bài giảng vi sinh đại cương

11/13/2014
1
Vi sinh đại cương
Introduction to Microbiology
Hồ Thị Kim Hoa
Khoa Chăn nuôi – Thú y
Đại học Nông Lâm Tp HCM
Email:
Vi sinh đại cương
Co. Sơ lược lịch sử phát triển ngành Vi sinh vật học (3 t)
C1. Cấu trúc vi khuẩn (3 t)
C2. Dinh dưỡng và phát triển (3 t)
C3. Định danh & phân loại vi khuẩn (3 t)
C4. Di truyền học vi khuẩn (3 t)
C5. Cơ chế gây bệnh của vi khuẩn (3 t)
C6. Các nhóm vi khuẩn phổ biến (6 t)
C7. Vi nấm và virus (3 t)
C8. Bất hoạt vi sinh vật (3 t)
11/13/2014
2
Sơ lược lịch sử ngành Vi sinh vật học
- Vi sinh vật học (Microbiogy): Môn học/khoa học về vi sinh vật.
- Vi sinh vật: Sinh vật đơn bào, có kích thước vi thể.
Bao gồm:
Vi khuẩn (bacteria), vi nấm (fungi)
Virus - có kích thước vi thể, nhưng không là sinh vật “đơn bào”
- Tế bào vi khuẩn khác với tế bào động-thực vật:
• Tế bào vi khuẩn: phát triển, sinh trưởng độc lập (từng tế bào).
• Tế bào động-thực vật:
- mỗi tế bào không thể tồn tại độc lập trong tự nhiên, mà
- tạo thành các mô có chức năng chuyên biệt, nhưng

- phối hợp/phụ thuộc nhau trong một cá thể sinh vật.
11/13/2014
3
 Vi sinh vật học (Microbiogy): xoay quanh 2 vấn đề chính:
- hiểu thế giới vi sinh vật sống;
- dùng những hiểu biết này để đem lại lợi ích cho con người & trái đất:
• là đơn vị cơ bản để nghiên cứu tế bào sống;
• có vai trò quan trọng trong: y học, thú ý, nông nghiệp, công nghiệp.
 Lịch sử
- 1664, Robert Hooke (Anh) – nhà triết học tự nhiên, toán học
lần đầu tiên mô tả hình dáng các sợi vi nấm.
11/13/2014
4
- 1684, Anton van Leeuwenhoek (Hà Lan)
lần đầu tiên quan sát & mô tả hình dáng vi khuẩn
bằng kính hiển vi do ông tự sáng chế.
Leeuwenhoek’s drawings of
bacteria, published in 1684.
(Madigan et al., 1997; p 21)
A replica of Leeuwenhoek’s
microscope. (Madigan et al., 1997; p 21)
Leeuwenhoek’s microscope.
(Davidson & The Florida State University)
- Louis Pasteur (Pháp) cho rằng vsv làm hư
thực phẩm có nguồn gốc từ không khí.
1880 – 1890: vaccine nhiệt thán, fowl
cholera, dại.
Thí nghiệm của Pasteur với bình cổ cong
(nay được gọi là bình “Pasteur).
(Madigan et al., 1997; p 22)

(a) Dung dịch
chưa tiệt trùng
Đốt cổ bình
để tiệt trùng
Đun sôi dung dịch
để tiệt trùng.
Không khí bị đây
ra khỏi bình
(c) Bình được đặt nghiêng,
vsv trong bụi tiếp xúc với
chất lỏng tiệt trùng
Vsv phát triển
trong chất lỏng
Bụi và vsv bị giữ lại
ở khúc uốn cong
(b) Dung dịch được
để nguội từ từ
Dung dịch vẫn tiệt
trùng trong nhiều năm
Miệng bình
được để mở
11/13/2014
5
Illustration of Louis Pasteur vaccinating animals against Anthrax
(© Stefano Bianchetti/Corbis)
- Robert Koch (Đức) & Koch’s postulates (Định đề Koch, 1884):
Ứng dụng trong việc mô tả nguyên nhân gây bệnh dịch tả & lao.
1. Vsv gây bệnh luôn hiện diện trong cơ thể động vật mắc bệnh,
không hiện diện trong động vật khỏe mạnh.
2. Vsv gây bệnh này phải được phân lập trong môi trường ngoài cơ thể.

3. Khi gây nhiễm mẫu vsv phân lập trên động vật nhạy cảm, chúng phải gây
bệnh với các triệu chứng đặc trưng của bệnh.
4. Từ động vật mắc bệnh thứ hai này, vsv ban đầu vẫn được phân lập lại
trong phòng thí nghiệm.
- Dựa vào thuyết Koch, các nhà khoa học
• đã phát hiện ra nhiều vsv gây bệnh quan trọng trên người và động vật;
• phát triển thành công các pp phòng và trị nhiều bệnh truyền nhiễm.
11/13/2014
6
 Môi trường nuôi cấy phân lập vi sinh vật thuần (pure culture)
- Robert Koch (Giải Nobel Y học, 1905 cho n/c bệnh lao).
Lần đầu tiên nuôi cấy vsv trên các lát cắt khoai tây.
Sau đó, phát triển môi trường đặc dinh dưỡng gelatin,
nuôi cấy vi khuẩn gây bệnh: các miếng gelatin, đậy bằng cốc thủy tinh.
 tuy nhiên, gelatin không đông đặc ở 37
o
C, trong khi 37
o
C là nhiệt độ tối
ưu cho hầu hết vsv gây bệnh trên người & động vật.
- Walter Hesse (và vợ, Angelina Hesse) – đồng sự với Koch:
Dùng thạch (agar) làm môi trường nuôi cấy phân lập vsv.
- Richard Petri (Đức), 1887 mô tả cải tiến pp Kock  đĩa Petri.
Koch: phiến gelatin nuối cấy vk, đậy bằng cốc thủy tinh.
(Royal Society of Chemistry,
/>Retrieved 16/8/2014).
Đĩa Petri.
/>11/13/2014
7
 Một số cột mốc trong nghiên cứu vi sinh vật học

- 1684 Anton van Leeuwenhoek Phát hiện vi khuẩn
- 1798 Edward Jenner Vaccine đậu mùa (smallpox)
- 1864 Louis Pasteur Xác định sự vấy nhiễm vsv trong thực phẩm
- 1867 Robert Lister Nguyên lý sát trùng trong phẩu thuật
- 1880’s Robert Koch Nuôi cấy gốc vsv thuần; Định đề Koch
- 1884 Hans Christian Gram PP nhuộm Gram
- 1889 Martinus Beijerinck Khái niệm virus
- 1908 Paul Ehrlich K/niệm về hóa trị liệu (đặt nền tảng cho ngành dược)
- 1915 Frederick Twort Phát hiện virus “giết” vi khuẩn (bactereriophage)
- 1928 Frederick Griffith Phát hiện transformation ở pneumococci
- 1929 Alexander Flemming Phát hiện penicillin
- 1931 Ernest William Goodpasture Nuôi cấy virus cím & 1 số virus khác trên phôi gà
- 1953 James Watson & Francis Crick Cấu trúc DNA
- 1977 Sanger, Niklen, Coullson DNA sequencing
- 1982 Stanley Prusiner Công bố phân lập được prion.
- 1983 Luc Montagnier Phát hiện HIV, virus gây bệnh AIDS
Chương 1.Cấu trúc vi khuẩn
Bacterial Structure
Vi sinh đại cương
Introduction to Microbiology
11/13/2014
8
The phylogenetic tree is based on rRNA data (Woese et al., 1990)
Prokaryotes and Eukaryotes
Phylogenetic Tree of Life - Three-domain system
Cây di truyền – Hệ thống “three domains”
Eubacteria
Archaea
Eukaryotes
Nucleus

(nhân t
ế
bào)
Không
Không
Có
, có màng nhân
Nucleosomes/histones
Không
Có
Có
Introns
Không
Không
Có
TATA Box binding protein
Không
Có
Có
Chromosomes
(nhi
ễ
m s
ắ
c th
ể
)
M
ộ
t, vòng

M
ộ
t, vòng
> 1,
th
ẳ
ng
RNA polymerase
One (simple)
> 1 (complex
)
> 1
(complex)
Protein initiator
amino acid
N
-formyl methionine
Methionine
Methionine
Peptidoglycan (
c
ủ
a thành t
ế
bào)
Có
Không
Không
Protein
synthesis (t

ổ
ng h
ợ
p protein)
Initiation factors; ribosomal proteins; elongation factors of
Archaea are more similar to those of eukaryotes than eubacteria
So sánh một số tính chất giữa
Bacteria, Archaea, & Eukaryotes
11/13/2014
9
/>Microbiology and ImmuKhônglogy Online
University of South Carolina School of Medicine
/>o/biomenu/cell_theory/index.htm
Hình dạng tế bào (cell morphology)
Các hình dạng cơ bản:
Cầu khuẩn (coccus/cocci)
Trực khuẩn (bacillus/bacilli)
Xoắn khuẩn (spirillum)
Tạo hệ sợi (filamentous bacteria)
- Thường đặc trưng cho loài.
Tuy nhiên, có thể thay đổi tùy theo môi trường & điều kiện nuôi cấy.
- Hình dạng & đặc tính nhuộm tế bào VK xác định, và
hình dạng khuẩn lạc (colony) xác định trên các môi trường thạch.
 Hình dạng tế bào (kính hiển vi) & hình dạng khuẩn lạc  các tính chất được
quan sát đầu tiên trong định danh vi khuẩn.
11/13/2014
10
(Cầu khuẩn)
(Trực khuẩn)
(Phẩy khuẩn)

(Đa hình)
- Streptococcus
Liên cầu khuẩn
- Staphylococcus
Tụ cầu khuẩn
- Diplococcus
Nhị cầu khuẩn
- Tetrad (tetracoccus)
Tứ cầu khuẩn
- Sarcina
Bát cầu khuẩn
• Coccus – cocci
• Bacillus - bacilli
(Xoắn khuẩn)
(Vi khuẩn tạo hệ sợi)
11/13/2014
11
 Các protein xác định hình dạng tế bào VK
- Protein MreB có ở hầu hết vi khuẩn
- Là “khung xương tế bào” đơn giản
(giống như cytoskeleton ở eukaryotes).
- Tạo các dãy xoắn xung quanh bên trong tế bào,
Ở ngay bên dưới màng tế bào chất.
- Cầu khuẩn không có gene mã hóa MreB;
khi gene mã hóa MreB bị gây đột biến,
 trực khuẩn cũng có hình cầu.
 hình cầu là dạng tế bào bị lỗi (default)!
- Ở VK Caulobacter crescentus còn có thêm
protein định dạng crescentin.
Figure 5.4c Tế bào Caulobacter

crescentus, có dạng hình cong
(vibrio-shaped). Protein crescentin
tạo dạng tế bào được nhuộm đỏ,
nằm dọc mặt cong của tế bào; DNA
được nhuộm với DAPI, nên toàn bộ
phần còn lại của của tế bào có màu
xanh nước biển.
Madigan et al., 2012; p 120.
/>(+/-)
Fimbriae or pili (+/-)
Capsule (+/-)
Plasmid (+/-)
Thành tế bào
Màng tế bào
Tế bào chất
(Tiên mao)
(Tiêm mao)
11/13/2014
12
Thành tế bào - The cell wall
The cell envelope is composed of the cell wall & the plasma membrane
Chức năng:
- Giữ hình dạng tế bào.
- Bảo vệ tế bào khỏi bị ảnh hưởng của các tác động bất lợi từ môi trường.
• Không bị phân hủy (lysis, bursting) hay bị phá vở do thay đổi áp suất
thẩm thấu (osmotic pressure).
- Gắn các cấu trúc phụ (pili/fimbriae, flagellum/flagella).
- Thấm không chọn lọc (non-selectively permeable).
Cấu trúc:
- Thành tế bào vi khuẩn có peptidoglycan – một polymer chỉ có ở prokaryote.

Peptidoglycan
- poly-N-acetylglucosamine (NAG) & N-acetylmuramic acid (NAM)
- Tạo tính cứng của thành tế bào;
- Tạo hình dạng đặc trưng của tế bào.
 Chỉ có ở prokaryotes.
Kháng sinh nhóm β-lactam (vd, penicillin) gắn vào
DD-transpeptidase (penicillin-bindingprotein)
 ức chế phản ứng tạo cầu nối (cross-linking)
giữa các chuỗi peptidoglycan
 thành tế bào yếu đi, dễ bị phá hủy.
Lysozyme thủy phân nối 1,4-β-linkages giữa
NAM & NAG.
(Không ảnh hưởng tế bào động vật & người.)
/>11/13/2014
13
Vi khuẩn Gram dương & vi khuẩn Gram âm
Thành tế bào vk Gram dương
• Lớp peptidoglycan rất dày (90% thành
tế bào);
• Ngoài ra còn chứa teichoic &
lipoteichoic acid.
Peptidoglycan
Màng tế bào chất
Thành tế bào vk Gram âm.
• Lớp peptidoglycan mỏng (15-20%);
• Có thêm lớp màng ngoài (outer lipid
membrane) chứa lipopolysaccharides
(LPS, endotoxin) & lipoproteins.
Có 2 loại cấu trúc thành vi khuẩn.
 Hans Christian Gram (Đan Mạch) – phát minh pp nhuộm phân biệt.

 Vi khuẩn Gram dương & vi khuẩn Gram âm.
Peptidoglycan
Màng tế bào chất
Màng ngoài
Periplasmic space
Vi khuẩn Gram âm
Lipopolysaccharides (LPS): gồm
• Kháng nguyên O (O
polysaccharide): mang tính đặc
hiệu kháng nguyên ( phân loại
theo kháng nguyên O).
• Core oligosaccharide: cấu trúc
bảo tồn chung.
• Lipid A: endotoxin – nội độc tố.
/>ram.htm. University of Warwick, UK
Lipid A
Core
polysaccharide
O polysaccharide
Structure of LPS
11/13/2014
14
LPS là một “endotoxin”:
- Khi tế bào vi khuẩn bị phân hủy  giải phóng LPS  vào máu.
- Kích thích tế bào bạch cầu tiết các pro-inflammatory cytokine, NO
 Phản ứng mảnh liệt của cơ chế miễn dịch không đặc hiệu (nhằm loại bỏ vi
sinh vật gây hại):
 Gây sốt (LPS - a pyrogen);
 Kích hoạt tế bào bạch cầu đơn nhân,
tác động tế bào nội mô mạch máu, giãn mạch, tổn thương thành mạch 

hạ huyết áp, trụy tim mạch, tổn thương nhiều cơ quan (phổi, gan, thận).
 shock nội độc tố.
 Mức độ LPS cao  gây chết.
 Kháng sinh phổ rộng, kháng sinh phổ hẹp
Vi khuẩn Gram dương & Gram âm có cấu trúc thành tế bào khác nhau.
 Tính nhạy cảm với kháng sinh khác nhau. Ví dụ:
- Kháng sinh kháng vk Gram dương
penicillin (ức chế tổng hợp các nối giữa các chuỗi peptidoglycan).
- Kháng sinh kháng vi khuẩn Gram âm
Colistin (tương tác – làm tan outer membrane & cytoplasmic membrane);
Polymycin B gắn với lipid A của LPS.
- Kháng sinh phổ rộng
Ức chế tổng hợp protein (vd, oxytetracycline, streptomycin; );
Ức chế tổng hợp DNA, ức chế phân bào (ciprofloxacine)
Kháng β-lactamase (carbapemens).
11/13/2014
15
Nhuộm Gram (Gram staining)
• Nhuộm phân biệt vi khuẩn Gram dương với vi khuẩn Gram âm
Dựa vào cấu trúc thành tế bào khác nhau.
- Gram dương – tế bào vk bắt màu tím (purple)
- Gram-negative – tế bào vk bắt màu hồng.
 Bước kiểm tra đầu tiên trong định danh & phân loại vi khuẩn;
 Bước kiểm tra chẩn đoán đầu tiên bệnh nhiễm nhiễm trùng
 hổ trợ chẩn đoán & điều trị (kháng sinh)
A Gram stain of mixed Staphylococcus aureus , Gram-positive cocci, in
purple) and Escherichia coli Gram-negative bacilli, in red)
( Retrieved 18/8/2014)
11/13/2014
16

Nguyên lý nhuộm Gram:
PP nhuộm đặt theo tên nhà vi khuẩn học Hans Christian Gram
Cơ chế phản ứng:
- Vi khuẩn Gram dương: thành tế bào chứa lớp peptidoglycan (PG) dày
 giữ màu nhuộm ban đầu (crystal violet, CV).
- Vi khuẩn Gram âm: lớp PG mỏng, không giữ được CV
 nhuộm màu hồng của thuốc nhuộm thứ hai (safranin hay carboyl fuchsin).
4 bước cơ bản của pp nhuộm Gram:
- Nhuộm với crystal violet, thành tế bào bắt màu tím;
- Rửa với iodine - gắn với crystal violet, phức hợp được giữ chặt trong thành t.bào.
- Khử màu nhuộm bằng cồn (alcohol);
- Nhuộm với chất nhuộm thứ hai có màu hồng- safranin hay carbol fushin.
Kỹ thuật nhuộm Gram:
1) Làm phết kính, cố định tế bào trên đèn
2) Nhuộm với dd crystal violet (30 giây);
CV phân ly tạo CV
+
(và Cl
-
); CV+ thấm qua thành tế bào,
tương tác với các gốc mang điện tích âm  thành tế bào bắt màu tím.
3) Rửa mẫu bằng dd iodine (~30 giây);
4) Rửa mẫu bằng 95% alcohol (~ 10 giây) hay cho tới khi phết kính hết màu;
5) Nhuộm với carboyl fuchsin hay safranin (30 giây)
6) Nghiêng và nhẹ nhàng giũ lam kính trên giấy thấm cho hết nước; chờ mẫu khô.
7) Kiểm tra dưới kính hiển vi, vật kính 100x (dùng dầu soi kính).
11/13/2014
17
Bên ngoài tế bào (môi trường ngoài)
Tế bào chất (cytoplasm)

Protein màng (transmembrane proteins)
Hydrophobic region
Hydrophilic region
Hydrophilic region
Phospholipid
bilayer
Màng tế bào – cell membrane, bacterial cytoplasmic membrane
 Màng kép phospholipid (phospholipid bilayer):
• Đầu phosphate ưa nước (hydrophilic) hướng ra ngoài;
• Đầu a xít béo kị nước (hydrophobic) hướng vào trong.
 Có gắn nhiều protein  protein màng (embedded proteins)
 Protein màng - Transmembrane proteins
Có nhiều chức năng:
• Vận chuyển các chất qua màng
• Nơi các tế bào “giao tiếp” với nhau (cell–cell communication):
- các thụ thể màng (receptors);
- kháng nguyên (antigens)
• Enzyme.
11/13/2014
18
 Chức năng của màng tế bào
- Rào cản có tính thấm chọn lọc.
- Điều tiết sự vận chuyển các chất ra-vào tế bào.
- Gắn các enzyme màng.
- Nơi tổng hợp các thành phần thành tế bào.
- Hổ trợ sự nhân lên DNA (phân bào)
- Nơi quá trình sinh năng lượng diễn ra:
phốt pho hóa ô xy hóa (oxidative phosphorylation)  sinh ATP
(hô hấp hay quang hợp).
 Tương tự chức năng của ty thể hay lạp thể.

- “Lắp ráp” và tiết các protein ngoại bào (extracytoplasmic proteins).
Các thành phần bên trong tế bào
 Tế bào chất (protoplasm): Chất nền, có dạng gel, chứa:
nước (70 %), enzyme, các chất dinh dưỡng, các chất thải, & các khí.
Các bào quan:
- 1 Phân tử DNA (vòng), cũng được gọi nhiễm sắc thể
(đơn giản hơn NST của eukaryotes).
- Các ribosome: nơi tổng hợp protein.
- Plasmid(s): các phân tử DNA vòng có kích thức nhỏ, có các tính chất:
• Có thể tự nhân lên (độc lập với sự nhân lên NST);
• Được truyền từ tế bào này sang tế bào khác qua sự phân bào hay qua hiện
tượng conjugation.
• Mang gen đề kháng kháng sinh, gen mã hóa các ngoại độc tố.
11/13/2014
19
• Ribosome
Ribosome của prokaryote là 70S (S = Svedberg units),
70S Rb = tiểu đơn vị 50S + tiểu đơn vị 30S.
• 50S chứa 23S & 5S rRNA
• 30S chứa 16S rRNA.
Ribosome của eukaryote là 80S, lớn hơn.
Svedberg unit (ký hiệu S hay Sv) là đơn vị biểu diễn tốc độ lắng
(sedimentation rate).
Đơn vị này không thuộc hệ thống đơn vị quốc tế (non-SI unit).
 Glycocalyx: Capsule & màng nhầy (slime layers)
- Bao bên ngoài thành tế bào.
- Thành phần là các đường và/hay protein.
- Có thể hiện diện ở cả vi khuẩn Gram (+) & (-).
- 2 loại:
• Capsule: cấu trúc có tổ chức, gắn chặt vào

thành tế bào.
• Slime layer: cấu trúc có tổ chức lỏng lẻo &
gắn lỏng lẻo vào thành tế bào.
Các cấu trúc bên ngoài thành tế bào
Figure 3.23 Capsules of Acinetobacter
species (a) and Rhizobium trifolii (b).
(Madigan et al., 2012; p 65).
11/13/2014
20
Chức năng của glycocalyx:
• Bảo vệ tế bào khỏi bị khô.
• Giúp tế bào thoát sự thực bào của tế bào miễn dịch (phagocytosis)
 là một tính sinh bệnh (pathogenicity)
• Giúp tế bào gắn/bám lên bề mặt khác (adhesin)
 Biofilms
• Tạo một môi trường bảo vệ tế bào.
 Flagella (flagellum) – tiên mao
- Là 1 polymer của protein flagellin (tiểu đơn vị)
- Giúp tế bào di chuyển.
- Có thể là kháng nguyên, ví dụ kháng nguyên H (“Hauch”)
của trực khuẩn đường ruột Gram âm (vd, salmonellae).
- Các loài khác nhau có số flagella và phân bố các flagella khác nhau.
Monotrichous
Lophotrichous
Amphitrichous
Peritrichous
11/13/2014
21
 Di động
- Flagella xoay giúp vi khuẩn di chuyển theo

nhiều hướng (theo trục tế bào).
- Flagella xoay nhờ “động cơ” xoay (rotary
motor) được tạo bởi 2-4 vòng protein, cắm
trong thành & màng tế bào.
- Năng lượng được cung cấp bởi “proton
motive force”.
- VK có flagellum(a) ở 2 đầu di chuyển nhanh
hơn vk có nhiều flagella xung quanh tế bào.
 Gliding (trượt)
- Có 1 số vk có thể di chuyển nhưng không có
flagella  trượt trên bề mặt cứng, chậm,
đều, theo 1 hướng (trục tế bào).
Figure 3.41 Structure of the flagellum
in Gram-negative bacteria.
(Madigan et al. 2012; p 75)
 Microbial taxes
- VK có khả năng di động có thể có di chuyển đáp ứng sự chênh lệch (gradient)
nồng độ các chất hóa học hay cường độ của các yếu tố vật lý.
di chuyển tới gần, hay
tránh xa nơi có nồng độ/cường độ cao của yếu tố này.
- Di chuyển bằng flagella hay bằng cách trượt.
- Các loại di chuyển đáp ứng:
• Chemotaxis: di chuyển đáp ứng với một chất hóa học.
• Phototaxis: di chuyển đáp ứng với ánh sang.
• Aerotaxis: di chuyển đáp ứng với tình trạng ô xy.
• Osmotaxis: di chuyển đáp ứng với nồng độ các ion (áp suất thẩm thấu).
11/13/2014
22
 Chemotaxis:
- Di chuyển đáp ứng với một chất hóa học.

- Trong lúc di chuyển, VK “theo dõi” sự chênh lệch nồng độ chất kích thích,
bằng cách so sánh nồng độ ở vị trí hiện tại với nồng độ chất này trước đó.
- Chemoreceptors- protein màng gắn với chất hóa học
 Tính hiệu được truyền qua một loạt các protein, tới flagellum  “hướng
dẫn” hoạt động xoay flagellum.
 Theo 1 cách gần giống đáp ứng cảm giác của hệ thần kinh ở động vật.
Figure 3.48 Measuring chemotaxis using a capillary tube assay (Madigan et al., 2012; p 80).
 Fimbriae (fimbria) = attachment pili
- Mảnh, ngắn và nhiều, phủ bề mặt tế bào.
- Giúp tế bào vi khuẩn gắn bám trên
tế bào động vật, người; trên một bề mặt.
• tạo các pellicle (mảng tế bào mỏng, nổi trên
một dung dịch);
• biofilms (màng mỏng trên 1 bề mặt).
Figure 3.24 Electron micrograph of
a dividing cell of Salmonella Typhi,
showing flagella and fimbriae. A
single cell is about 0.9 m wide.
(Madigan et al, 2012; p 65).
Flagella
Fimbriae
11/13/2014
23
The long, sticky filaments covering E. coli bacteria uncoil under force, apparently
improving the binding of the terminal adhesive unit in the presence of forces
generated by fluid flow. (Image: Manu Forero) (Gross, 2006)
Fimbriae (fimbria) = attachment pili (t.t.)
- Khả năng gắn bám (attachment, adhesion) là
• một độc lực (virulence factor); đóng vai trò
quan trọng trong sự sinh bệnh;

• tương tác với hệ miễn dịch.
Protein cấu thành fimbriae có tính kháng
nguyên, có thể dùng chế tạo vaccine.
- Hiện diện ở nhiều vk Gram (-), 1 vài vk Gram (+).
 Pili (pilus) = conjugation pili = sex pili
- Dài, ít (chỉ có 1 hay một vài sợi).
- Tham gia hiện tượng conjugation:
Trau đổi DNA giữa 2 tế bào vk:
• DNA của NST hay plasmid DNA.
• mang các gene độc lực hay
gene đề kháng kháng sinh.
- Yếu tố độc lực của vk gây bệnh:
bám (adhesion), sau đó là đi vào (invasion)
tế bào vật chủ.
- Hiện diện nhiều ở vk Gram (-); 1 vài vk Gram (+) như Streptococcus pyogenes.
Figure 3.25 Pili.
The pilus on an Escherichia coli cell that
is undergoing conjugation with a second
cell is better resolved because viruses
have adhered to it. The cells are about
0.8 m wide. (Madigan et al., 2012; p 65).
Virus-covered pilus
11/13/2014
24
 (Nội) Bào tử (endospore)
- Một hình thức tồn tại của vài vi khuẩn
khi gặp điều kiện không thuận lợi.
• Không tăng sinh;
• Không chuyển hóa;
• Không gây bệnh.

- Bào tử có thể “sống” rất nhiều năm;
khi gặp điều điện thuận lợi sẽ nảy mầm
thành tế bào sinh dưỡng. 3 giai đoạn:
Hoạt hóa – nảy mầm – tăng sinh
- Hai giống trực khuẩn Gram dương có
kích thước lớn:
Bacillus spp., Clostridium spp.
- Tăng sinh
- Sinh độc tố
- Gây bệnh
- Ngủ (dormant)
- Không tăng sinh
- Không gây bệnh
Tế bào sinh dưỡng
(vegetative cell)
Bào tử
(endospore)
Nẩy mầm
(germination)
Sinh bào tử
(sporulation)
Cấu trúc bào tử:
- DNA nằm ở trung tâm (phần lõi, core), các lớp vỏ dày có cấu trúc
peptidoglycan & vài chục loại protein.
 rất khó nhuộm, vì thuốc nhuộm không thấm qua được các lớp vỏ bào tử.
- Hàm lượng Ca
2+
cao ở phần lõi  hấp thu nước  khử nước của bào tử.
- H
2

O ở phần lõi chỉ = 15 – 25 % lượng nước của tế bào sinh dưỡng
 kháng nhiệt cao (có thể chịu tới 150
o
C).
- Các lớp vỏ dày, khô  đề kháng rất cao với các yếu tố bất lợi môi trường:
nghèo dinh dưỡng, điều kiện khô,
nhiệt độ cao, tia UV, tia bức xạ gamma,
lysozyme, chất sát trùng.
11/13/2014
25
An electron micrograph of an endospore of
Bacillus subtilis
(Serrano, et al. 1999. J. Bacteriol. 181:3632-3643)
Cortex
Germ
cell wall
Inner spore
coat
Outer
spore coat
Exosporium
Core
Plasma
membrane
terminal endospore subterminal endospore central endospore;
Các vị trí khác nhau trong tế bào của bào tử
(Madigan et al., 2012; p 69)