Cấu trúc tế bào vi khuẩn – Phần 1 doc

Cấu trúc tế bào vi khuẩn – Phần 1


1. Thành tế bào :
Thành tế bào (cell wall) giúp duy trì hình thấi của tế bào, hỗ trợ sự chuyển động của tiên
mao (flagellum) , 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 chất có phân tử lớn, liên quan đến tính kháng nguyên , tính gây bệnh,
tính mẫn cảm với Thực khuẩn thể (bacteriophage).
Năm 1884 H.Christian Gram đã nghĩ ra phương pháp nhuộm phân biệt để phân chia vi khuẩn
thành 2 nhóm khác nhau : vi khuẩn Gram dương (G+) và vi khuẩn Gram âm (G-). Phương pháp
nhuộm Gram về sau được sử dụng rộng rãi khi định loại vi sinh vật. Thành phần hoá học của 2
nhóm này khác nhau chủ yếu như sau :


Gram dương Gram âm
Thành phần Tỷ lệ % đối với khối lư
ợng
khô của thành tế bào
Peptidoglycan 30-95 5-20
Acid teicoic (Teichoic acid) Cao 0
Lipid Hầu như không có 20
Protein Không có hoặc có ít Cao

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

Peptidoglycan là loại polyme xốp, khá bền vững, cấu tạo bởi 3 thành phần:
-N-Acetylglucosamin ( N-Acetylglucosamine, NAG)
-Acid N-Acetylmuramic (N-Acetylmuramic acid, NAM)
-Tetrapeptid chứa cả D- và L- acid amin

Thành tế bào vi khuẩn Gram dương


Thành tế bào vi khuẩn Gram âm
2- Màng sinh chất:
Màng sinh chất hay Màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane, CM) ở vi khuẩn cũng tương tự
như ở các sinh vật khác. Chúng cấu tạo bởi 2 lớp phospholipid (PL), chiếm 30-40% khối lượng của
màng, và các protein (nằm trong, ngoài hay xen giữa màng), chiếm 60-70% khối lượng của màng.
Đầu phosphat của PL tích điện, phân cực, ưa nước ; đuôi hydrocarbon không tích điện, không phân
cực, kỵ nước.
CM có các chức năng chủ yếu sau đây:
- 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

Sinh viên điền chú thích theo hướng dẫn của giáo viên


Cấu trúc của đầu và đuôi của phospholipid

2. Tế bào chất :
Tế bào chất (TBC-Cytoplasm) là phần vật chất dạng keo nằm bên trong màng sinh chất,

chứa tới 80% là nước. Trong tế bào chất có protein, acid nucleic, hydrat carbon, lipid, các
ion vô cơ và nhiều nhiều chất khác có khối lượng phân tử thấp. Bào quan đáng lưu ý trong
TBC là ribosom (ribosome). Ribosom nằm tự do trong tế bào chất và chiếm tới 70% trọng
lượng khô của TBC. Ribosom gồm 2 tiểu phần (50S và 30S), hai tiểu phần này kết hợp với
nhau tạo thành ribosom 70S. S là đơn vị Svedberg- đại lượng đo tốc độ lắng khi ly tâm cao
tốc. Cấu trúc của ribosom vi khuẩn so với ribosom 80S ở các sinh vật nhân thật (nấm, thực
vật, động vật) được trình bày trong bảng sau đây (Giáo viên giảng để sinh viên chú thích vào
hình bằng tiếng Việt)

Ribosom ở vi khuẩn


So sánh Ribosom ở Vi khuẩn và ở các Sinh vật nhân thật (Eukaryotic ribosome)

Trong tế bào chất của vi khuẩn còn có thể gặp các chất dự trữ như các hạt glycogen, hạt
PHB (Poly-ß-hydroxybutyrat), Cyanophycin, Phycocyanin, các hạt dị nhiễm sắc (metachromatic
body), các giọt lưu huỳnh
Ở loài vi khuẩn diệt côn trùng Bacillus thuringiensis và Bacillus sphaericus còn gặp tinh
thể độc (parasoral body) hình quả trám, có bản chất protein và chứa những độc tố có thể giết hại
trên 100 loài sâu hại (tinh thể độc chỉ giải phóng độc tố trong môi trường kiềm do đó các vi khuẩn
này hoàn toàn vô hại với người, gia súc, gia cầm, thuỷ hải sản- có hại đối với tằm). Bacillus
sphaericus có thể diệt cung quăng của các loài muỗi.


Bào tử (spore) và Tinh thể độc (Crystal) ở Bacillus thuringiensis (trái) và Bacillus sphaericus
(phải).

3. Thể nhân:
Thể nhân ( Nuclear body) ở vi khuẩn là dạng nhân nguyên thuỷ, chưa có màng nhân nên
không có hình dạng cố định, và vì vậy còn được gọi là vùng nhân. Khi nhuộm màu tế bào bằng

thuốc nhuộm Feulgen có thể thấy thể nhân hiện màu tím. Đó là 1 nhiễm sắc thể (NST,
chromosome) duy nhất dạng vòng chứa 1 sợi ADN xoắn kép (ở Xạ khuẩn Streptomyces có thể gặp
nhiễm sắc thể dạng thẳng). NST ở vi khuẩn Escherichia coli dài tới 1mm (!), có khối lượng phân
tử là 3.10
9
, chứa 4,6.10
6
cặp base nitơ. Thể nhân là bộ phận chứa đựng thông tin di truyền của vi
khuẩn.
*
Thể nhân trong tế bào vi khuẩn Escherichia coli.

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