Tìm hiểu cấu trúc tế bào vi khuẩn pot

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC


CHUYÊN ĐỀ HÓA SINH ĐẠI
CHUYÊN ĐỀ HÓA SINH ĐẠI
CƯƠNG
CƯƠNG
CHUYÊN ĐỀ 1:
CHUYÊN ĐỀ 1:
TÌM HIỂU CẤU TRÚC TẾ BÀO VI KHUẨN
TÌM HIỂU CẤU TRÚC TẾ BÀO VI KHUẨN
TP.HỒ CHÍ MINH-Tháng 04/2008
TP.HỒ CHÍ MINH-Tháng 04/2008




CẤU TRÚC TẾ BÀO VI KHUẨN
CẤU TRÚC TẾ BÀO VI KHUẨN

GV HƯỚNG DẪN
GV HƯỚNG DẪN

:
:
PGS.TS.
PGS.TS.
NGUYỄN
NGUYỄN
PHƯỚC NHUẬN
PHƯỚC NHUẬN

SV THỰC HIỆN
SV THỰC HIỆN
:
:
VÕ MINH TRUNG
VÕ MINH TRUNG
LỚP:
LỚP:


DH06HH
DH06HH
MSSV:
MSSV:


06139186
06139186

LỜI NÓI ĐẦU

Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của đa
Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của đa
số
số
sinh vật
sinh vật
(trừ những dạng sống tiền tế bào
(trừ những dạng sống tiền tế bào
,
,


chẳng hạn như virus). Những sinh vật
chẳng hạn như virus). Những sinh vật
đơn bào
đơn bào


như vi khuẩn, cơ thể chỉ gồm một tế bào. Các
như vi khuẩn, cơ thể chỉ gồm một tế bào. Các
sinh vật
sinh vật
đa bào
đa bào
cấu tạo từ nhiều tế bào
cấu tạo từ nhiều tế bào
,

,
ví dụ
ví dụ
con người gồm khoảng
con người gồm khoảng
10
10
14
14


tế bào.
tế bào.

Do đó, tìm hiểu cấu trúc tế bào là việc rất cần
Do đó, tìm hiểu cấu trúc tế bào là việc rất cần
thiết. Qua đó, chúng ta phần nào có được
thiết. Qua đó, chúng ta phần nào có được
những kiến thức bổ ích trong cuộc sống!
những kiến thức bổ ích trong cuộc sống!




M C L CỤ Ụ
M C L CỤ Ụ
1.
1.
Thành tế bào
Thành tế bào

2.
2.
Màng sinh
Màng sinh
chất
chất
3.
3.
Tế bào chất
Tế bào chất
4.
4.
Thể nhân
Thể nhân
5.
5.
Bao nhầy
Bao nhầy
6.
6.
Tiên mao và
Tiên mao và
khuẩn mao
khuẩn mao
7.
7.
Khuẩn mao và
Khuẩn mao và
khuẩn mao
khuẩn mao

giới
giới
CẤU TRÚC TẾ BÀO VI KHUẨN
CẤU TRÚC TẾ BÀO VI KHUẨN


gồm
gồm
:
:




1.
1.
THÀNH T BÀOẾ
THÀNH T BÀOẾ

Thành tế bào (cell wall)
Thành tế bào (cell wall)
giúp duy trì hình thái của tế
giúp duy trì hình thái của tế
bào, hỗ trợ sự chuyển động của tiên mao (flagellum)
bào, hỗ trợ sự chuyển động của tiên mao (flagellum)
giúp tế bào đề kháng với áp suất thẩm thấu, hỗ trợ quá
giúp tế bào đề kháng với áp suất thẩm thấu, hỗ trợ quá
trình phân cắt tế bào , cản trở sự xâm nhập của một số
trình phân cắt tế bào , cản trở sự xâm nhập của một số
chất có phân tử lớn, liên quan đến tính kháng nguyên ,

chất có phân tử lớn, liên quan đến tính kháng nguyên ,
tính gây bệnh, tính mẫn cảm với Thực khuẩn thể
tính gây bệnh, tính mẫn cảm với Thực khuẩn thể
(bacteriophage).
(bacteriophage).

Năm 1884 H.Christian Gram đã nghĩ ra phương pháp
Năm 1884 H.Christian Gram đã nghĩ ra phương pháp
nhuộm phân biệt để phân chia vi khuẩn thành 2 nhóm
nhuộm phân biệt để phân chia vi khuẩn thành 2 nhóm
khác nhau : vi khuẩn
khác nhau : vi khuẩn
Gram dương (G+)
Gram dương (G+)
và vi khuẩn
và vi khuẩn
Gram âm (G-).
Gram âm (G-).
Phương pháp nhuộm Gram về sau
Phương pháp nhuộm Gram về sau
được sử dụng rộng rãi khi định loại vi sinh vật.
được sử dụng rộng rãi khi định loại vi sinh vật.




Thành phần hóa học
Thành phần hóa học
của hai nhóm này
của hai nhóm này

khác nhau chủ yếu
khác nhau chủ yếu
như sau:
như sau:
Thành phần
Thành phần
Tỷ lệ % đối với khối lượng khô của
Tỷ lệ % đối với khối lượng khô của
thành tế bào
thành tế bào
Gram dương
Gram dương




Gram âm
Gram âm


Peptidoglycan
Peptidoglycan
30-95
30-95
5-20
5-20


A
A

c
c
i
i
d
d
teicoic
teicoic
(Teichoic acid)
(Teichoic acid)
Cao
Cao
0
0
Lipid
Lipid
Hầu như không có
Hầu như không có


20
20
Protein
Protein


Không có hoặc có
Không có hoặc có
ít
ít

Cao
Cao





Màng sinh chất
Màng sinh chất
(plasma
(plasma
membrane)
membrane)

Màng ngoài (outer
Màng ngoài (outer
membrane)
membrane)

Chu chất
Chu chất
(Periplasmic
(Periplasmic
space).
space).


Thành tế bào vi
Thành tế bào vi
khuẩn Gram âm
khuẩn Gram âm

Thành tế bào vi
Thành tế bào vi
khuẩn Gram
khuẩn Gram
dương
dương




2.
2.
MÀNG SINH CHẤT
MÀNG SINH CHẤT
Màng sinh chất hay Màng tế bào
Màng sinh chất hay Màng tế bào
chất (Cytoplasmic membrane,
chất (Cytoplasmic membrane,
CM)
CM)


ở vi khuẩn cũng tương tự như ở các

ở vi khuẩn cũng tương tự như ở các
sinh vật khác. Chúng cấu tạo bởi 2 lớp
sinh vật khác. Chúng cấu tạo bởi 2 lớp
phospholipid (PL), chiếm 30-40% khối
phospholipid (PL), chiếm 30-40% khối
lượng của màng, và các protein (nằm
lượng của màng, và các protein (nằm
trong, ngoài hay xen giữa màng), chiếm
trong, ngoài hay xen giữa màng), chiếm
60-70% khối lượng của màng. Đầu
60-70% khối lượng của màng. Đầu
phosphat của Phospholipid tích điện, phân
phosphat của Phospholipid tích điện, phân
cực, ưa nước; đuôi hydrocarbon không
cực, ưa nước; đuôi hydrocarbon không
tích điện, không phân cực, kỵ nước.
tích điện, không phân cực, kỵ nước.




MÀNG SINH CHẤT
MÀNG SINH CHẤT
Màng sinh chất(CM) có các chức năng chủ yếu sau
Màng sinh chất(CM) có các chức năng chủ yếu sau
đây:
đây:

Khống chế sự qua lại của các chất dinh dưỡng, các sản
Khống chế sự qua lại của các chất dinh dưỡng, các sản

phẩm trao đổi chất.
phẩm trao đổi chất.

Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường trong tế bào.
Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường trong tế bào.

Là nơi sinh tổng hợp các thành phần của thành tế bào
Là nơi sinh tổng hợp các thành phần của thành tế bào
và các polyme của bao nhày (capsule).
và các polyme của bao nhày (capsule).

Là nơi tiến hành quá trình phosphoryl oxy hoá và quá
Là nơi tiến hành quá trình phosphoryl oxy hoá và quá
trình phosphoryl quang hợp (ở vi khuẩn quang tự
trình phosphoryl quang hợp (ở vi khuẩn quang tự
dưỡng).
dưỡng).

Là nơi tổng hợp nhiều enzym, các protein của chuỗi hô
Là nơi tổng hợp nhiều enzym, các protein của chuỗi hô
hấp.
hấp.

Cung cấp năng lượng cho sự hoạt động của tiên mao.
Cung cấp năng lượng cho sự hoạt động của tiên mao.




3.

3.
TẾ BÀO CHẤT
TẾ BÀO CHẤT
Tế bào chất (TBC-Cytoplasm)
Tế bào chất (TBC-Cytoplasm)


là phần vật chất dạng
là phần vật chất dạng
keo nằm bên trong màng sinh chất, chứa tới 80% là
keo nằm bên trong màng sinh chất, chứa tới 80% là
nước. Trong tế bào chất có protein, acid nucleic,
nước. Trong tế bào chất có protein, acid nucleic,
hydrat carbon, lipid, các ion vô cơ và nhiều nhiều
hydrat carbon, lipid, các ion vô cơ và nhiều nhiều
chất khác có khối lượng phân tử thấp. Bào quan đáng
chất khác có khối lượng phân tử thấp. Bào quan đáng
lưu ý trong TBC là ribosom. Ribosom nằm tự do
lưu ý trong TBC là ribosom. Ribosom nằm tự do
trong tế bào chất và chiếm tới 70% trọng lượng khô
trong tế bào chất và chiếm tới 70% trọng lượng khô
của tế bào chất. Ribosom gồm hai tiểu phần(50S và
của tế bào chất. Ribosom gồm hai tiểu phần(50S và
30S), hai tiểu phần này kết hợp với nhau tạo thành
30S), hai tiểu phần này kết hợp với nhau tạo thành
ribosome 70S. S là đơn vị Svedberg- đại lượng đo tốc
ribosome 70S. S là đơn vị Svedberg- đại lượng đo tốc
độ lắng khi ly tâm cao tốc.
độ lắng khi ly tâm cao tốc.

Ribosom ở vi
Ribosom ở vi
khuẩn
khuẩn




4.
4.
THỂ NHÂN
THỂ NHÂN
Thể nhân ( Nuclear body)
Thể nhân ( Nuclear body)
ở vi khuẩn là dạng
ở vi khuẩn là dạng
nhân nguyên thuỷ, chưa có màng nhân nên không
nhân nguyên thuỷ, chưa có màng nhân nên không
có hình dạng cố định, và vì vậy còn được gọi là
có hình dạng cố định, và vì vậy còn được gọi là
vùng nhân. Khi nhuộm màu tế bào bằng thuốc
vùng nhân. Khi nhuộm màu tế bào bằng thuốc
nhuộm Feulgen có thể thấy thể nhân hiện màu tím.
nhuộm Feulgen có thể thấy thể nhân hiện màu tím.
Đó là 1 nhiễm sắc thể (NST, chromosome) duy nhất
Đó là 1 nhiễm sắc thể (NST, chromosome) duy nhất
dạng vòng chứa 1 sợi ADN xoắn kép (ở Xạ khuẩn

dạng vòng chứa 1 sợi ADN xoắn kép (ở Xạ khuẩn
Streptomyces
Streptomyces
có thể gặp nhiễm sắc thể dạng
có thể gặp nhiễm sắc thể dạng
thẳng). NST ở vi khuẩn
thẳng). NST ở vi khuẩn
Escherichia coli
Escherichia coli
dài tới
dài tới
1mm (!), có khối lượng phân tử là 3.109, chứa
1mm (!), có khối lượng phân tử là 3.109, chứa
4,6.106 cặp base nitơ. Thể nhân là bộ phận chứa
4,6.106 cặp base nitơ. Thể nhân là bộ phận chứa
đựng thông tin di truyền của vi khuẩn.
đựng thông tin di truyền của vi khuẩn.

Ngoài NST, trong
tế bào vi khuẩn
còn gặp những
AND ngoài NST.
Đó là những
AND xoắn kép
có dạng vòng
khép kín, có
khả năng sao
chép độc lập,
chúng có tên là
plasmid.

Thể nhân trong tế bào vi
Thể nhân trong tế bào vi
khuẩn
khuẩn
Escherichia coli
Escherichia coli
.
.




5.
5.
BAO NHẦY
BAO NHẦY
Bao nhầy hay giáp mạc(capsule) gặp ở một số loài vi
khuẩn với mức độ khác nhau:

Bao nhầy mỏng ( Vi giáp mạc,
Microcapssule)

Bao nhầy (Giáp mạc, Capsule)

Khối nhầy ( Zooglea)
Muốn quan sát bao nhầy thường lên tiêu bản với
mực tàu, bao nhầy có màu trắng hiện lên trên
nền tối.

Thành phần chủ yếu của bao nhầy là
Thành phần chủ yếu của bao nhầy là
polysaccharide
polysaccharide
, ngoài ra cũng có
, ngoài ra cũng có
polypeptide và protein. Trong thành
polypeptide và protein. Trong thành
phần polysaccharide, ngoài glucose
phần polysaccharide, ngoài glucose
còn có
còn có
glucozamine, ramnose, acid
glucozamine, ramnose, acid
2-keto-3-deoxygalacturonic, acid
2-keto-3-deoxygalacturonic, acid
uronic, acid pyruvic, acid acetic…
uronic, acid pyruvic, acid acetic…
Ý nghĩa sinh học của bao
Ý nghĩa sinh học của bao
nhầy là:
nhầy là:

Bảo vệ vi khuẩn trong điều kiện khô hạn,
Bảo vệ vi khuẩn trong điều kiện khô hạn,
bảo vệ vi khuẩn tránh bị thực bào
bảo vệ vi khuẩn tránh bị thực bào
(trường hợp Phế cầu khuẩn-Diplococcus

(trường hợp Phế cầu khuẩn-Diplococcus
pneumoniae)
pneumoniae)




Ý nghĩa sinh học của bao
Ý nghĩa sinh học của bao
nhầy là:
nhầy là:

Cung cấp chất dinh dưỡng cho vi
Cung cấp chất dinh dưỡng cho vi
khuẩn khi thiếu thức ăn.
khuẩn khi thiếu thức ăn.

Là nơi tích luỹ một số sản phẩm trao
Là nơi tích luỹ một số sản phẩm trao
đổi chất (dextran, xantan ).
đổi chất (dextran, xantan ).

Giúp vi khuẩn bám vào giá thể
Giúp vi khuẩn bám vào giá thể
( trường hợp các vi khuẩn gây sâu
( trường hợp các vi khuẩn gây sâu
răng như
răng như
Streptococcus salivarrius,
Streptococcus salivarrius,

Streptococcus mutans
Streptococcus mutans
).
).




Vi khuẩn Acetobacter
Vi khuẩn Acetobacter
xylinum có bao
xylinum có bao
nhầy cấu tạo bởi
nhầy cấu tạo bởi
cellulose.
cellulose.
Người ta
Người ta
dùng vi khuẩn này
dùng vi khuẩn này
nuôi cấy trên nước
nuôi cấy trên nước
dừa để chế tạo ra
dừa để chế tạo ra
thạch dừa( Nata de
thạch dừa( Nata de
coco).
coco).

Vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides
Vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides


có
có


bao nhầy dày chứa hợp chất polymer là
bao nhầy dày chứa hợp chất polymer là
Dextran
Dextran
có tác dụng thay huyết tương khi
có tác dụng thay huyết tương khi
cấp cứu mà thiếu huyết tương. Sản
cấp cứu mà thiếu huyết tương. Sản
phẩm này rất quan trọng khi có chiến
phẩm này rất quan trọng khi có chiến
tranh. Vi khuẩn này thường gặp ở các
tranh. Vi khuẩn này thường gặp ở các
nhà máy đường và gây tổn thất đường
nhà máy đường và gây tổn thất đường
trong các bể chứa ép nước mía. Nhờ
trong các bể chứa ép nước mía. Nhờ
enzyme
enzyme
dextransuccrase
dextransuccrase

mà đường
mà đường
saccarose bị chuyển thành dextran và
saccarose bị chuyển thành dextran và
fructose.
fructose.
Vi khuẩn
Vi khuẩn


Leuconostocmesenteroides
Leuconostocmesenteroides

Một số bao nhầy của vi khuẩn còn được
dùng để sản xuất Xantan (Xanthane)
dùng làm chất phụ gia trong công
nghiệp dầu mỏ.




6.
6.
TIÊN MAO VÀ KHUẨN MAO
TIÊN MAO VÀ KHUẨN MAO
Tiên mao (lông roi, flagella)
Tiên mao (lông roi, flagella)


quyết định khả năng và

quyết định khả năng và
phương thức di động của vi khuẩn. Nó là những sợi
phương thức di động của vi khuẩn. Nó là những sợi
lông dài. Để xác định xem vi khuẩn có tiên mao hay
lông dài. Để xác định xem vi khuẩn có tiên mao hay
không còn có cách thử gián tiếp nhằm biết khả năng
không còn có cách thử gián tiếp nhằm biết khả năng
di động của chúng. Cấy bằng que cấy nhọn đầu vào
di động của chúng. Cấy bằng que cấy nhọn đầu vào
môi trường thạch đứng chứa 0,4% thạch (agar-
môi trường thạch đứng chứa 0,4% thạch (agar-
agar), còn gọi là môi trường thạch mềm. Nếu thấy
agar), còn gọi là môi trường thạch mềm. Nếu thấy
vết cấy lan nhanh ra xung quanh thì chứng tỏ là vi
vết cấy lan nhanh ra xung quanh thì chứng tỏ là vi
khuẩn có tiên mao, có khả năng di động.
khuẩn có tiên mao, có khả năng di động.


Tiên mao và khuẩn mao ở vi khuẩn
Tiên mao và khuẩn mao ở vi khuẩn







Tiên mao ở VK Gram
Tiên mao ở VK Gram

dương
dương







Tiên mao ở VK Gram
Tiên mao ở VK Gram
âm
âm





Tiên mao ở vi
Tiên mao ở vi
khuẩn G +
khuẩn G +

Tiên mao ở vi
Tiên mao ở vi
khuẩn G -
khuẩn G -

Tiên mao của vi khuẩn có các loại khác
Tiên mao của vi khuẩn có các loại khác
nhau tuỳ từng loài :
nhau tuỳ từng loài :
•
Không có tiên mao (vô mao, atrichia).
Không có tiên mao (vô mao, atrichia).
•
Có 1 tiên mao mọc ở cực ( đơn mao, monotricha).
Có 1 tiên mao mọc ở cực ( đơn mao, monotricha).
•
Có 1 chùm tiên mao mọc ở cực ( chùm mao, lophotricha).
Có 1 chùm tiên mao mọc ở cực ( chùm mao, lophotricha).
•
Có 2 chùm tiên mao mọc ở 2 cực ( song chùm mao,
Có 2 chùm tiên mao mọc ở 2 cực ( song chùm mao,
amphitricha).
amphitricha).
•
Có nhiều tiên mao mọc khắp quanh tế bào (chu mao,
Có nhiều tiên mao mọc khắp quanh tế bào (chu mao,
peritricha).
peritricha).

7. KHUẨN MAO VÀ KHUẨN MAO
GIỚI
Khuẩn mao (hay Tiêm mao,
Nhung mao, Fimbriae) là
những sợi lông rất

mảnh, rất ngắn mọc
quanh bề mặt tế bào
nhiều vi khuẩn Gram
âm. Chúng có đường
kính khoảng 7-9nm,
rỗng ruột (đường kính
trong là 2-2,5nm), số
lượng khoảng 250-300
sợi/ vi khuẩn. Kết cấu
của khuẩn mao giản đơn
hơn nhiều so với tiên
mao.
Khuẩn mao ở vi khuẩn
E.coli