Bài giảng vi sinh vật học chương 2 đặc điểm hình thái, sinh lý và phân loại vi khuẩn

Đặc điển hình thái, sinh lý và
phân loại vi khuẩn
Chương 2:

2.1. Khái niệm về vi khuẩn
2.2. Đặc điểm hình thái và kích thước vi khuẩn
2.3. Cấu tạo tế bào vi khuẩn
2.4. Sinh sản của vi khuẩn
2.5. Di động của vi khuẩn
2.6. Sự hình thành bào tử của vi khuẩn
2.7. Phân loại và định tên vi khuẩn


2.1. Khái niệm về vi khuẩn
+ Tế bào sống hết sức nhỏ bé, muốn quan sát được thông
thường phải sử dụng kính hiển vi
+ Có cấu tạo rất giản đơn, tế bào chưa hồn thiện (nhân
chưa phân hố - Procariot): chưa hình thành thể nhiễm sắc,
khơng có màng nhân
+ Mang đầy đủ đặc tính của cơ thể sống: có khả năng trao
đổi chất độc lập, cường độ cao (dị dưỡng hoặc tự dưỡng)
+ Tồn tại phổ biến trong thiên nhiên và tham gia tích cực
vào trong q trình tuần hồn vật chất trong thiên nhiên
+ Có vai trị quan trọng đối với đời sống con người, trong
đó nhiều chủng vi sinh vật đã được ứng dụng để sản xuất ra
các sản phẩm phục vụ con người...


2.2. Đặc điểm hình thái và kích thước vi khuẩn
a/ Đặc điểm chung:
+ Mỗi loài vi khuẩn, trong điều kiện sống nhất định

thường có kiểu hình thái đặc trưng và ổn định
+ Trong môi trường, vi khuẩn thường tồn tại ở dạng đặc
trưng cho lồi: đứng đơn lẻ, kẹp đơi, tạo chuỗi hoặc kết tụ
thành từng đám (do kích thước vi khuẩn nhỏ nên trạng
thái tồn tại trên chịu sự tác động rất lớn của mơi trường
ngồi)
+ Khi điều kiện sống thay đổi, ở một số lồi này có thể
làm biến đổi kiểu hình thái và dạng tồn tại đặc trưng của
chúng, song ở một số lồi khác lại khơng ảnh hưởng đến
đặc điểm hình thái của chúng


2.2. Đặc điểm hình thái và kích thước vi khuẩn

b/ Các dạng hình thái thường gặp:
+ Dạng hình cầu (coccus): Tế bào hình cầu hay hình trứng
(chiều ngang > 1/2 chiều dọc tế bào)
- đứng đơn lẻ: đơn cầu khuẩn (monococcus)
- đứng kẹp đôi: song cầu khuẩn (diplococcus)
- đứng cặp bốn tế bào: tứ cầu
khuẩn (tetracoccus)
- đứng cặp tám tế bào: bát cầu khuẩn
(sarcina)
- xếp thành chuỗi: liên cầu khuẩn
(streptococcus)
- kết tụ thành đám: tụ cầu khuẩn
(staphylococcus)


2.2. Đặc điểm hình thái và kích thước vi khuẩn

b/ Các dạng hình thái thường gặp:


2.2. Đặc điểm hình thái và kích thước vi khuẩn

b/ Các dạng hình thái thường gặp:

+ Dạng hình que (Streptococcus): Tế bào hình que (chiều
ngang < 1/2 chiều dọc tế bào)
- có khuẩn ngắn, trực khuẩn dài, hoặc có lồi rất
dài
- có khuẩn thẳng, hoặc có lồi hình hơi cong
- có trực khuẩn cân đối, hoặc có lồi khơng cân đối
(phình to ở một đầu hay ở giữa tế bào do tạo bào tử)  
- trong canh trường có lồi đứng đơn lẻ, liên kết
thành chuỗi hay tụ lại thành từng đám


2.2. Đặc điểm hình thái và kích thước vi khuẩn

b/ Các dạng hình thái thường gặp:

+ Phảy khuẩn và xoắn khuẩn
Phảy khuẩn (Vibrio): tế bào cong
dạng dấu phảy
-

Xoắn khuẩn: tế bào dạng xoắn lại
như hình lị xo ngắn (Spirillum), hay

dạng lò xo rất dài (Spirochetes)
-


2.2. Đặc điểm hình thái và kích thước vi khuẩn

c/ Đặc điểm hình thái xạ khuẩn:
Xạ khuẩn (Actinomyces): tế bào dạng hệ sợi gồm nhiều sợi nhỏ, dài,
mảnh và phân nhánh (khuẩn ty). Khi sinh sản, hệ sợi có thể phân chia tạo thành
vách ngăn và trên phần sợi khí sinh sẽ xuất hiện các sợi bào tử, theo kiểu đặc
trưng của loài


d/ Một số dạng hình thái ít gặp

* Vi khuẩn hình dạng biến đổi (Corynebacterium): hình dạng
thay đổi theo lứa tuổi: khi cịn non hình cầu, khi trưởng thành có
dạng hình que, khi sinh sản có dạng đoạn góy zick-zac
**

Dạng qua lọc của vi khuẩn, do khơng có thành tế bào (hoặc có

khơng đầy đủ) nên chúng có thể biến đổi hình dạng và chui qua được các
phin lọc vi khuẩn thông thường, gồm 2 dạng sau:
- L – Form: một số lồi vi khuẩn, trong mơi trường có chất kháng sinh
hay chất độc có thể bị rối loạn hay bị mất chức năng tổng hợp thành tế bào,
dẫn tới khơng có hoặc khơng có thành tế bào
- Mycoplasma: một số lồi vi khuẩn
khơng có thành tế bào, nên hình dạng của
chúng thay đổi theo không gian và điều

kiện môi trường

(*) Trong nghiên cứu khoa học, các tế bào trần tạo ra thường được gọi là
Protoplasm (VK Gram dương) hay Spheroplasm (VK Gram âm)


d/ Một số dạng hình thái ít gặp

* Rickettsia và Chlamydia: loại vi
khuẩn nhỏ, sống ký sinh bên trong tế bào
chủ (thường là các loài gây bệnh)
*

Các dạng khác:

+
Planctomyces hay Hyphomicrobium giống hình
nụ hoa cịn cuống,
+ Myxococcus, Mellitangium,
Stigmatella hay Chrondromyces có dạng quả
thể nấm;
+ Bdellovibrio
gồm phần chính kích thước lớn và một phần
phụ nhỏ hơn như có chồi;
+ Alcalomicribium hay Alcalochloris lại có
nhiều nhánh kiểu hình sao...


e/ Kích thước vi khuẩn
*

Kích thước

đa số các vi khuẩn hết sức nhỏ bé, cỡ m:

- Streptococcus lactics

0,5-1,0 m

- Erscherichia coli

0,5- x (1-3) m

- Bacillus subtilis

(0,7-0,8) x (2-3) m

- bào tử B. subtilis hình ellip

(0,6-0,9) x ((1-1,5) m

- xạ khuẩn Streptomyces griseus sợi dài mảnh (0,8-1) m
- bào tử S. griseus

hình cầu-ơvan

0,8 x (0,8-1,7) m


2.3. Cấu tạo tế bào vi khuẩn

2.3.1. Thành tế bào
+ Phần lớn các loài vi khuẩn đều có thành tế bào: là lớp vỏ dày
khoảng 10-25 nm; cấu trúc chắc chắn bao bọc lấy toàn bộ bề mặt
tế bào
+ Chức năng: tạo hình và bảo vệ cho tế bào
+ Thành phần: cấu tạo từ các hợp chất hữu cơ cao phân tử
+ Cấu trúc: hình thành lớp và có sự khác biệt lớn giữa hai nhóm
vi khuẩn Gram dương và Gram âm
- Thành tế bào vi khuẩn Gram dương là lớp vỏ peptidoglucan dày,
hình thành từ khoảng 30-45 lớp peptidoglucan. Mỗi lớp
peptidoglucan cấu thành từ các sợi glucan (-Glucozamin-axit MuraminicG-M-) liên kết với nhau qua các cầu nối peptit. Số lượng và bản
chất các axít amin hỡnh thành cầu peptit biến đổi và khác nhau giữa
các loài vi sinh vật


2.3.1. Thành tế bào

+ Cấu trúc thành tế bào vi khuẩn Gram dương


2.3.1. Thành tế bào

+ Cấu trúc thành tế bào vi khuẩn Gram âm
- Thành tế bào vi khuẩn Gram âm gồm hai lớp: lớp peptidoglucan
mỏng (3-5 lớp) bên trong và lớp photpholipit kép dày phía ngồi (có
phân bố đan xen các phân tử
protein và các chuỗi
poly-saccharit phía mặt

ngồi và trên đầu có
các phân tử lipit-A đặc
hiệu.


2.3.1. Thành tế bào

+ Phía ngồi thành tế bào, một số lồi vi khuẩn có thể cịn các
bào quan sau:
* Tiên mao (Flagellum):
- dạng sợi nhỏ, mảnh (2-10 nm), mọc ra bên ngoài thành tế bào
- Tuỳ thuộc loài vi khuẩn, mỗi tế bào có một tiên mao, một chùm
tiên mao hay tiên mao mọc kín quanh tế bào
- Là cơ quan giúp vi khuẩn tự di chuyển chủ động

- Khả năng hình thành tiên mao chịu tác động của điều kiện mơi
trường ngồi


+ Phía ngồi thành tế bào, một số lồi vi khuẩn có thể cịn các bào quan sau:

* Sợi bám (Fimbriae):
- dạng sợi nhỏ, thường ngắn hơn tiên mao, mọc ra bên ngoài thành tế
bào
- Là cơ quan giúp vi khuẩn cố định lên
bề mặt cơ chất
* Sex-pilli: dạng ống trụ rỗng, nhỏ; giúp

vi khuẩn tham gia vào quá trình sinh sản
hữu tính nguyên thuỷ

* Lớp giáp mạc (capsule và slime): một số loài vi khuẩn, trong
những điều kiện nhất định có thể hình thành một lớp nhày rất dày
bao bọc phía ngồi gọi là giáp mạc. Chức năng GM chưa hoàn toàn
sáng tỏ, song nhiều loài đã được ứng dụng để lên men sản xuất sản
phẩm CN (dextran, xanthan, pullulan)


2.3.2. Tế bào chất
* Tồn bộ các thành phần phía bên trong thành tế bào được gọi
là tế bào chất, bao gồm các thành phần sau:
- Màng tế bào chất
- Nguyên sinh chất
- Các bào quan: riboxom, “thể nhân”, Plasmid ...
- Các thể dự trữ


a/ Màng tế bào chất
* Là lớp màng mỏng nằm sát phía trong thành tế bào
* Thành phần bao gồm: protein ~50%, hydratcacbon 15-20% và
photpholipit
* Cấu trúc: dạng lớp photpholipit kép, có phân bố đan xen các
phân tử protein
vận chuyển đặc hiệu
* Chức năng: có hoạt
tính bán thấm chọn lọc,
kiểm sốt hoạt động trao
đổi vật chất giữa tế bào
với mơi trường
** Trên màng có các enzym
tham gia vào QT tổng hợp

năng lượng


b/ Nguyên sinh chất
* Là toàn bộ phần dịch thể trong tế bào
* Thành phần chính là nước, trong hồ tan có nhiều loại chất tan.
“Lơ lửng” trong nguyên sinh chất có các bào quan (riboxom, “thể
nhân”, plasmid...) và các thể dự trữ (volutin, glycogen, giọt chất
béo, không bào...)
* Đặc tính: hết sức linh động, ln ln đổi mới thành phần (do
liên tục hấp thu và chuyển hoá chất dinh dưỡng mới, đồng thời đào
thải ra môi trường các “sản phẩm trao đổi chất”)