đảm bảo việc chủ động tích lũy các chất dinh dưỡng trong tế bào và thải các
sản phẩm trao đổi chất ra ngoài tế bào.
- Là nơi xảy ra quá trình sinh tổng hợp một số thành phần của tế bào và các polime
của vỏ nhầy
- Là nơi tổng h
ợp nhiều loại enzym, các protein của chuỗi hô hấp.
- Cung cấp năng lượng cho sự vận động của tiên mao
Màng nguyên sinh chất có cấu tạo 3 lớp. Ngoài cùng và trong cùng là hai lớp
prôtêin, ở giữa là lớp phospholipid . Lớp phospholipid lại gồm hai lớp phân tử, một lớp có
gốc quay vào trong và một lớp có gốc quay ra ngoài


Hình 2.8. Mô hình màng nguyên sinh chất


11

Vùng không gian giữa màng sinh chất và màng ngoài ở vi khuẩn gram âm là khoang
chu chất; và đôi khi một khoảng trống tương tự nhưng nhỏ hơn giữa màng sinh chất và thành
ở vi khuẩn gram dương. Các chất chứa trong khoang chu chất (các protein tham gia vào sự
thu nhận chất dinh dưỡng, các enzim…) gọi là chu chất
1.2.4.Tế bào chất (cytoplasm):
Là vùng dịch thể dạng keo chứa các chất hòa tan trong suốt và các hạt như
riboxom, gồm khoảng 80% là nước.
Tế bào chất của vi khuẩn không di động bên trong tế
bào cũng không chứa bộ
khung tế bào (mạng lưới các sợi nhằm duy trì hình dạng tế bào). Điều này khác hẳn với tế
bào chất của tế bào nhân thực
Chức năng
- Là nơi tạo ra các phần tử ban đầu hoặc các chất liệu kiến trúc cần thiết cho quá
trình tổng hợp của tế bào .
- Là nguồn năng lượng của tế bào (thí dụ: glucôz hoặc các chất ôxyd hóa khác) .
- Chứa đựng các chấ
t bài tiết của tế bào để thải ra bên ngoài .
Trong tế bào chất của vi khuẩn trưởng thành, người ta quan sát thấy nhiều cơ quan
con khác nhau như mêzôxôm (mesosomes), ribôxôm (ribosomes), không bào, các hạt chất
dự trữ, các hạt sắc tố và các cấu trúc của nhân .
a/ Mêzôxôm :
Mêzôxôm (Mesosomes, Plasmalemmosomes, Chondriols, Peripheralbodies) là thể
hình cầu trông giống cái bong bóng, nằm ở gần vách ngăn ngang và chỉ xuất hiện khi vi
khuẩn phân cắt
Mêzôxôm có đường kính khoảng 250nm, gồm nhiều lớp màng bện chặt lại với
nhau, giữ vai trò quan trọng trong quá trình phân cắt tế bào vi khuẩn và hình thành vách
ngăn ngang.

Hình 2-9: Hạt mêxôxôm xuất hiện ở vùng hình thành vách ngăn phân căch hai tế bào
trong quá trình phân cắt tế bào.
b/ Ribôxôm:
Ribôxôm của vi khuẩn chứa 40 - 60% RNA và 35 - 60% prôtêin và một ít lipid,
một số men như ribônuclêaz và một ít khoáng chất (nhiều Mg và ít Ca). Phần prôtêin của
ribôxôm làm thành một mạng lưới bao quanh phần RNA. Trong tế bào vi khuẩn, phần lớn
ribôxôm nằm tự do trong tế bào chất, phần ít hơn bám trên màng nguyên sinh chất.
Ribôxôm là trung tâm tổng hợp protein của tế bào. Các ribosom tự do gắn vào
một đầu của mARN,
được hoạt hóa và chuyển dịch dọc theo sợi mARN này. Chuỗi
polypeptid liên kết với ribosom được dài dần ra, do tuần tự được lắp thêm các acid amin
mới. Khi đọc xong một sợi mARN và giải phóng ra một chuỗi polypeptid mới thì ribosom
lại tách khỏi đầu cuối của tập hợp, sau đó tham gia vào một mARN khác.



12





c/ Các hạt khác:
- Các hạt hydrat carbon: Các hạt này chứa tinh bột hoặc glycôgen hoặc các chất
tương tự nằm trong tế bào chất như những chất dự trữ. Khi thiếu thức ăn vi khuẩn sẽ lấy
các hạt này làm nguồn năng lượng và nguồn thức ăn carbon .
- Hạt volutin: Trong một số vi khuẩn đặc biệt hoặc trong một số điều kiện đặc biệt

tế bào chấ
t vi khuẩn có chứa các hạt volutin. Đó là những hạt hình cầu. Nó là một phức
chất cấu tạo bởi pôlyphốtphat, lipôprôtêin, RNA và Mg
++
.
-Giọt mỡ: Xuất hiện khi nuôi cấy vi khuẩn trên các môi trường chứa nhiều đường,
glycerin hoặc các hợp chất carbon dễ đồng hóa khác.
-Giọt lưu huỳnh: Một số vi khuẩn lưu huỳnh có chứa thường xuyên các giọt lưu
huỳnh trong tế bào, do kết quả oxyt hóa H
2
S sinh ra. Giọt lưu huỳnh được dùng làm nguồn
năng lượng khi đã sử dụng hết H
2
S của môi trường chung quanh .

H
2
S + 1/2 O
2
→ S + H
2
O + Q

2S + 3O
2
+ 2H
2
O → 2H
2
SO

4
+ Q

- Các tinh thể: Trong một vài vi khuẩn có thể chứa thêm một tinh thể đặc biệt có
khả năng giết hại một số côn trùng.
1.2.5. Nhân của vi khuẩn:
Vi sinh vật nhân nguyên khác với vi sinh vật nhân thực ở điểm là không có nhân rõ
ràng. Nhìn qua kính hiển vi có thể nhìn thấy được vùng tập trung chất nhân vi khuẩn có
DNA là thành phần chính yếu của nhân, tuy nhiên không có nhân rõ rệt vì DNA hoặc phân
tán rải rác trong các tế bào chất, hoặc tập trung lại thành vùng, nhưng không có màng nhân
và tiểu hạch nh
ư ở tế bào nhân thực. Vi khuẩn chỉ có thể nhân hoặc vùng nhân mà thôi.
Thể nhân của vi khuẩn được xem như nhiễm sắc thể, cấu tạo bởi sợi DNA xoắn kép,
rất dài. Thể nhân là cơ sở vật chất chứa đựng thông tin di truyền của vi khuẩn.
Nhiễm sắc thể của vi khuẩn đảm nhiệm mọi chức năng như nhân của vi sinh vật
nhân thực. Ngoài nhiễm sắc thể
nhiều vi khuẩn còn chứa ADN ngoài nhiễm sắc thể. Đó là
những sợi ADN kép dạng vòng kín, có khả năng sao chép độc lập, gọi là plasmit.
1.2.6. Tiên mao (hay roi) và khuẩn mao: (flagellum )
Vi khuẩn có thể có roi hoặc không có tùy từng chi. Nhiệm vụ chính của roi là giúp vi
13



khuẩn di động một cách chủ động
Vị trí của roi trên vi khuẩn:
+Không có roi: vi khuẩn vô mao (atrichate), không di động một cách chủ động được.
+ Một roi mọc ở một đỉnh (đơn mao: monotrichate), như vi khuẩn Xanthomonas
campestris (Hình A)
+ Có thể là một chùm roi mọc ở đỉnh (lophotrichate), như khuẩn Pseudomonas

solanacearum. (Hình B)
+ Mỗi đỉnh có một chùm roi (amphitrichate), như vi khuẩn Spirillum volutans . (Hình C)
+ Roi mọc chung quanh (chu mao = peritrichate) Thí dụ: chi Erwinia (Hình D)



Tốc độ và kiểu di động của vi khuẩn không giống nhau tùy loài và tùy vị trí của roi. Các
loài vi khuẩn có roi ở một đầu có tốc độ di chuyển mạnh mẽ nhất, các loài vi khuẩn khác di
chuyển chậm hơn
Vi khuẩn có roi ở một đầu di động theo một hướng rõ rệt, nhưng vi khuẩn roi chu
mao thì lại di chuyển theo một kiểu quay lung tung. Tuy nhiên, điều kiện môi trường và
thời gian nuôi cấy có thể ảnh h
ưởng rất nhiều đến khả năng di động của các loài vi khuẩn
có roi. Vi khuẩn di động trong môi trường lỏng theo kiểu nào phụ thuộc vào nhiều lý do
khác nhau, do tìm đến hoặc tránh một yếu tố nào đó (tìm nguồn thức ăn, tới chỗ có ánh
sáng, tránh chỗ có axit, tránh chỗ nóng, tránh hóa chất độc hại )
Đối với vi khuẩn không có roi, trong môi trường lỏng chúng vẫn có thể chuyển động hỗn
loạn do hiện tượng va chạm không ngừng c
ủa các phân tử vật chất trong chất lỏng (chuyển
động Brown)
.

Sự chuyển dời về phía các chất dẫn dụ và thoát khỏi các chất xua đuổi hóa học được
gọi là hóa ứng động. Trong hóa ứng động dương, lông roi chỉ quay theo một chiều, ngược
chiều kim đồng hồ lâu hơn khi tiến vào chất dẫn dụ


Ngoài roi, một số loài vi khuẩn còn có sợi pili (nhung mao hay khuẩn mao). Pili không
là cơ quan di động mà là phương tiện giúp vi khuẩn bám được tốt trên bề mặt cơ chất. Pili
còn có thể tham gia vào quá trình dinh dưỡng của vi khuẩn, giúp cho tế bào tăng bề mặt

hấp thu chất dinh dưỡng lên rất nhiều lần.

Trong nhung mao có các sợi pili đặc biệt, gọi là Pili giới tính, làm kênh để chuyển AND
giữa các tế bào, trao đổi tín hiệu di truyền giữa 2 tế bào( Hình 2-10)

14



.
Hình 2-10 Trao đổi tín hiệu di truyền giữa 2 Pili giới tính

1.2.7. Nha bào (endospore) và sự hình thành nha bào:
Nha bào là một bộ phận lưu tồn đặc biệt của một số loài vi khuẩn, được hình thành
bên trong tế bào vi khuẩn trong những giai đoạn phát triển nhất định của vi khuẩn. Thường
gặp nha bào ở hai chi trực khuẩn gram dương là Bacillus và Clostridium. Một số loài trong
phẩy khuẩn, cầu khuẩn, xoắn khuẩn cũng có khả nă
ng sinh nha bào.
Nha bào không giữ nhiệm vụ sinh sản như bào tử ở các ngành vi sinh vật khác mà chỉ
giữ chức năng lưu tồn mà thôi . Nha bào có khả năng lưu tồn tốt trong những điều kiện khó
khăn của môi trường sống cũng như nha bào có khả năng sống rất lâu . Người ta phát hiện
có nha bào vi khuẩn trong xác sinh vật cổ đại (1000 năm) hoặc dưới đáy băng hà (3000
năm) hoặc trong quặng mỏ
(250 triệu năm) đến nay vẫn còn sống. Ở nhiệt độ 100
o
C , nha
bào của một số loài của chi Bacillus có thể chịu được từ 2,5 - 1200 phút (20 giờ)

SO SÁNH TIÊN MAO, KHUẨN MAO (NHUNG MAO) VÀ PILI GIỚI TÍNH
Điểm so sánh Tiên mao Khuẩn mao Pili giới tính

1. Đại diện Vibrio, Bacillus
…
Neisseria gonorrhoeae
2.Thành phần Protein tiên mao Protein khuẩn mao Protein pili
3. Kich thước 10-20 micromet 7-9 nm 9-10 nm
4. Số lượng Một đến vài trăm Một đến vài trăm It hơn
5. Nơi sinh ra Thể gốc nằm trong
thành tế bào
Tế bào chất

6.Chuyển động Theo kiểu vặn nút
chai


15



7. Chức năng Vận động Giúp vi khuẩn bám giữ
vào giá thể
Tiếp hợp 2tế bàokhác giới
Làm kênh để chuyển
AND giữa các tế bào
Giúp vi khuẩn bám giữ
tốt


Nha bào vi khuẩn chịu nóng có thể chịu được 100
o
C trong 5 ngày liền. Muốn tiêu diệt hết

nha bào của vi khuẩn phải thanh trùng ở 121
o
C trong 15 – 30 phút với nhiệt ướt hoặc 165 -
170
o
C trong 2 giờ với nhiệt khô .
Ngoài việc chịu được nhiệt khô cao, nha bào còn có thể chịu được khô hạn cũng như
tác động của nhiều loại hóa chất, cũng như các loại tia sáng .

Quá trình hình thành nha bào:
- Hình thành những búi chất nhiễm sắc
- Tế bào bắt đầu phân cắt không đối xứng, tạo ra vùng nhỏ gọi là tiền bào tử
- Tiền bào tử hình thành hai lớp màng, tăng cao tính kháng bức xạ.
- Lớp vỏ sơ khai hình thành gi
ữa hai lớp màng của bào tử.Tính chiết quang tăng cao.
- Kết thúc việc hình thành áo bào tử.
- Kết thúc việc hình thành vỏ bào tử. Bào tử bắt đầu thành thục, bắt đầu có tính kháng
nhiệt. Bào nang vỡ ra, bào tử thoát ra ngoài.



Hình 2-11: Cấu tạo của vi khuẩn

2. NHÓM XẠ KHUẨN (Actinomycetes) (Hình 2-12):
Xạ khuẩn có nhiều nét khác với nấm nhưng giống với vi khuẩn:
- Có giai đoạn đa bào và giai đoạn đơn bào.
-Kích thước rất nhỏ, tương tự vi khuẩn, có cấu tạo sợi sợi phân nhánh (khuẩn ti).
- Nhân giống với vi khuẩn, không có màng nhân và tiểu hạch.
- Vách tế bào không chứa celluloz hoặc kitin, giống với vi khuẩn.
- Phân chia tế bào, giống với vi khuẩn. Bào tử trần là cơ quan sinh s

ản chủ yếu, được hình
thành theo 2 phương thức:
+Vách ngăn hình thành từ bên trong của màng tế bào chất và tiến dần vào trong tạo
ra những vách ngăn không hoàn chỉnh, sau đó sợi bào tử mới phân cắt thành các bào tử trần
16



+ Thành tế bào và tế bào chất đồng thời xuất hiện vách ngăn tiến dần vào phía trong,
làm sợi bào tử phân cách đồng thời tạo thành một chuỗi bào tử trần.
- Xạ khuẩn không có giới tính (không có tế bào đực, cái).
- Hoại sinh và ký sinh.
Xạ khuẩn sống trong đất, tham dự vào quá trình chuyển hóa tự nhiên của nhiều hợp chất
trong đất.
Đặc tính của xạ khuẩn là khả năng tiết ra kháng sinh (antibiotic), dùng làm thuốc trị bệ
nh
cho người, động vật nuôi và cây trồng.
Xạ khuẩn còn có khả năng sinh ra các vitamin thuộc nhóm B (B
1
, B
2
,B
6
, B
12
, ) một
số acid amin và các acid hữu cơ (như acid glutamic tức bộ ngọt, do xạ khuẩn sản xuất) . Xạ
khuẩn còn có khả năng tiết ra enzym (proteaz, amylaz, ) và trong tương lai có thể dùng xạ
khuẩn để chế biến thực phẩm thay cho nấm vì nấm có thể sinh ra aflatoxin độc cho người
và gia súc .

Tuy nhiên cũng có một số xạ khuẩn có thể gây hại cho người, vât nuội và cây trồng

Hinh 2-12: Các hình dạng khác nhau của xạ khuẩn:
A: Actinomycetes; B: Nocardia; C: Microbispora; D: Dermatophilus;
E: Micromonospora; F,G,H Streptomyces; I:Actinoplanes; J:Amorphosporangium.


3.VI KHUẨN LAM (Cyanobacteria ):
Tảo Lam hay còn được gọi là vi khuẩn lam ,có khả năng hấp thu năng lượng qua quá
trình quang hợp.
Trong số các cơ thể tự dưỡng thì Tảo lam được xem là nhóm nguyên thủy nhất. Di tích
hóa thạch của chúng phát hiện được cách nay khoảng 3,8 tỷ năm. Chúng được xếp liền sau
các vi khuẩn, riêng với các nhóm khác vì ngoài những đặc điể
m như chưa có nhân thật,
chưa có lạp, chỉ chứa diệp lục tố a, sắc tố phụ trội bản tính protein thường làm cho chúng
có màu lam (có khả năng tự dưỡng) ra thì chúng cũng chưa có sự sinh dục hữu phái, và tản
có cấu tạo đơn giản, đơn tế bào hay hình sợi. Tảo lam không có tiên mao, di chuyển chủ
yếu bằng cách trượt trên bề mặt. Hầu hết được tìm thấy trong nước ngọt và đấ
t ẩm ướt, một
17



số ít loài được tìm thấy trong nước mặn.
a. Sơ lược về cấu tạo tế bào của tảo lam:
Vi khuẩn lam thường có dạng đơn bào, tập đoàn, dạng sợi chuỗi. Một vài tế bào trong
chuỗi có hình dạng khác được gọi là dị bào nang (heterocysts) có khả năng cố định nitơ và
một dạng khác được gọi là tế bào nghỉ (ankinetes).
- Tế bào dinh dưỡng
+ Hình dạng: Tế bào dinh dưỡng của T

ảo lam có thể có hình cầu, hình êlíp rộng, hình êlíp
kéo dài, hình quả lê, hình trứng, hình kéo dài về một phía, hình thoi, hình ống. Có tế bào
đường kính chỉ khoảng 1 micromet (như giống Synechococcus) nhưng cũng có tế bào
chiều ngang của sợi vượt quá 30 micromet (như giống Oscillatoria).
+ Vách tế bào: Vách tế bào Tảo lam khá dầy, gồm 4 lớp, bên ngoài thường hóa nhầy, có
khi tạo thành bao chuyên hóa, bao xung quanh tế bào hoặc nhóm tế bào hay toàn bộ sợi.
Vách tế bào của Tảo lam chủ yếu do hợp chất murein - là một glucosaminoprotein (Salton,
1964). Ngoài ra có thể còn có cellulose, b
ắt màu gram-âm.
+ Chất nguyên sinh: Chất nguyên sinh ở Tảo lam được phân biệt thành 2 vùng:
- Vùng ngoài có màu (vùng sắc bào chất, chromatoplasme), tập trung các phiến thylakoids,
thể ri bô và các thể hạt khác.
- Vùng trong (vùng trung bào chất, centroplasme) chứa ADN. Ở giữa ranh giới giữa 2 vùng
không rõ ràng chỉ nhận ra khi dùng phẩm Feulgen nhuộm trung bào chất chứa ADN. Trong
chất tế bào còn có các hạt nhỏ thường sắp thành hàng dài theo vách ngang, đó là những hạt
cyanophycin.
Những hạt glicogen (tinh bột) là chất dự trữ chính của Tảo lam do quang hợp tạo ra, nó rất
nh
ỏ, nhuộm màu đỏ nâu với iod.
+ Các túi khí (không bào khí): Dưới kính hiển vi (KHV) ở độ phóng đại nhỏ (x10) túi có
màu đen, ở độ phóng đại lớn hơn có màu tím đỏ. Có khi chiếm cả tế bào ở một vị trí nào đó
như trên vách ngăn ngang. Ðôi khi chỉ xuất hiện ở điều kiện sinh lý nào đó ( khi chuyển
vào môi trường có ánh sáng cao ).
Cơ cấu của không bào khí dưới kính hiển vi điện tử là những ống hình trụ (đườ
ng kính 70
nm, dài gấp nhiều lần rộng). Khác với màng tế bào, màng của không bào khí chứa 95%
protein (Jones & Jost, 1970) và theo Smith & CSV (1969) thì protein này giống với protein
của siêu khuẩn, màng không có một sắc tố nào cả. Không bào nầy được thành lập từ những
hạt rất nhỏ, lớn lên rồi khí khuếch tán qua màng. Không bào khí có ba vai trò: chứa khí,
làm phao và che ánh sáng (light shielding).

+ Sắc tố: Trong bào chất ta gặp các sắc tố sau đây:
- Chỉ có diệp lục tố a (có màu lục), nhóm carotenoids có màu vàng, cam hoặc đỏ.
- Các sắc tố phụ
trội gọi là phycobiliprotein (không nằm trên thylakoids như diệp lục tố mà
trong các khoang giữa các lớp màng) gồm c-phycocianin và c-phycoerythrin hiện diện với
nồng độ cao.
Hai sắc tố ấy đi đôi theo thành phần thay đổi tùy loài và tùy môi trường nên màu của Tảo
lam rất thay đổi: Tảo lam có thể biến màu để thích ứng vào môi trường.
+ Dị bào
Dị bào là tế bào đặc biệt có ở tảo lam sợi chúng có khả năng cố định đạm, chúng c
ố định
nitơ trong không khí bởi enzyme nitrogenase. Nitrogenase bị bất hoạt bởi oxy nên tảo lam
chỉ cố định nitơ trong môi trường kị khí
b. Môi trường sống của tảo lam
Đại bộ phận sống trong nước ngọt, tạo thành thực vật phù du của các thủy vực. Một số
phân bố trong những vùng nước mặn giàu chất hữu cơ hoặc trong nước lợ. Một số vi khuẩn
18



sống cộng sinh trong bèo hoa dâu, các rễ cây, với nấm trong địa y
c. Sự dinh dưỡng của tảo lam
Vài tảo lam có thể sống dị dưỡng (nhưng tương đối ít). Khi ta cấy tảo trong môi trường
có chất hữu cơ đặt nơi tối, có những tảo chịu sống dị dưỡng như vậy, có nhiều tảo không
sống được (tự dưỡng bắt buộc).
4. NHÓM VI KHUẨN NGUYÊN THỦY
4.1. NHÓM RICKETXIA (Ritkettsias) :
Ricketxia được phát hiện đầu tiên năm 1909 do nhà khoa học người Mỹ H.T
Ricketts. Ricketxia gồm các vi sinh vật nhỏ hơn vi khuẩn và lớn hơn virút, kích thước
khoảng 0,3 - 0,6μ, có hình que ngắn, que dài, hình cầu hoặc hình sợi (dài đến 5μ), thường

là ở dạng que ngắn.
Ký sinh bắt buộc nên phải nuôi cấy trên mô còn sống, thường là cấy trên mô
trứng gà lộn, trong chuột bạch. Khi ký sinh, một số loài lại nằm trong tế bào chất của tế bào
ký chủ, còn m
ột số loài lại ký sinh trong nhân của tế bào ký chủ.
Ricketxia sinh sản bằng cách phân cắt làm hai phần bằng nhau, giống như vi
khuẩn. Không sinh ra nha bào, có gram âm và không di động. Rất khó nhuộm màu so với
vi khuẩn. Có thể nhuộm màu Giemsa hoặc màu Machiavelli .
Cấu tạo gần giống với vi khuẩn tuy nhiên vách của ricketxia đươc cấu tạo bởi
chất mucopolysaccarid. Màng nguyên sinh chất và nguyên sinh chất của ritketxia có
ribôxôm và các thành phần của thể nhân như ở vi khuẩn .

Ricketxia có một số điể
m giống và khác với vi khuẩn như sau :

Các đặc tính

Vi khuẩn Ricketxia
- Quan sát được dưới kính hiển vi quang học (X1500)
- Sinh sản theo lối phân cắt.
- Tổng hợp prôtêin do enzym của chính mình .
- Chứa cả ADN và ARN.
- Vách tế bào do mucopoly saccarid.
- Nội ký sinh bắt buộc.
- Cấy được trên môi trường nhân tạo.


+
+
+

+
-
-
+

+
+
+
+
+
+
-


Ricketxia dễ bị nhiệt độ cao giết chết, thường ở 50
o
C chúng có thể chết trong vòng
15 phút, 80
o
C sau 1 phút, 100
o
C chết sau 30 giây. Trong khi đó ở nhiệt độ thấp, ricketxia
giữ được sức sống khá lâu, nhất là đông khô. Rất mẫn cảm với pH, ở pH thấp từ 4,1 trở
xuống Ricketxia bị bất động .
4.2. NHÓM MYCOPLASMA:
Vi sinh vật thuộc nhóm này được phát hiện từ năm 1898. Đây là một nhóm vi sinh
vật đặc biệt gây ra nhiều bệnh ở người, gia súc và cả cây trồng.
Hình dạng của Mycoplasma rất biến đổi từ
hình cầu, bầu dục đến hình sợi không
đều nhau và có hình xoắn lò xo nữa .Kích thước từ rất nhỏ cho đến cùng cỡ với vi khuẩn,

tuy nhiên biến đổi nhiều tùy theo hình dạng .Rất khó nhuộm màu, phải dùng phương pháp
nhuộm Giemsa. Gram âm. Không có vách tế bào, chỉ có màng nguyên sinh chất . Trong
19



nguyên sinh chất có ribôxôm và sợi nhân.
Mycoplasma sinh sản theo lối hình thành vách ngăn đôi tuy nhiên không có sự hiện
diện của mêsôxôm trong lúc thành lập vách ngăn. Có hai hình thức sinh sản khác nhau: có
trường hợp, từ một thể hình cầu có thể phát triển thành những thể hình sợi hay thành những
sợi có hình dạng bất định .Ở trường hợp khác từ thể hình cầu chúng phát triển thành thể
bất định . Thể sau này sẽ phình to ra, bên trong xuất hiện một hạt nhuộm màu rấ
t sậm, tiếp
đó hạt này phân cắt ra thành nhiều hạt nhỏ. Về sau mỗi hạt được bọc quanh với một ít tế
bào chất và được phóng thích ra bên ngoài tạo thành những cá thể mới .
Các cá thể hình cầu cũng có khả năng nảy chồi, các chồi về sau tách khỏi cơ thể mẹ
nhưng vẫn nối với cơ thể mẹ bằng những sợi nhỏ do đó chúng có hình dạng là mộ
t thể có
hình dạng phân nhánh. Trong các sợi này, nguyên sinh chất thường kết lại thành khối về
sau các khối này tách ra thành những cơ thể mới.
Mycoplasma rất nhạy cảm với nhiệt độ cao. Ở 45 - 55
o
C chúng bị tiêu diệt trong
vòng 15 phút. Ở nhiệt độ thấp hơn 30
o
C chúng không phát triển được. Nhiệt độ tối hảo là
37
o
C , pH tối hảo 7 - 8 .
Mycoplasma cũng rất nhạy cảm đối với khô hạn, tia tử ngoại, chất sát trùng và một

số chất kháng sinh như Clotetracyclin, Oxytetracylin, Streptomycin và Chloromycetin. Đặc
biệt là chúng không có vách nên rất nhạy cảm đối với áp suất thẩm thấu của môi trường
1.3 SINH SẢN CỦA VI KHUẨN.
Vi khuẩn sinh sản chủ yếu bằng hình thức nhân đôi tế bào. Từ một tế bào mẹ phân
cắt thành 2 tế bào con. Tế bào con được hình thành sau m
ột thời gian sinh trưởng nhất định
lại tiến hành phân cắt Về sinh sản hữu tính ở vi khuẩn, người ta chỉ mới phát hiện ra hình
thức tiếp hợp giữa 2 tế bào




Hình 2-13: Sơ đồ sinh sản ở vi khuẩn

20



5. NHÓM VI KHUẨN CỔ
5.1. Nhóm vi khuẩn ưa nhiệt (Thermophilic, Thermolerant),
Sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 55
o
C (80-105
o
C), một số không sinh trưởng được ở nhiệt
độ 30
o
C. Trong nhóm này có nhóm siêu ưa nhiệt chúng có thể có khả năng chịu nhiệt độ cao
hơn. Các enzim và các mang chất ở nhóm này đều được cân bằng ở nhiệt độ cao; hầu hết còn
đòi hỏi nguyên tố lưu huỳnh để phát triển

Phân bố : ở suối nước nóng, sa mạc, miệng núi lửa, vùng xích đạo …
5.2 Nhóm vi khuẩn mê tan
Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc, có khả năng sử dụng H
2
làm nguồn năng lượng và CO
2
làm
nguồn cacbon để thực hiện quá trình trao đổi chất, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực khác nhau, điển hình nhất là trong các công nghệ xử lý chất thải giầu hữu cơ, chuyển hoá
chất hữu cơ thành mêtan và CO
2

Do khả năng sử dụng cơ chất hạn hẹp nên cổ khuẩn sinh mê tan ít được đưa vào các qui
trình xử lý ở dạng chủng đơn mà thường ở dạng hỗn hợp với các loài dị dưỡng có khả năng
chuyển hoá chất hữu cơ trong chất thải thành nguồn cơ chất thích hợp cho chúng.
Các loài vi sinh vật được sử dụng đồng thời với cổ khuẩn sinh mêtan trong các qui trình xử
lý chấ
t thải hữu cơ thường là các loài có khả năng lên men đường, protein, như
Lactobacillus, Eubacterium, Clostridium, Klebsiella hay Leuconostoc.
Ngoài ra, cổ khuẩn sinh mê tan còn được sử dụng để phân huỷ các hợp bền vững làm ô
nhiễm môi trường như các hợp chất thơm và cao phân tử mạch thẳng chứa halogen. Cùng
với vi khuẩn khử sulfat, cổ khuẩn sinh mê tan còn là tác nhân gây ăn mòn kim loại ở điều
kiện không có oxygen.
5.3 Vi khuẩn ưa mặn
Trong th
ực tế vi khuẩn có thể chịu được nồng độ muối rất cao, đó là bọn vi khuẩn ưa
muối (Halophilic) với nồng độ muối 0,2M thích hợp với loài ưa mặn trung bình; 5,2M thích
hợp với loài ưa rất mặn.Thành tế bào, ribosom và các enzim của nhóm này đều được cân
bằng bởi ion Na +
Phân bố : ở các đại dương, biển, nơi có nồng độ muối cao.

III.VI SINH VẬT NHÂN THỰC (Eukaryotic microorganism)
1.CẤU TẠO T
Ế BÀO VI SINH VẬT NHÂN THƯC:
Vi sinh vật Nhân Thực gồm các vi sinh vật có nhân rõ rệt. Cấu tạo của nhóm vi sinh
vật này phức tạp hơn vi sinh vật Nhân Nguyên.
1.1. Kích thước và hình dạng:
Kích thước của vi sinh vật Nhân Thực thay đổi nhiều hơn ở vi sinh vật Nhân Nguyên.
Một số tế bào Nhân Thực nhỏ hơn tế bào Nhân Nguyên lớn nhất, số khác thì lớn hơn tế bào
Nhân Nguyên nhiều.
Hình dạng của vi sinh vật Nhân Thực rất khác nhau từ
giống này sang giống khác và
thường rất phức tạp . Chúng có thể có dạng đơn bào, cũng như có thể do nhiều tế bào kết
hợp lại với nhau thành hình dạng nhất định .
1.2. Vách tế bào
Tế bào của phần lớn vi sinh vật Nhân Thực có vách vững chắc như nấm, rong,
Thường vách tế bào vi sinh vật Nhân Thực dày và chắc hơn vách tế bào vi sinh vật Nhân
Nguyên.
- Ở rong và một vài nấm hạ đẳng, vách tế bào đượ
c cấu tạo bởi vách celluloz đa phân tử.
- Ở nấm, một số nấm hạ đẳng và hầu hết nấm thượng đẳng, vách tế bào được cấu tạo cơ
bản bởi cellulôz đa phân tử
21




Sau đây là thành phần hóa học của vách tế bào của một số nấm:

Lớp Thành phần hóa học của vách tế bào
Chytridiomycetes Cellulôz + Chitin

Hyphochytridiomycetes Cellulôz
Oomycetes Cellulôz
Zygomycetes Cellulôz + Chitin
Ascomycetes Cellulôz + Chitin
Basidiomycetes Cellulôz + Chitin

- Ở nguyên sinh động vật (protozoa): Hầu như protozoa không có vách tế bào, tuy nhiên ở
một số loài người ta tìm thấy có thể có chất pseudo-chitin, hoặc carbonat calcium hoặc hợp
chất của silic. Các chất này ở dạng sợi đàn hồi được nhờ đó vừa có tính vững chắc để
che
chở tế bào chất bên trong vừa có thể đảm nhiệm vai trò đưa đẩy giúp cho sự di chuyển của
tế bào.
1.3. Màng nguyên sinh chất
Màng nguyên sinh chất của tề bào vi sinh vật Nhân Thực giống với màng nguyên sinh
chất ở vi sinh vật Nhân Nguyên. Chỉ có khác biệt đôi chút ở loại prôtêin và phosphorit ở
màng mà thôi, khác biệt này còn tuỳ thuộc chi vi sinh vật. Phần lớn vi sinh vật Nhân Thực
có chất sterol trong màng nguyên sinh chất trong khi ở vi sinh vật Nhân Nguyên không có
chất nầy.
1.4. Hệ
thống nôi mạc (endoplasmic reticulum):
Phần lớn vi sinh vật Nhân Thực đều có hệ thống nội mạc (màng ở bên trong tế bào
chất: endoplasmic reticulum).
1.5. Bộ Golgi:
Có nhiệm vụ tổng hợp ra các chất cấu tạo nên vách của tế bào. Các sợi celluloz và các
chất khác được các thể của bộ Golgi tạo ra, được các thể tiểu không bào (Golgivacuole)
chuyển dần ra ngoài, xuyên qua màng nguyên sinh chất và cung cấp cho vách của tế bào



Hình 2-14 Sơ đồ mô tả nhiệm vụ của bộ Golgi trong tế bào vi sinh vật Nhân Thực

22




1.6. Không bào
Là những thể gồm một lớp màng kín chứa dung dịch muối khoáng đậm đặc, các acid
amin, đường và các chất khác. Ở tảo, không bào còn chứa màu nhờ đó tế bào có mang màu
sắc rõ rệt. Thông thường không bào xuất hiện vào lúc tế bào đã trưởng thành. Tuy nhiên
trong lúc tế bào đang phân cắt, không bào biến mất. Không bào giúp điều hòa áp suất trong
thủy vực
1.7. Lyxôxôm và các vi thể (lysosome and microbodies):
Lyxôxôm là thể gồm các enzym tiêu hóa và được một lớp màng bọc kín lại, có nhiệm
v
ụ tiêu hóa thức ăn.
1.8. Ty thể: (mitochondria)
Ty thể sản xuất ra adenosine triphosphate (ATP), chất cơ bản sinh ra năng lượng của tế bào



Hình 2-15: Mô hình một ty thể của vi sinh vật Nhân Thực


1.9. Lục lạp: (Chloroplasts)
Lục lạp là cơ quan đặc biệt của tế bào sinh vật quang tổng hợp. Ở vi sinh vật Nhân
Thực, nhóm quang hợp như tảo, cũng có lục lạp trong tế bào chất. Nhiệm vụ của lục lạp là
tổng hợp nhờ các sắc tố, nhất là diệp lục tố. Lục lạp là nơi duy nhất trong tế bào tích lũy
tinh bột.
1.10. Các cách di động của vi sinh vật Nhân Th
ực:

Hầu hết các prôtôzoa (nguyên sinh động vật), phần lớn tảo và nhiếu nấm có trang bị
cho các chuyển động cơ học dưới nhiều hình thức khác nhau.
Có 2 loại vận chuyển căn bản : vận chuyển dưới hình thức dòng tế bào chất
(cytoplasmic streaming) trong đó tế bào chất chuyển động bên trong tế bào và sự di chuyển
của tế bào, trong đó tế bào di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác nhờ bởi roi (flagellum)
ho
ặc tế bào tạo ra dòng nước ở chung quanh nó, trong môi trường sống nhờ bởi nhiều tiêm
mao
1.11. Nhân và sự phân cắt nhân của vi sinh vật Nhân Thực (sinh sản vô tính):
a) Cấu tạo của nhân :
Nhân của tế bào chân hạch gồm có, từ ngoài vào trong :
- Màng nhân.
- Tiểu hạch hay nhân con.
- Các nhiễm sắc thể.
- Các thể đặc biệt chỉ xuất hiện trong giai đoạn phân cắt tế bào

23



Màng nhân cấu tạo phức tạp hơn màng nguyên sinh chất.
Màng nhân gồm 2 lớp : lớp ngoài có nhiều nơi nối liền với nội mạc, lớp trong là một bọc
đơn giản, bao bọc chất nhân ở bên trong. Trên màng nhân có nhiều lỗ hổng, nơi đó có 2 lớp
màng của nhân dính liền với nhau. Các lỗ hổng này là nơi thông thương giữa các chất bên
trong nhân với tế bào chất bên ngoài.
Tiểu hạch hay nhân con (nucleolus) : Tiểu hạch hay nhân con thường xuất hiện trong
nhân vào những lúc tế bào không phân cắt.
Nhiễm sắ
c thể(Chromosomes) : DNA của tế bào Nhân Thực hiện diện trong thể rất phức
tạp, đó là nhiễm sắc thể. Gọi là nhiễm sắc thể vì thể này dễ nhuộm màu bởi chất histôn

trong chuỗi DNA.


Hình 2.16: Sơ đồ cấu tạo vi sinh vật Nhân Thực


DNA của tế bào Nhân Nguyên tạo thành một chuỗi phân tử đơn giản, trong khi DNA
của tế bào Nhân Thực nằm trong nhiễm sắc thể phức tạp. Đồng thời DNA của tế bào Nhân
Nguyên không có histone trong khi tế bào Nhân Thực có.
Nhiễm sắc thể còn chứa một ít RNA.
b) Sự phân cắt của tế bào Nhân Thực:
Vì là một tế bào có nhân nên sự phân cắt của t
ế bào (sinh sản vô tính) trải qua 4 giai đoạn :
- Giai đoạn tổng hợp nên chất DNA, trong giai đoạn này sợi DNA của tế bào mẹ được
tổng hợp và tăng cường thêm và tạo thành gấp đôi lúc bình thường.
- Giai đoạn phân cắt nhân còn gọi là giai đoạn gián phân (mitosis).
- Giai đoạn phân cắt tế bào, ở giai đoạn này màng và vách được thành lập để phân chia tế
bào mẹ thành 2 tế bào con.
- Giai đoạn sau cùng là lúc 2 tế bào con tách ra thành 2 cá thể
độc lập.
Trong 4 giai đoạn trên giai đoạn gián phân là phức tạp và đặc sắc.
Giai đoạn gián phân :
- Thành lập các cặp nhiễm sắc thể giống nhau do sự tổng hợp DNA. Các cặp nhiễm sắc
thể này dính với nhau từng cặp ở điểm gốc gọi là động vị (centromere).
24



- Tiền kỳ (prophase): Các cặp nhiễm sắc thể thun ngắn lại và trở nên dày hơn và dễ quan
sát. Đồng thời cặp nhiễm sắc thể có khuynh hướng tiến về màng của nhân. Bó sợi được

thành lập bên ngoài tế bào chất. Màng nhân lần lần biến mất.
-Biến kỳ (metaphase)màng nhân hoàn toàn biến mất.Bó sợi nối liền 2 điểm centriole ở 2
cực tế bào. Nhiễm sắc thể di chuyển về phần gi
ữa của bó sợi và các centromere dính vào bó
sợi.
- Tiến kỳ (anaphase): centromere và nhiễm sắc thể tách 2, mỗi 1/2 tiến về một cực.
- Chung kỳ (telophase): nhiễm sắc thể ở mỗi cực nới lỏng và kéo dài ra; màng nhân được
tái tạo bao phủ nhóm nhiễm sắc thể ở mỗi cực tạo thành nhân mới. Mỗi tế bào bây giờ có
chứa 2 nhân mới. Số nhiễm sắc thể trong mỗi nhân mới bằng với số nhi
ễm sắc thể của tế bào
mẹ.


Hình 2-17: Sơ đồ các giai đoạn trong quá trình phân cắt tế bào vi sinh vật Nhân Thực




Hình 2-18: Sơ đồ các bước trong giai đoạn gián phân của tế bào Nhân Thực ( sinh sản vô tính)

2 SỰ SINH SẢN CỦA VI SINH VẬT NHÂN THỰC
Sinh sản vô tính là hiện tượng phân cắt nhân xảy ra rất thường xuyên để vi sinh vật
phát triển. Phân cắt nhân cho ra hai tế bào mang tín hiệu di truyền hoàn toàn giống nhau.
Nói cách khác, các tế bào mới được thành lập giống hệt tế bào mẹ về các đặc tính sinh