4. CHUYEN DE VI SINH VAT

CHUYÊN ĐỀ VI SINH VẬT HỌC
A- KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VI SINH VẬT
1- Khái niệm: VSV gồm nhiều nhóm phân loại khác nhau, là những cơ thể đơn bào hay tập hợp đơn bào, có kích thước hiển vi.
2- Đặc điểm chung:
- Kích thước vơ cùng nhỏ bé, đường kính TB chỉ khoảng 0,2 – 2 µm ( đối với SV nhân sơ) và 10 – 100 µm ( đối với SV nhân thực);
cấu tạo rất đơn giản.

VK nano 0,05-0,2µm

Mycoplasma 0,3 µm

VK lam Oscillatoria 7µm

- Có khả năng sinh trưởng và phát triển cực kỳ nhanh.
( TB nhỏ, diện tích bề mặt lớn → có lợi cho sự vận chuyển chất dinh dưỡng → sinh trưởng nhanh )
- Có khả năng hấp thụ nhiều, chuyển hóa chất dinh dưỡng nhanh, sinh tổng hợp mạnh mẽ các chất có hoạt tính sinh học.
( TB nhỏ, tỷ lệ S/V lớn → Bề mặt TĐC lớn → sự TĐC với MT hiệu quả hơn: 1cm3 VK có S = 6m2;
1kg nấm men phân giải được 1000kg đường/ngày có nghĩa là trong 1h có thể phân giải lượng thức ăn gấp 110 lần khối lượng cơ thể.)
- Phân bố rất rộng rãi nhờ khả năng thích ứng với nhiều điều kiện khác nhau của môi trường.
( Bào tử nhiều VK chịu được 10% AgCl trong 2h, trong phênol 5% /15 ngày.)

Sulfolobus (ưa nhiệt sống ở suối Natronobacterium(ưa mặn, sinh
Bào tử Cl.Botulinum chịu
o
trưởng tối ưu ở pH 9,5 )
nước nóng nhiều S, pH 1- 5
180 C/10 phút
- Dễ phát sinh biến dị. ( Biến dị thường gặp là đột biến gen)
- Đa dạng về chủng loại. ( ĐV có 1,5 triệu lồi, TV có 0,5 triệu lồi, VSV có 100.000 lồi (1/10 con số thực trong tư nhiên). Trong ruột
người có 100 - 400 loại VSV, chiếm 1/3 khối lượng phân khô của người. Hàng năm bổ sung thêm 1500 lồi mới.)
3. Phương pháp ni cấy VSV:

a. Cơ sở: tạo các chủng VSV thần khiết
b. Phương pháp:
- Pha lỗng mẫu trong nước vơ trùng
- Cấy dung dịch lên mơi trường đặc ở nhiệt độ thích hợp à tạo khuẩn lạc
- Cấy từ khuẩn lạc sang môi trường mới à tạo chủng VSV thần khiết
c. Các loại môi trường nuôi cấy cơ bản: MT tự nhiên và MT nuôi cấy của VSV
- VSV phân bố rất rộng rãi trong đất, nước, đáy đại dương, trên cơ thể người, động vật, thực vật, …Các yếu tố trên được gọi là MT
tự nhiên ( nơi cung cấp các chất cần thiết cho sự ST và PT ) của VSV
- MT nuôi cấy VSV: do con người chủ động tạo ra để ni cấy các VSV trong phịng thí nghiệm. Dựa vào nguồn gốc của nguyên
liệu chia 3 loại:
+ MT tự nhiên: Chứa các chất tự nhiên như sữa, thịt, trứng, huyết thanh, máu, …với số lượng và thành phần không xác định.
+ MT tổng hợp: Đã biết thành phần hóa học và số lượng của các chất có trong MT:
VD: (NH4)PO4-1,5; KH2PO4-1,0; MgSO4-0,2; CaCl2-0,1; NaCl – 5,0 ( g/l) ]
+ MT bán tổng hợp: chứa 1 số chất tự nhiên và một số chất hóa học đã biết rõ thành phần và số lượng.
 Vậy khơng khí có được coi là MT tự nhiên của VSV không?
- Không, do khơng khí khơng có các chất dinh dưỡng và các điều kiện khác cho sự ST và PTcủa VSV.
- Khơng khí chỉ là nơi phát tán các VSV cùng với các bụi bẩn
4. Các kiểu dinh dưỡng: VSV có kiểu dinh dưỡng đa dạng hơn hẳn ĐV và TV. Kiểu dinh dưỡng là cách thức VSV sử dụng năng
lượng và thức ăn trong MT. Căn cứ vào nguồn năng lượng( ánh sáng, chất vô cơ, chất hữu cơ) và nguồn Cacbon( CO 2, chất vơ cơ, chất
hữu cơ) có 4 kiểu dinh dưỡng:
* Quang tự dưỡng: nguồn năng lượng là AS; nguồn C chủ yếu là CO2
Diệp lục
CO2 + H2O
( CH2O ) n + O2
VK H. pylori pH = 2-3


Khuẩn lục tố
CO2 + H2S

( CH2O ) n + H2O + S

* Hoá tự dưỡng : nguồn năng lượng là các chất vô cơ, nguồn C chủ yếu là CO2 ( chỉ có ở VK nitrát, nitrit hố )
- Các vi khuẩn nitrít hóa: 2NH4 + + 3O2 → 2NO2- + 2H2O + 4H+ + 552,3KJ
- Các vi khuẩn nitrát hóa: NO2- + 1/2O2 → NO3- + 75,7 KJ
* Phản ứng tổng hợp chất hữu cơ: [H] + CO2 → C6 H12 O6 + H2 O (Q = 6% . 158 kcal ; Q = 7% . 38kcal )
VK sắt: 2Fe2+ + 1/2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + H2O + 88,7KJ
VK lưu huỳnh:
- 2H2S + O2 → 2H2O + 2S +209,6KJ
- 2S + 3O2 + 2H2O → 2H2SO4 +626,8 KJ
* Các VK tự dưỡng có thể sử dụng các con đường khác nhau để cố định CO2 do chúng xuất hiện rất sớm và đa dạng hoá theo thời
gian: - Con đường khử Axetyl – CoenzimA - Chu trình ATC( chu trình Krebs - Chu trình Calvin
* Quang dị dưỡng : nguồn năng lượng là AS, nguồn C là các chất hữu cơ.
Khuẩn lục tố
CO2 + C3H7OH
(CH2O)n + H2O + CH3 – CO – CH3
* Hoá dị dưỡng: nguồn năng lượng là các chất hữu cơ, nguồn C chủ yếu là chất hữu cơ. Phần lớn các VSV: nấm, tất cả động vật
nguyên sinh, VK lactic, Clostridium, Bacillus, Pseudomonas, VSV khử sunphat.
5. Vai trị của vi sinh vật
a. Có lợi: - Sản xuất sinh khối, và các chất có hoạt tính sinh học
+ Sản xuất aa
+ Sản xuất chất xúc tác sinh học ( các enzim ngoại bào : amilaza, prôteaza..)
+ Sản xuất gôm sinh học:
+ Sản xuất chất kháng sinh
VD: - Sinh khối Spirulina giàu dinhdưỡng và vitamin được sử dụng làm thuốc, làm thức ăn bổ sung cho người và động vật.
- Vi khuẩn Lam (Anabaena spiroides)Sống cộng sinh trong bèo hoa dâu đượcdùng để bón phân cho lúa làm giảm chi phí sử
dụng phân hóa học.
- Tạo kháng sinh ampiciline chống cácVK kháng thuốc từ penicilium
- Được sử dụng trong ngành công nghiệp lên men, nhiều sản phẩm lên men VSV đã đựoc sản xuất lớn ở qui mô công nghiệp
VD: - Sử dụng coryneanbacterium glutamicum trong sản xuất mơnơnatriglutamat( mì chính)

- Sử dụng vi khuẩn kị khí trong ruột cá để sản xuất nước mắm
- Sử dụng nấm vàng hoa cau( Aspegillus oryzae) để sản xuất nước tương
- Các sản phẩm của quá trình lên men rượu
- Sữa chua, nem chua là sản phẩm của quá trình lên men lactic
- Bảo vệ mơi trường:
+ VSV tham gia tích cực vào q trình phân giải các phế thải nông nghiệp, phế thải công nghiệp, rác sinh hoạt
+ Sử dụng nấm mốc Rhizopus oryzae để xử lý rác thải sinh hoạt
+ Tham gia vào quá trình tạo mùn, quá trình phân giải xác hữu cơ thành dạng đơn giản dùng làm thức ăn cho cây trồng
- Có vai trò quan trọng trọng ngành năng lượng: VD: các VSV chuyển hóa chất hữu cơ thành cồn, gas …
- Trong nghiên cứu di truyền:
+ Là đối tượng để nghiên cứu di truyền: số lượng nu ít, dễ phát sinh biến dị, số lượng biến dị/lồi nhiều.
+ Là đối tượng lí tưởng trong cơng nghệ di truyền, cơng nghệ sinh học…
b.Có hại:
- Gây bệnh cho người ĐV, TV. VD: Mycoplasma gây bệnh viêm phổi, viêm khớp: Richketxi gây bệnh sốt phát ban
- VSV là nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm.
TĐC là điều kiện cho sự sinh trưởng và phát triển của mọi cơ thể
 Tại sao nói glucoza là trung tâm của mọi con đường TĐCở VSV?
+ Glucoza là nguồn cung cấp n/lượng c/yếu cho mọi hoạt động của cơ thể
+ VSV dễ đồng hóa nhất. Cung cấp các tiền chất cho hầu hết các quá trình
sinh tổng hợp đại phân tử cho TB
+ Tồn tại ở dạng dự trữ góp phần duy trì sự ổn định tính chất sinh lý, áp
suất thẩm thấu của TB

Axit piruvic
Hơ hấp hiếu khí
CO2 + H2O

Hơ hấp kị khí
Các hợp chất hữu cơ
Các hợp chất vơ cơ

Lên men
A.Lactíc,
A.propionic, rươu
etylic


Glucoza có thể được VSV phân giải theo các con đường sau:
* Đường phân (EMP)
- Diễn ra trong TBC, xuất hiện sớm nhất, ở hầu hết các VSV.
1G à 2 axit piruvic + 2ATP ( Năng lượng 51%)
* Con đường HMP hay PP
- Phổ biến ở rất nhiều VSV, sản xuất các tiền chất trao đổi dùng trong đồng hóa mà đường phân không tạo ra được.
1G à 1 axit piruvic + 1ATP ( Năng lượng 25,5%)
* Con đường ED
- Rất ít VSV tham gia trừ Pseu. aeruginosa và Enterococcus faecalis
- Tạo ra các tiền chất trao đổi mà đường phân không tạo ra
1G à 2 axit piruvic + 1ATP ( Năng lượng 25,5%)
C6 H12 O6 à KDPG à NADH + H+ , NADPH + H+ + 2 CH3 COCOOH + 1 ATP
( KDPG : kêtô 3 đêoxi 6 phôtphoglucônat)
 . So sánh hô hấp và lên men
Hô Hấp
Lên men
 Oxy hố hồn tồn hydratcacbon
 Phân giải kị khí hydratcacbon
 Oxy hoá a.piruvic thành CO2 + H2O.
 A. piruvic bị khử thành axit hữu cơ dạng khử
 Các VSV hiếu khí
 VSV kị khí khơng bắt buộc
 1Glucozầ 38ATP

 1 Glucozaà2 ATP
 Sử dụng các chất nhận điện tử cuối cùng từ bên
 Tạo ra các sp hữu cơ dạng khử từ các chất trung
ngoài : nitrat, sunfat, oxy
gian là chất nhận điện tử cuối cùng
5. Qúa trình tổng hợp ở vi sinh vật và ứng dụng
a. Tổng hợp axit nucleic và protêin: Tương tự như ở mọi tế bào sinh vật
b. Tổng hợp polisaccarit:
- Ở vi khuẩn và tảo, việc tổng hợp tinh bột và glycogen cần có hợp chất mở đầu là ađenozin điphơtphat- glucôzơ ( ADP- Glucôzơ)
- (Glucôzơ)n + (ADP – Glucôzơ) à (Glucôzơ)n+1 + ADP
c. Tổng hợp lipit: Glyxêrol + axit béo à lipit
 Sư khác nhau cơ bản giữa VK màu lục, VK lam, VK khơng S màu tía:
VK S màu lục
VK lam
VK khơng S màu tía
Về cấu trúc bộ Cloroxom gồm các túi liên kết với protein Tilacoit và phicobilixom.
Các vùng lõm vào của màng TBC.
máy quang hợp nằm trong màng TBC.
Sắc tố quang
Là khuẩn diệp lục a,c, d, e.
Diệp lục a, caroten, phicoxianin, Là khuẩn diệp lục a,b.
hợp
phicoeritrin
Nơi phân bố
Sống ở đáy ao giàu chất hữu cơ phân giải Sống ở lớp nước bề mặt giàu
Sống ở lớp nước nông.
oxy.
 Các sắc tố QH khác nhau ở điểm nào?
- Sắc tố QH là các phân tử hữu cơ có khả năng hấp thụ AS
- Diệp lục a bắt AS ở bước sóng 680nm do đó tích được nhiều năng lượng hơn.

- Khuẩn diệp lục bắt AS ở bước sóng 710- 1250nm nên tích năng lượng ít hơn.
B. CÁC NHĨM VI SINH VẬT
I. VI KHUẨN
1. Cấu tạo và hình thái
2. Cấu trúc
a. Màng nhầy
- Có ở 1 số vi khuẩn
- Thành phần chủ yếu là nước , polysaccarid, ngồi ra cũng có polypeptid và
protein.
- Chức năng chính: bảo vệ
Ngồi ra cịn có chức năng:
+ Cung cấp chất dinh dưỡng cho vi khuẩn khi thiếu thức ăn
+ Là nơi tích luỹ một số sản phẩm trao đổi chất (dextran, xantan...)
+ Giúp vi khuẩn bám vào giá thể
b.Thành tế bào, màng sinh chất, lông và roi:
* Thành tế bào:
- Chức năng :
+ Thành tế bào giúp duy trì hình thái của tế bào,
+ Hỗ trợ sự chuyển động của tiên mao
+ 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


VK gram –
( bắt màu hồng hoặc
đỏ)

Vk gram +
( bắt màu tím)

 So sánh thành tế bào vk G+ và GVK Gram dương:
*Peptidoglycan là loại polyme xốp, khá bền vững, cấu tạo bởi 3 thành phần:
- N-Acetylglucosamin
- Acid N-Acetylmuramic
- Tetrapeptid chứa cả D- và L- acid amin
*Axit teichoic là polime của ribitol và glixerol photphat : vận chuyển các ion
dương vào ra tế bào, giúp tế bào dự trữ phot phat. có liên quan đến kháng
ngun bề mặt và tính gây bệnh của 1 số vk gram dương.
VK Gram âm:có 3 lớp:
Màng ngoài : lipopolisaccarit( LPS): gồm 3 thành phần :
+ LipitA : 2 phân tử N acetyl glucozamin, 5 chuỗi dài axit béo: lipit A là nội độc tố của vi khuẩn, gây sốt, tiêu chảy, phá hủy hồng cầu…
+ Polisaccarit lõi
+ Kháng nguyên O : phần polisccarit vươn khỏi màng vào mơi trường: quyết định nhiều đặc tính huyết thanh của các vi khuẩn có chưa
1LPS và vị trí gắn thụ thể của thể thực khuẩn
Màng ngồi cịn có thể có 1 số loại prơtein: prơtein cơ chất: vd porin (protein lỗ)ở E. coli, protein màng ngồi có năng lực vận
chuyển chuyên biệt các phân tử lớn và lipoprotein : liên kết giữa lớp peptiđôglican bên trong với màng ngồi
Khơng gian chứa chất:
+ Chứa các protein tham gia vào sự thu nhận chất dinh dưỡng: vd các enzim proteinaza, ncleaza,các protein vận chuyển qua màng,
protein thụ thể( làm hỗ bám của thể thực khuẩn
+ Các vi khuẩn phản nitrát hóa và hóa tự dưỡng vơ cơ thường chứa các protein của chuỗi vận chuyển điện tử
+ Chứa các enzim tham gia vào sự tổng hợp peptiđôglican và cải biến các hợp chất độc tố có thể gây hại cho tế bào.
Các vi khuẩn gram dương có thể khơng chứa 1 khoang chu chất rõ rệt à chúng tiết ra các enzim ngoại bào ( giống với enzim chứa chất
của VK gram âm) Peptiđôglican mỏng
Thành Phần
Peptidoglycan
Axit teicoic (Teichoic acid)
Lipid
Protein

Tỷ lệ % đối với khối lượng khô của thành tế bào
G+
G30 - 95
5 - 20
Cao
0
Hầu như khơng có
20
Khơng có hoặc có ít
Cao

* Lơng nhung và roi:
- Lơng:
+ Có chức năng như các thụ thể : tiếp nhận virut, tham gia vào quá trình tiếp hợp
+ Giúp vi khuẩn bám vào bề mặt tế bào chủ
- Roi: Giúp vi khuẩn di chuyển
*Tế bào chất: + Có ribơxơm loại 70S và các hạt dự trữ.
+ Khơng có các bao quan có màng và hệ thống nội màng
+ Khơng có khung tế bào
* Vùng nhân: Khơng có màng nhân, thường chỉ có 1 phân tử ADN vịng.
→ Kết luận: -Vi khuẩn có cấu trúc đơn giản gổm : + Màng sinh chất
+ Tế bào chất: có ribơxơm và các hạt dự trữ.
+ Vùng nhân: khơng có màng nhân, thường chỉ có 1 phân tử ADN vịng.
- Có kích thước rất nhỏ à có tỉ lệ S/V lớn à trao đổi chất mạnh mẽ, phân chia nhanh , vận chuyển các chất trong tế bào nhanh.
2. Hoạt động sống và sinh sản
- Sinh sản: phân đôi, khoảng cách giữa 2 lần phân đôi rất ngắn
- Khi gặp điều kiện bất lợi khối tế bào chất của vi khuẩn co đặc lại, hình thành nhiều lớp màng ở ngoài à bào tử
- Muốn diệt bào tử : khử trùng ở nhiệt độ cao lớn hơn 120oC
* Bào tử của vi khuẩn khơng có chức năng sinh sản
3. Một số vi khuẩn đặc biệt

a. Xạ khuẩn
- Hình sợi, khuẩn lạc có hình phóng xạ
- Có 2 loại khuẩn ti:
+ Khuẩn ti cơ chất
+ Khuẩn ti khí sinh
- Cấu trúc : tương tự vi khuẩn
- Sống hoại sinh
- Vai trò: phân giải chất hữu cơ, cố dịnh nitơ, dùng để sản
xuất chất kháng sinh

c. Rickettxi( Gây sốt phát ban )
- Nhỏ hơn vi khuẩn, lớn hơn virut
- Thường có hình cầu, hình que hoặc hình sợi
- Khơng ni cấy được trên mơi trường nhân tạo
- Richketxi gây bệnh sốt phát ban, sốt nổi nốt
b. Micơplasma( Gây viêm phổi )
- Khơng có thành tế bào à biến hình
- Thường có hình cầu hoặc hình sợi phân nhánh
- Nuôi cấy được trên môi trường nhân tạo
- Mycoplasma gây bệnh viêm phổi, viêm khớp

d. Vi khuẩn lam:
cắt hoặc đứt đoạn tại các tế bào dị hình
Cấu tạo tế bào: gần giống vi khuẩn
( Khác vi khuẩn: ở một số điểm:
- Vai trò:
+ Chứa sắc tố: diệp lục và carơtenoit
+ Cố dịnh nitơ từ khơng khí: Anabaena azollae

+ Có khơng bào khí à vi khuẩn nổi trên mặt nước )
+ Làm thức ăn cho động vật thủy sinh
+ Làm giàu chất mùn cho đất
- Hoạt động sống: tự dưỡng
+ Cung cấp sinh khối giàu prôtêin và vi tamin cho người và động vật.
- Sinh sản: phân
II. NẤM
1. Hình thái, cấu tạo
a. Hình thái: Thường đơn bào - Hình cầu, hình trứng, hình ống - Kích thước thay đổi từ 1,5 – 12 – 20 micrômet
b. Cấu tạo
- Thành tế bào: Chủ yếu là các hợp chất: mannan – glucan và mannan – kitin. Chức năng: giông vi khuẩn
Màng tế bào chất : giống vi khuẩn
- Tế bào chất: chứa các bào quan: Ribôxôm, ti thể, bộ máy gôngi, lưới nội chất
- Nhân: Cấu tạo : Màng nhân có lỗ, chất nhân chứa NST: ADN.
Chức năng: Mang và truyền thông tin di truyền. Điều khiển mọi hoạt động của tế bào
2.Sinh sản: Sinh sản vơ tính: = nảy chồi( phổ biến); = phân cắt; = bào tử - Sinh sản hữu tính = bào tử túi
3. Hoạt động sống: Dị dưỡng hoại sinh, 1 số ít kí sinh
4. Vai trị:
* Có lợi
- Cung cấp sinh khối giàu prơtêin và vitamin để làm thức ăn cho người, ĐV
- Sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm : sản xuất rượu, bia , bánh mì…
- Sản xuất thuốc chữa bệnh
* Có hại: Gây bệnh cho người và gia súc. Gây hư hỏng thực phẩm
III. NẤM SỢI
1. Hình thái, cấu tạo
a. Hình thái
- Dạng sợi dài phân nhánh, có hoặc khơng có vách ngăn
- Các sợi nấm 1phát triển thành hệ sợi à khuẩn lạc
* Nấm sợi có vách ngăn: gồm nhiều tế bào ngăn cách nhau = vách ngăn. Vách ngăn có nhiều lỗ à Tế bào chất và nhân giữa các tế bào
thơng nhau à nấm sợi có vách ngăn có cấu tạo đa bào chưa hồn chỉnh

b. Cấu tạo:
- Thành tế bào:
+ Khác nhau ở từng nhóm nấm: kitin, xenlulôzơ – glucan hay kitin - glucan
+ Chức năng: giống nấm men
- Màng tế bào chất : tương tự nấm men
- Tế bào chất: chứa các bào quan: Ribôxôm, ti thể, bộ máy gôngi, lưới nội chất
- Nhân:
+ Cấu tạo : Màng nhân có lỗ, chất nhân chứa NST: DNA
+ Chức năng: Mang và truyền thông tin di truyền. Điều khiển mọi hoạt động của tế bào.
2.Sinh sản: Sinh sản vơ tính = đứt đoạn; = bào tử . Sinh sản hữu tính = bào tử tiếp hợp
3. Hoạt động sống: Dị dưỡng hoại sinh, 1 số ít kí sinh, cộng sinh.
4. Vai trị:
* Có lợi:
- Sản xuất chất kháng sinh, vitamin
- Trong công nghiệp thực phẩm: dùng nấm sợi để sản xuất tương, chao, nước tương, phomat, axit xitric…
- Cung cấp sinh khối cho người, ĐV
* Có hại:
- Gây bệnh cho người và gia súc: hắc lào, lang ben, nấm tóc…
- Gây bệnh cho cây trồng: đạo ơn, đốm nâu


- Gây hư hỏng thực phẩm
IV. VI TẢO
1. Hình thái, cấu tạo
a. Hình thái: Gồm các lồi tảo có kích thước hiển vi. Có khả năng sinh sản vói tốc độ nhanh. Có thể ni cấy được
b. Cấu tạo
- Thành tế bào: Chứa xenlulô sợi mảnh. Chức năng: giống nấm men
- Màng tế bào chất : tương tự nấm men
- Tế bào chất: chứa các bào quan: Ribôxôm, ti thể, bộ máy gôngi, lưới nội chất. Chứa sắc tố quang hợp:
- Nhân: Cấu tạo : Màng nhân có lỗ, chất nhân chứa NST: ADN

Chức năng: Mang và truyền thông tin di truyền. Điều khiển mọi hoạt động của tế bào
2.Sinh sản: Sinh sản vơ tính. Sinh sản hữu tính
3. Hoạt động sống: Tự dưỡng
4. Vai trị:
* Có lợi: Làm thức ăn cho động vật thủy sinh. Cung cấp sinh khối cho người,ĐV. Góp phần làm sạch nguồn nước thải
* Có hại: Tảo phát triền nhanh à lùm tảo à nước nở hoa( tảo nước ngọt) , thủy triều đỏ ( tảo nước mặn )à ô nhiễm nguồn nước
Tranh chấp thức ăn với cây trồng. Một số tảo có độc tính cao à gây chết động vật thủy sinh
C. ỨNG DỤNG CÁC QUÁ TRÌNH LÊN MEN CỦA VI SINH VẬT
I. Ứng dụng của các quá trình lên men truyền thống
1.Lên men rượu
a. Khái niệm: Là q trình phân giải kị khí đường thành rượu êtilic với sự tham gia của nấm men và 1 số vi sinh vật khác
Nấm men
b. Cơ chế lên men C6H12O6
C2H5OH + CO2 + 113.4 Kcalo
c. Nhóm vi sinh vật thực hiện: Nấm men
d. Điều kiện lên men: Khơng có ơxi, nhiệt độ: 37 – 40oC
e. Ứng dụng:
- Sản xuất rượu, bia, rượu vang, cồn
- Thu sinh khối nấm men à làm thức ăn
- Sản xuất rượu nếp, rượu trắng, rượu cần
Nấm mốc, VSV
Giai đoạn 1: Đường hóa tinh bột nhờ nấm mốc (C6H12O6)n
nC6H12O6
Giai đoạn 2: Lên men rượu C6H12O6

Nấm men, kị khí

C2H5OH + CO2 + 113.4 Kcalo

pH 4-5

- Sản xuất bia:
+ Nguyên liệu : Tinh bột, rỉ đường, hoa hublông ( hương bia)
+ Cơ chế : giống sản xuất rượu:
- Sản xuất rượu vang: Nguyên liệu: trái cây ( đường trái cây)
Nấm men
Cơ chế: C6H12O6
C2H5OH + CO2 + 113.4 Kcalo
2.Lên men lactic
a. Khái niệm: Là quá trình phân giải kị khí đường thành axit lactic êtilic với sự tham gia của vi khuẩn lactic
VK Lactic
b. Cơ chế lên men: C6H12O6
CH3CHOH COOH
c. Nhóm vi sinh vật thực hiện: Vi khuẩn lactic
d. Điều kiện lên men: Khơng có ôxi, nhiệt độ: 37 – 400C, PH <7
e. Ứng dụng: Làm sữa chua, muối dưa, ủ chua thức ăn cho gia súc
 Phân biệt quá trình lên men lactic đồng hình và dị hình:
Đặc điểm so sánh
Lên men lactic đồng hình
Lên men lactic dị hình
1. VSV thực hiện
2. Sản phẩm
3.Năng lượng

-Vi khuẩn lactic đồng hình
- Axit lactic, khơng tạo CO2
- Nhiều

-Vi khuẩn lactic dị hình
-Ngồi axít lactíc cịn có rượu, axit axêtic, glixêril, CO2

- Ít hơn

3. Sử dụng enzim prơtêaza trong ruột cá + vi sinh vật tạo hương để làm nước mắm:
Proteaza trong ruột cá
Protein
Peptit, axitamin
- Tạo hương nhờ các vi sinh vật ưa mặn à mùi thơm đặc trưng của mắm
4. Sử dụng nấm sởi và vi khuẩn để làm tương:
Nấm sợi
- Ủ mốc: (C6H12O6)n
nC6H12O6
- Ngâm nước đậu: Prơtêin (đậu tương)

Vi khuẩn

Axit amin

5. Sử dụng vi khuẩn axêtíc để làm giấm: C2H5OH
 So sánh hô hấp và lên men
Hơ Hấp
 Oxy hố hồn tồn hydratcacbon

VK Axêtíc

CH3COOH + H2O + Q



Lên Men
Phân giải kị khí hydratcacbon






Oxy hố a.piruvic thành CO2 + H2O.
Các VSV hiếu khí
1Glucozầ 38ATP
Sử dụng các chất nhận điện tử cuối cùng từ
bên ngoài : nitrat, sunfat, oxy






A. piruvic bị khử thành axit hữu cơ dạng
khử
VSV kị khí khơng bắt buộc
1 Glucozầ2 ATP
Tạo ra các sp hữu cơ dạng khử từ các chất
trung gian là chất nhận điện tử cuối cùng

D. SINH TRƯỜNG VÀ SINH SẢN CỦA VI SINH VẬT
I. SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
1. Khái niệm Ở SV có kích thước lớn, sự sinh trưởng là sự tăng có thứ tự thành phần cấu tạo tế bào.
 Trong vi sinh học, sự sinh trưởng được hiểu là sự tăng số lượng TB của quần thể.
 Thời gian thế hệ (kí hiệu là g) là thời gian từ khi sinh ra 1 tế bào cho đến khi tế bào đó phân chia hay quần thể nhân đôi về mặt

số lượng cá thể
t
g=
n: số lần phân chia TB
n
t: thời gian cần cho n lần phân chia
* Thời gian thế hệ thay đổi nhiều ở các quần thể khác nhau và các điều kiện khác nhau.

VK lao g = 12h







E. coli có g = 20 phút

Nấm men g = 1-2h

Nấm mốc g = 4 -12h

Nếu cấy 1VK vào MT thì số lượng TB sẽ tăng: 1 à 2 à 4 à 8 à16 à32 à 64 à…
Sự phân chia TB theo cấp số nhân
Nếu cấy số lượng VK ban đầu là No thì sau một thời gian nuôi, tổng số TB đạt là: N = N 0.2n ( n: số lần phân chia TB)
Tốc độ sinh trưởng riêng của VSV ( μ ) là số lần phân chia trong một đơn vị thời gian của một chủng trong đk ni cấy cụ thể
n
µ=
t

2. VK được chọn làm mơ hình để nghiên cứu sinh trưởng của VSV
 . Tại sao VK được chọn làm mô hình để nghiên cứu sinh trưởng của VSV?
- Kích thước nhỏ, nghiên cứu sinh trưởng trên cả quần thể.
- Sinh sản vơ tính bằng trực phân, vịng đời ngắn
- Cấu tạo đơn giản, chưa phân hóa cao.
- Sự tăng khối lượng dẫn ngay đến sự phân chia
- Sự sinh trưởng của VK đã được nghiên cứu rất sâu và khái qt hóa dưới dạng tốn học.
- Những kiến thức chung về sinh trưởng của VK cũng có thể áp dụng cho các sinh vật khác.
3. Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn
a. Nuôi cấy tĩnh
* Khái niệm: Là nuôi cấy trong dụng cụ chứa MT lỏng không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không lấy đi các sản phẩm
chuyển hóa vật chất.
* Đặc điểm:
- Sinh trưởng của quần thể VK tuân theo những quy luật nhất định và được biểu thị bằng đường cong sinh trưởng.
- Đồ thị phản ánh sự phụ thuộc logarit số lượng TB trong quần thể với thời gian
- Đồ thị chia thành 4 pha:
* Pha tiềm phát (pha lag)
- Từ khi cấy VK vào MT cho đến khi đạt tốc độ sinh trưởng cực đại.
- VK làm quen và thích nghi với MT mới.
- Sự tổng hợp mạnh mẽ các thành phần TB (Protein, axit nucleic) các enzim TĐC (proteaza, amylaza) và tích lũy các chất cần thiết hình
thành TB mới.
- TB ở trạng thái hoạt động mạnh nhất nhưng số lượng TB chưa tăng (X= Xo) .
 Các yếu tố ảnh hưởng đến pha lag
a. Đặc điểm của giống cấy
- Giống ở pha log được cấy vào cùng MT thì đồ thị khơng có pha lag.
- Giống ở pha lag hay pha suy vong thì thời gian pha lag sẽ kéo dài.
- Lượng giống cấy nhiều pha lag ngắn và ngược lại


Thành phần mơi trường: MT dinh dưỡng phong phú thì pha lag ngắn và ngược lại

* Pha luỹ thừa ( pha logarit)
• Quần thể VK sinh trưởng và phân chia theo lũy thừa thường xun, ở tốc độ khơng đổi.
• Sinh khối TB tăng theo thời gian, tăng theo cấp số mũ và được tính theo cơng thức.
C: hằng số tốc độ sinh trưởng

x = x0 .c µt

 Trong pha log: μ là cực đại và luôn là một hằng số đối với một chủng VK nhất định trong điều kiện ni cấy cụ thể.
 Kích thước, TP hố học, trạng thái sinh lý TB không thay đổi theo thời gian → TB ở trạng thái động học (TB tiêu chuẩn)
 Các enzim được tổng hợp rất nhiều và có hoạt tính cao.

Sự ST giảm dần vào cuối pha do sự đồng hóa mạnh mẽ các chất dinh dưỡng.
 Quần thể VK rất nhạy cảm với các chất kìm hãm TĐC như kháng sinh
• Nếu mục đích thu các chất có hoạt tính sinh học, thu TB ở trạng thái hoạt động mạnh nên dừng tại đây.
• Trong phịng thí nghiệm, muốn nhuộm Gram chính xác, cần chọn giống ở pha log do thành TB hầu hết VK còn nguyên vẹn.
• Thơng thường trong tự nhiên, sự sinh trưởng của VSV trong pha logarit chỉ xảy ra định kỳ, phụ thuộc vào thức ăn.
* Pha cân bằng
• Quần thể VK ở trạng thái cân bằng động học (số TB mới sinh ra bằng số TB cũ chết đi).
•
Hiệu suất sinh trưởng giảm do chất dinh dưỡng cạn dần, chất độc hại tăng lên, pH mơi trường thay đổi.
•
Sinh khối VK đạt cực đại, không đổi theo thời gian (số TB mới sinh ra bằng số TB cũ chết đi).
μ=0
μx = 0
dx/dt = 0
* Nếu mục đích ni cấy để thu sinh khối nên dừng ở đầu pha này.
* Trong tự nhiên, các VSV thường nằm trong pha cân bằng.
* Pha suy vong
+ Số TB có khả năng sống giảm dần theo luỹ thừa dẫn đến sự chế hàng loạt các cá thể.
+ Chất độc hại tích lũy khá nhiều. Chất dinh dưỡng cạn kiệt dưới mức cần thiết.

+ Số TB bị tự phân bởi enzim, sự phân hủy các chất dự trữ cùng tăng lên.
* Nếu mục đích để thu các sản phẩm TĐC thì nên dừng việc ni cấy ở pha này.
Tóm lại:
- Trong ni cấy tĩnh, do MT ln thay đổiànhịp điệu sinh trưởng, hình thái, sinh lý TB luôn thay đổi.
- Sự sinh trưởng của quần thể VK tuân theo quy luật nhất định và phụ thuộc vào thời gian.


•
•

 Ý nghĩa của việc nghiên cứu sinh trưởng của VK trong ni cấy tĩnh
Nghiên cứu q trình sinh trưởng của quần thể VSV.
Nghiên cứu sự tạo thành các sản phẩm TĐC,các chất có hoạt tính sinh học, sinh khối TB.
 Hiện tượng sinh trưởng kép và sinh trưởng thêm
Nếu trong MT tổng hợp có hỗn hợp 2 loại hợp chất cacbon thì VK có xu hướng tổng hợp các enzim phân giải hợp chất các bon
dễ đồng hoá trước.Sau mới tổng hợp tiếp enzim phân giải hợp chất thứ 2.
Khi đó đồ thị ST sẽ có 2 pha lag, 2 pha log (đồ thị sinh trưởng kép).
Đồ thị sinh trưởng kép
Đồ thị sinh trưởng thêm

Sau pha suy vong, một số VK sống sót và tiếp tục sinh trưởng nhờ các chất dinh dưỡng được giải phóng ra từ quá trình tự phân. Đồ
thị sinh trưởng kéo dài thêm 1 đoạn cong nhỏ gọi là hiện tượng sinh trưởng thêm.
Trong nuôi cấy tĩnh:

MT không được đổi mới, ĐKMT luôn đổi

Thời gian pha log ngắn

Giống VSV mau bị già


Thay đổi tốc độ sinh trưởng riêng.

Bất lợi cho quá trình cơng nghệ VS
 Để khắc phục tình trạng trên, trong công nghệ sinh học đã sử dụng thiết bị nuôi cấy liên tục là Chêmostat và Turbidostat.
b. Nuôi cấy liên tục
 Ni cấy liên tục là q trình ni người ta liên tục cho dòng MT mới đi vào đồng thời loại bỏ một lượng dịch nuôi cấy tương
ứng ra.
 Chêmostat và Turbidostat có khả năng:


- Duy trì MT ni cấy ln ổn định.
- Giữ giống nuôi cấy trong cùng một trạng thái (pha log)

Nuôi cấy tĩnh
- Thành phần MT không được đổi mới
- Chất dinh dưỡng cạn dần theo thời gian
- Thời gian pha log ngắn
- Tốc độ sinh trưởng riêng, trạng thái sinh lý, sinh hóa của tế bào
ln thay đổi
- Sinh khối TB đạt mức không cao
- Sự ST của quần thể theo các pha phụ thuộc vào thời gian
- Việc điều khiển tự động khó thực hiện.
4.
•
•

Ni cấy liên tục
- MT luôn được đổi mới và ổn định
- Chất dd ổn định và dư thừa
- Thời gian pha log dài

- Tốc độ sinh trưởng riêng, trạng thái sinh lý, sinh hóa của tế bào
luôn ổn định.
- Sinh khối TB đạt mức cao nhất
- Sự ST theo lũy thừa thường xuyên ở mật độ không đổi theo thời
gian
- Việc điều khiển tự động thực hiện dễ dàng.

Ý nghĩa của nuôi cấy liên tục
NCLT được xem như một hệ thống mở có khuynh hướng dẫn đến một cân bằng động học. Nhờ điều khiển tự động, quần thể VK
được cung cấp MT ổn định nên ST và PT tối đa.
Trong CN để thu sinh khối VK, thu các sản phẩm TĐC và các chất có hoạt tính sinh học phục vụ đời sống.

II. SINH SẢN CỦA SINH VẬT
1- Nội bào tử VK
- Là cấu trúc nghỉ, có tính đề kháng đặc biệt, có ở nhiều VK Gram dương
- Nằm trong TB dinh dưỡng, cấu trúc rất phức tạp
- Số lượng 1bào tử /TB
- Khơng có chức năng sinh sản
- Có tính đề kháng cao với các sốc của MT
- Các VK mang BT đều gây bệnh rất nguy hiểm
* Cấu tạo nội bào tử
- Lớp màng ngoài:Cấu trúc xốp, cách nhiệt, thành phần chủ yếu là lipoprotêin, khó thấm
- Lớp áo: chủ yếu là protêin và 1 ít là photpholipoprotêin, có tính đề kháng cao với lizozim, protêaza, chất hoạt động bề mắt
- Lớp vỏ bào tử: chứa canxidicolinat giúp bào tử bền với nhiệt và chịu nhiệt cao
- Lõi bào tử: có thành bào tử, màng bào tử, bào tử chất, vùng nhân bào tử.Lõi bào tử chứa enzim không hoạt độngà phản ứng sinh
hóa khơng diễn ra, trao đổi chất cực thấp
2- Bào tử vi nấm
- Bào tử là cơ quan sinh sản vơ tính hay hữu tính
- Số lượng và hình dạng phong phú
- Nằm trong hay ngồi TB

3- Sinh sản ở vi sinh vật nhân sơ
a. Vi khuẩn
- Phân đơi là hình thức ss vơ tính chủ yếu ở hầu hết các vi khuẩn và các VSV cổ.
- Nảy chồi là hình thức sinh sản của một số vi khuẩn sống trong nước hay 1 số VK quang hợp.
- TB mẹ tạo thành một chồi ở cực, chồi lớn lên, tách ra thành một vi khuẩn mới.
b. Xạ khuẩn
- Sinh sản vơ tính bằng phân cắt phần đỉnh của sợi khí sinh thành chuỗi các bào tử.
- Gặp điều kiện thuận lợi BT nảy mầm thành cơ thể mới.
4- Sinh sản ở vi sinh vật nhân chuẩn
a. Nấm men
* Sinh sản vơ tính:
- Nảy chồi là hình thức sinh sản vơ tính chủ yếu
- Phân đơi là hình thức sinh sản vơ tính ít phổ biến và chỉ xảy ra ở 1 chi của nấm men là Schizosaccharomyces.
*Sinh sản hữu tính
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử túi

b. Nấm mốc


* Sinh sản vơ tính:
- Bằng bào tử trần hay cịn gọi là ngoại bào tử.
- Bào tử vơ tính hình thành trên các đỉnh của sợi nấm khí sinh.
- Sinh sản vơ tính: bằng bào tử kín
- Ssản vơ tính bằng bào tử áo.Bào tử được bao bọc bởi vách dày.
* Sinh sản hữu tính
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử đảm
+ Có ở các nấm lớn như nấm rơm.
.

+ Mặt dưới mũ nấm có cấu trúc hình dùi cui gọi là đảm.

+ Bào tử phát sinh trên các đỉnh của đảm gọi là bào tử đảm.
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử túi
+ Bào tử nằm bên trong các túi gọi là BT túi.
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử tiếp hợp
+ BT lớn được hình thành trong lớp thành rất dày
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử nỗn
Là bào tử lớn có lơng roi và được hình thành ở các nấm thủy sinh

c. Đặc điểm chung của sinh sản
Ở vi sinh vật
 Hình thức sinh sản rất phong phú và đơn giản.
 Tốc độ sinh sản rất nhanh.
 VSV có thể dễ dàng phát tán khắp nơi nhờ gió, nhờ nước và các SV khác.
 Do đặc điểm này mà con người đã sản xuất sinh khối VSV để thu các sản phẩm với nhiều mục đích khác nhau.
* Một vài ứng dụng
- Sử dụng en zim amylaza và proteaza của A. oryae để SX nước tương, nước giải khát (murin-Nhật)
- Sản xuất KS Xephalosporin từ nấm mốc Cephalosporium
- Tảo Chlorella được con người nuôi cấy trên các tàu vũ trụ nhằm cung cấo oxy và thức ăn cho các nhà du hành vũ trụ.
- 80% kháng sinh hiện biết có nguồn gốc từ xạ khuẩn.
- Sử dụng các cây phi lao có xạ khuẩn cố định đạm để phủ xanh đồi trọc, tái sinh rừng.
- Bón phân để VSV phát triển tại khu vực ô nhiễm dầu
- Sử dụng các chế phẩm sinh học Probiotic phòng và trị một số bệnh đường ruột
E. VIRÚT VÀ BỆNH TRUYỀN NHIỄM
I/ Lược sử nghiên cứu virut
- Từ cổ xưa cách đây 1500 năm trước CN, người ta đã tìm thấy bằng chứng về các bệnh bại liệt, bệnh dại,
bệnh đậu mùa ở Ai Cập, Hy Lạp, Ấn Độ và Trung Hoa.
- 1892 nhà sinh lý thực người Nga Dimitri Ivanopxkii đã tìm ra nguyên nhân gây bệnh đốm thuốc lá bằng thí
nghiệm rất đơn giản sau đây:
Tác nhân gây bệnh được
gọi là virut, chúng có kích

thước nhỏ hơn rất nhiều
Sinh sảnDimitri
hữu Ivanopxkii
so với VK
tính
bằng bào
tử báo gây
- Năm 1935 Wendel
M.Stanley
đã thông
chấn động rằng ông
đã kết tinh được virut đốm
noãn
thuốc lá khiến người ta nghi ngờ bản chất sống
của virut.
- Vào những năm 40 của thế kỷ này, sự ra đời của
kính hiển vi điện tử và việc tìm ra phương pháp
ni cấy virut trong bình nuôi cấy mô tế bào giúp
con người nhận biết được hình thái, cấu trúc và
bản chất của virut.
- Những thành tựu về virut trong nhiều năm qua
đã góp phần quan trọng đẩy lùi các bệnh do chúng
gây ra ở người, vật nuôi và cây trồng, thúc đẩy sự
phát triển chung của Sinh học hiện đại.
 Vi rut là gì?
Vi rut là một thực thể sống đặc biệt, chưa có cấu
tạo tế bào, sống kí sinh bắt buộc, kích thước siêu hiển
vi nên muốn quan sát chúng phải sử dụng đến kính
hiển vi điện tử.
II. Hình thái, cấu tạo virut

1. Hình thái, kích thước
 Có 3 dạng hình thái cơ bản sau :


a. Đối xứng xoắn : trục đối xứng trùng với trục dọc cơ thể. Các cápsome sắp xếp theo kiểu xoắn lị xo đều hay khơng đều.
Virut đốm thuốc
Virut dại
lá

b. Đối xứng khối: cơ thể có 3 trục đối xứng, các capsome xếp thành hình cầu hay khối cầu đa diện.
Virut HIV

c. Đối xứng phức hợp:
+ Phần đầu có cấu trúc đối xứng khối.
+ Phần đi có cấu trúc đối xứng xoắn.

Virut bại liệt

d. Ngoài 3 dạng cơ bản trên, một số virut có hình dạng bất định như virut cúm.

 Vậy hình thái của VR phụ thuộc vào yếu tố nào?
Kích thước. Virut có kích thước rất nhỏ: từ 10 -100 nm.
 Virut nhỏ nhất = 1/100 vi khuẩn E. coli
(virut bại liệt đường kính 10Ao)
 Virut lớn nhất = 1/10 vi khuẩn E. coli
(virut đậu mùa đường kính 300Ao)
(1mm3 có thể chứa 10 vạn tỷ virut)


* Vậy, để đo kích thước của VR người ta dùng các phương pháp sau :

+ Đo trực tiếp trên kính hiển vi điện tử.
+ Dùng phương pháp li tâm siêu tốc.
+ Cho qua màng lọc khi biết trước kích thước lỗ màng.
2. Cấu tạo chung của virut
* Gồm 2 phần chính:Phần vỏ ; Phần nhân
- Một số cấu trúc riêng :Màng bao; Enzim
Phần vỏ (capside)
- Gồm các phân tử protein giống nhau có PTL từ 18 000 - 38 000 tập
hợp thành các đvht hay còn gọi là capsome.
+ Các capsome liên kết với nhau thành vỏ capside.
+ Số lượng capsome từ vài chục đến vài ngàn trên một hạt virut.
- Phức hợp axit nucleic- capside gọi là nucleocapside.
* Kích thước virut liên quan đến số lượng các capsome trên vỏ capside.
VD: VR hecpet có số lượng capsome: 72 kích thước 150 - 200nm; Parvovirut có số lượng capsome: 12 kích thước:18 – 26 nm
* Chức năng phần vỏ
- Chứa đựng và bảo vệ phần nhân
- Giúp virut gắn vào vị trí đặc hiệu trên tế bào chủ nhờ các thụ thể.
- Duy trì sự ổn định về hình thái, kích thước virut.
- Quyết định tính kháng nguyên đặc hiệu cho virut.
b. Phần nhân (axit nucleic)
 Cấu tạo
* Bộ gen của sinh vật nhân chuẩn luôn là ADN 2 sợi.
* Bộ gen của virut chỉ chứa một trong 2 loại axit nucleic có thể là
ADN hoặc ARN (1 sợi hoặc 2 sợi).
* Số lượng axit nucleic chiếm 1-2% trọng lượng hạt VR.
* Số lượng gen từ 4 - vài trăm gen tuỳ loài VR.
* Chức năng của phần nhân
- Mang thông tin di truyền đặc trưng cho từng virut.
- Quyết định khả năng gây nhiễm của virut với tế bào chủ.
- Quyết định chu kỳ nhân lên và tính bán kháng nguyên đặc hiệu của

virut
à Axit nucleic có vai trò quyết định và quy định mọi đặc điểm của
virut

c. Một số cấu trúc riêng
- Màng bao là lớp màng bao ngoài vỏ capsit, được cấu tạo tương tự như màng cơ bản. Trên màng có các núm lồi hay còn gọi là các gai.
Chức năng màng bao:
+ Giúp bảo vệ phần vỏ và ổn định KT của VR
+ Giúp VR bám vào vị trí đặc hiệu trên bề mặt TB chủ.
+ Tham gia lắp ráp và giải phóng VR.
+ Tạo nên các KN đặc hiệu trên bề mặt VK nhờ các gai lipoprotein.
+ Các enzim tham gia quá trình nhân lên của VR (lizozim, AND polimeraza, ARN polimeraza), …

 Phân biệt Viroit và Prion
Các đặc điểm

Viroit

Prion


Bản chất phân tử
Đối tượng gây bệnh
Cơ chế gây bệnh
Ví dụ

Phân tử ARN đơn dạng vòng

Phân tử protein

Tế bào thực vật

Tế bào động vật

Nhân lên nhờ hệ thống enzim của TB chủ
Bệnh củ khoai tây hình thoi
Bệnh hại cây dừa

III. Phân loại virut:
1. Căn cứ vào vật chủ gây nhiễm:
- Virut gây bệnh ở người và động vật.
- Virut gây bệnh ở thực vật.
- Virut gây bệnh ở vi sinh vật
2. Căn cứ vào triệu chứng lâm sàng
- Virut gây bệnh phổ biến
- Virut gây bệnh ở hệ thần kinh
- Virut gây bệnh ở da và niêm mạc
3. Căn cứ vào cấu trúc và đặc điểm sinh học của virut
- Kiểu axit nucleic
- Cấu trúc và kiểu đối xứng của capside
- Có hay khơng có màng ngồi
- Số lượng capsome
- Kích thước của axit nucleic
- Đường kính hạt virut
- Vị trí lắp ráp với axit nucleic - Vị trí gắn màng ngồi

Prion bình thường biến đổi thành prion độc gây
thóai hóa hệ TK
Bệnh bị điên (xốp não)

IV Chu trình nhân lên của Bacteriophage:
Cấu trúc Bacteriophage (thực khuẩn thể T2 kí sinh trên E. coli)
* Phần đầu: đối xứng 20 mặt.
- 8 loại protein (212 đvht).
- AND sợi kép (169 000 cặp nucleotit với 30 gen hoạt động chức năng)
*- Phần đuôi: - Bao đuôi co rút
- Trụ đuôi (8nm)
- Đĩa gốc (gai đuôi và lông đuôi)
( Hình bên )
Chu kỳ nhân lên của bacteriophage gồm 5 giai đoạn:
1. Giai đoạn hấp phụ
2. Giai đoạn xâm nhập
3. Giai đoạn sinh tổng hợp
4. Giai đoạn lắp ráp
5. Giai đoạn giải phóng virut
1. Giai đoạn hấp phụ ( Hình 1)
- Đầu mút của sợi lông đuôi gắn vào những vị trí nhất định trên bề mặt tế
bào VK gọi là thụ thể nhờ các liên kết hoá học.
- Thụ thể có tính đặc hiệu cao với từng loại virut.
- Sự hấp phụ ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố:
- Ngưỡng lây nhiễm: tỷ số tương quan giữa số lượng VR/ TBVK
Sự có mặt của các nhân tố bổ trợ
- Triptophan - TKT T4
- Biotin – VR nhiễm Corynerbacterium glutamicum
- Nồng độ các ion (Ca++, Al+++) pH =7
- Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của VR
2. Giai đoạn xâm nhập: ( Hình 2)
Diễn ra theo 2 cơ chế :
*Cơ chế cởi áo: tiết men lizozim làm tan lớp peptidoglican ở thành tế bào

để tuồn axit nucleic, phần vỏ để lại bên ngoài.
*Cơ chế thực bào: các chân giả bao quanh hạt virut, tiết enzim làm tan vỏ,
giải phóng axit nucleic vào TB
3. Giai đoạn sinh tổng hợp ( Hình 3)
- Nguyên tắc của sự tổng hợp : Nguyên liệu, năng lượng lấy từ VK, khuôn
mẫu của virut à sản phẩm tổng hợp ra là đặc trưng cho virut.
Quá trình tổng hợp gồm 2 sự kiện chính:
a.Ức chế sự tổng hợp các thành phần TBVK
VR tiết enzim dezoxyribonucleaza để:
+ Phân huỷ axit nucleic,
+ Đình chỉ quá trình tổng hợp protein
+ Giải phóng các nucleotit tự do làm nguyên liệu cho q/trình tổng hợp.
b. Tích cực tổng hợp các thành phần VR
- Tổng hợp các enzim đặc hiệu (AND-ARN polymeraza) để tổng hợp các
axit nucleic.
- Tổng hợp protit theo nhu cầu từng giai đoạn:
+ Protein kì đầu (enzim sao chép mARN, gắn VR vào VK, điều khiển sự
tổng hơp)
+ Protein kỳ giữa (protein vỏ và đuôi)
+ Protein kỳ cuối (enzim lắp ráp, phá huỷ thành TB)
4. Giai đoạn lắp ráp virut ( Hình 4)
- Các thành phần đầu đi được tổng hợp riêng, sau có sự lắp ráp với nhau.
- ADN nhân được sao chép nhờ ADN -polimeraza sẽ chui vào đầu tạo thành hạt virut hoàn chỉnh.
AND thừa được phân giải nhờ nucleaza
5. Giai đoạn giải phóng virut ( Hình 5)
* Giải phóng từ từ: VR tiết ra enzim chọc thủng thành TBVK → TB chết từ từ
* Giải phóng ồ ạt: VR tiết enzim làm thành tế bào vỡ đột ngột → TB chết rất nhanh
Tóm lại:
- Q trình nhân lên chỉ xảy ra khi VR xâm nhập vào cơ thể sống.
- Thực chất đó là sự nhân lên của 2 thành phần protein và axit nucleic, sau kết hợp lại thành hạt virut.

- Thời gian của 1 chu kỳ khoảng 25 phút.
- Số lượng phage được hình thành khoảng 100 - 200 hạt.

14


V.Chu trình tiềm tan
1. Định nghĩa: Là quá trình ADN của virut xâm nhập vào hệ gen TB chủ (prophage), nhân lên cùng hệ gen TB chủ và tồn tại trong đó
suốt một thời gian dài gọi là chu trình tiềm tan.
+ VR tham gia vào quá trình này gọi là VR ơn hịa.
+ TB VK mang VR ơn hịa gọi là TB tiềm tan.
+ TB tiềm tan không bị tiêu diệt bởi phage độc.
 Khi nào VR ơn hịa chuyển từ trạng thái tiềm tan sang trạng thái sinh tan?
Khi gặp các tác nhân cảm ứng như tia UV, tia X, peroxyt hữu cơ, VR ơn hịa sẽ
chuyển sang trạng thái sinh tan – phá hủy tế bào.

HIV/AIDS
I. Khái niệm về HIV/AIDS
 HIV: Virut gây suy giảm miễn dịch ở người
(Human immuno – Defficiency Virut)
 AIDS: Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (Acquired immuno deficiency Sydrome).
 Tai sao virut HIV lại có khả năng gây bệnh AIDS?
 VR HIV gây nhiễm và phá hủy tế bào của hệ thống miễn dịch cơ thể làm cơ thể mất khả năng miễn dịch.
 Các VSV khác lợi dụng lúc cơ thể bị suy giảm miễn dịch tấn công (VSV cơ hội).
 Cơ thể dễ bị nhiễm bệnh (bệnh cơ hội)
Các tế bào mà HIV tấn công : Đại thực bào ( Hình 1)
&
TB lim phơ T ( Hình 2)

1- Cấu trúc virut HIV

2- Chu trình nhân lên của virut HIV trong tế bào lim pho T4
Các giai đoạn trong chu kỳ nhân lên của virut HIV
1. Giai đoạn hấp phụ
2. Giai đoạn xâm nhập
3. Giai đoạn sao mã ngược
4. Gắn vào hệ gen tế bào lim phô T
5. Sinh tổng hợp
6. Lắp ráp
7. Giải phóng virut
3. HIV lây truyền qua những con đường nào?
- Máu
- Tình dục
- Từ mẹ sang con

Giai đoạn

Thời gian kéo dài

4. Các giai đoạn phát triển của bệnh AIDS
Đặc điểm

15


Thời kỳ cửa sổ

2 tuần đến 3 tháng

Thời kỳ không triệu chứng

1 đến 10 năm

Thời kỳ biểu hiện bệnh AIDS

Sau 1 đến 10 năm

Khơng có triệu chứng
Số TB limphơ >500/ml
Xuất hiện một số triệu chứng bệnh.
Số lượng lim phô bào còn >200 - 500/ml máu
Xuất hiện các triệu chứng điển hình của AIDS. Số TB limphơ <200/ml

5. Phịng chống HIV/AIDS bằng cách nào

Hiểu biết về AIDS

Sống lành mạnh.

Loại trừ tệ nạn xã hội.

Vệ sinh y tế.
 Có thể dùng thuốc kháng sinh để phòng và chống các bệnh do VR được khơng? Tại sao?
Kháng sinh hồn tồn khơng có tác dụng với VR do VR kí sinh bên trong tế bào nên các thuốc kháng sinh không tác động được đến VR.
 Biện pháp tốt nhất để phòng chống các bệnh do VR là gì?
Biện pháp tốt nhất để chống các bệnh do virut là tiêm vacxin phòng bệnh định kỳ tại các trung tâm y tế như vacxin phòng bệnh dại, sởi,
đậu mùa, quai bị.
6. Tác hại của virut
- Đa số vi rút có hại cho con người và sản xuất.
- Là đối tượng để nghiên cứu sự sống
- VR là nguyên nhân gây nên các đại dịch lớn, nguy hiểm nhất, gây thiệt hại lớn cho người và động vật.

F. BỆNH TRUYỀN NHIỂM VÀ MIỄN DỊCH
I/ KHÁI NIỆM VỀ BỆNH TRUYỀN NHIỄM
1. Khái niệm
- Bệnh truyền nhiễm là bệnh lây truyền từ cá thể này sang cá thể khác.
- Điều kiện: Độc lực (mầm bệnh và độc tố), Số lượng nhiễm đủ lớn, Con đường xâm nhiễm thích hợp.
- Tác nhân gây bệnh có thể rất đa dạng: virut, vi khuẩn, động vật, nấm …
2.Các phương thức lây truyền và phịng tránh: Mỗi loại bệnh truyền nhiễm có một cách lây truyền riêng:
- Lây truyền theo đường hô hấp
- Lây truyền theo đường tiêu hóa
- Lây truyền qua tiếp xúc trực tiếp (qua da và niêm mạc bị tổn thương, qua vết cắn của động vật và côn trùng, qua đường tình dục)
- Truyền từ mẹ sang thai nhi (khi sinh nở hoặc qua sữa mẹ)
II. MIỄN DỊCH
1. Khái niệm: Miễn dịch là khả năng tự bảo vệ đặc biệt của cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh (cácvi sinh vật, độc tố vi sinh
vật, các phân tử lạ…) khi mà chúng xâm nhập vào cơ thể.
2. Các loại miễn dịch
a) Miễn dịch không đặc hiệu
- Mang tính chất bẩm sinh, bao gồm các yếu tố bảo vệ tự nhiên của cơ thể: da, niêm mạc, các dịch do cơ thể tiết ra (dịch tiêu hóa,
dịch mật, nước mắt, nước bọt…), dịch nhầy và lông rung ở hệ hô hấp, các đại thực bào, các bạch cầu trung tính đều có tác dụng tiêu diệt
các tác nhân gây bệnh.
- Miễn dịch khơng đặc hiệu có vai trò khi miễn dịch đặc hiệu chưa kịp phát huy.
b) Miễn dịch đặc hiệu: Xảy ra khi có kháng nguyên xâm nhập vào, bao gồm 2 loại: miễn dịch tế bào và miễn dịch dịch thể
* Miễn dịch dịch thể
+ Là miễn dịch có sự tham gia của các kháng thể nằm trong dịch thể của cơ thể do tế bào limphô B tiết ra, chúng được đưa vào tất cả
các chất lỏng (thể dịch) trong cơ thể: máu, hệ bạch huyết, dịch tuỷ sống, màng phổi, màng bụng, dịch khớp và dịch màng ối. Chúng có
thể có trong các chất lỏng do cơ thể bài tiết ra như nước tiểu, nước mắt, dịch mũi, dịch tiêu hóa (nước bọt, dịch mật, dạ dày…).
+ Chúng có nhiệm vụ ngưng kết, bao bọc các loại virut, vi sinh vật gây bệnh, lắng kết các loại độc tố do chúng sinh ra.
* Miễn dịch tế bào
+ Là miễn dịch có sự tham gia của TB limphô T độc. Các TB mang kháng thể này chịu trách nhiệm tiêu diệt: các virut, VSV gây
bệnh, thu gom các mảnh vụn trong cơ thể, bằng cách tiết ra loại prôtein làm tan các tế bào bị nhiễm độc, ngăn cản sự nhân lên của virut.
+ Trong những bệnh do virut gây ra, miễn dịch tế bào đóng vai trị chủ lực vì virut nằm trong tế bào nên thốt khỏi sự tấn cơng của

kháng thể.
III. INTEFÊRON(IFN)
1. Khái niệm: Intefêron là loại protein đặc biệt do nhiều loại tế bào của cơ thể tiết ra chống lại virut, chống tế bào ung thư và tăng
cường khả năng miễn dịch.
2. Vai trị và các tính chất cơ bản của intefêron (IFN)
- Intefêron có bản chất là các prôtein, khối lượng phân tử lớn.
- Intefêron bền vững trước nhiều loại enzim (trừ prôtêaza), chịu được pH axit, nhiệt độ cao (ở vẫn giữ được hoạt tính).
- Có tác dụng khơng đặc hiệu với virut có nghĩa là có thể kìm hãm sự nhân lên của bất kì virut nào.
- Có tính đặc hiệu lồi. Nó có thể bảo vệ tế bào sinh ra nó và các tế bào lân cận khỏi sự nhân lên của virut nhờ cơ chế enzim trong một
thời gian ngắn chứ không thể bảo vệ tế bào của loài khác.

16


- Nó làm tăng sức đề kháng của cơ thể bằng cách kích thích tăng số lượng của một loạt tế bào miễn dịch: đại thực bào, tế bào giết tự
nhiên, tế bào limphơ.
à Vì vậy, nó được coi là yếu tố quan trọng nhất trong sức đề kháng của cơ thể chống virut và tế bào ung thư.
- Hiện nay teferon đã được sản xuất bằng công nghệ gen để phòng chống bệnh ung thư và bệnh do virut

MỘT SỐ CÂU HỎI THAM KHẢO
Câu 1 : Các câu sau đúng hay sai? Hãy giải thích?
a. Vi khuẩn hóa tự dưỡng đều oxi hóa các hợp chất lưu huỳnh.
→ Sai. Vì có loại oxi hóa các hợp chất Fe 2 + , NH +4 , NO −2 ...
b. Dựa vào vùng nhân chia vi khuẩn thành hai loại là vi khuẩn Gram dương và vi khuẩn Gram âm.
→ Sai. Vì dựa vào cấu tạo màng.
c. Đồ hộp bị phồng nắp chỉ cần đun sơi trước khi ăn là an tồn.
→ Sai. Vì đồ hộp phồng nắp chứng tỏ có bào tử nấm, vi khuẩn vẫn không bị tiêu diệt nếu là loại nguy hiểm chúng phát triển gây bệnh
cho người. Các vi sinh vật phát triển trong đồ hộp đã tích luỹ một số độc tố nguy hiểm, nhiều độc tố rất bền, ưa nhiệt nên khi đun sôi
không thể tiêu diệt được các nội bào tử hoặc phân huỷ được chất độc.
d. Dạ dày - ruột ở người là hệ thống nuôi cấy liên tục đối với vi sinh vật.

→Đúng. Dạ dày - ruột thường xuyên được bổ sung thêm thức ăn và cũng thường xuyên phải thải ra ngồi các sản phẩm chuyển hóa vật
chất cùng với vi sinh vật, do đó tương tự như 1 hệ thống ni cấy liên tục.
e. Trong hơ hấp kị khí, chất nhận điện tử cuối cùng là ôxi phân tử.
→ Sai. Vì trong hơ hấp kị khí, chất nhận điện tử cuối cùng là ôxi liên kết
f. Vi sinh vật ký sinh trong cơ thể động vật là những vi sinh vật ưa ấm (300C đến 400C).
→ Đúng. Vì nhiệt độ trung bình người là 370C.
Câu 2:
a. Bình đựng nước thịt và bình đựng nước đường để lâu ngày, khi mở nắp mùi có giống nhau khơng? Vì sao?
Trả lời: - Bình đựng nước thịt để lâu ngày sẽ có mùi thối vì có hiện tượng khử amin từ các axit amin do quá dư thừa nitơ và thiếu cacbon.
VSV sẽ sử dụng axit hữu cơ làm nguồn cacbon, do đó có amơniăc bay ra.
- Bình đựng nước đường sẽ có mùi chua vì vsv thiếu nitơ và quá dư thừa cacbon cho nên chúng lên men tạo axit.
b.Trong 1 quần thể vi khuẩn bị nhiễm virut thì điều gì có thể xảy ra?
Trả lời: Khi 1 quần thể vi khuẩn bị nhiễm virut, có thể thấy 2 chiều hướng phát triển:
- Ở nhiều tế bào, các virut phát triển làm tan tế bào, đây là virut độc.
- Ở 1 số tế bào khác, bộ gen của virut gắn vào NST của tế bào, tế bào vẫn sinh trưởng bình thường, virut này gọi là virut ơn hồ
và tế bào này gọi là tế bào tiềm tan.
Chỉ khi có 1 số tác động bên ngồi như tia tử ngoại có thể chuyển virut ơn hồ thành virut độc làm tan tế bào.
Câu 3 :
a. Nêu đặc điểm ở các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy không liên tục.
Trả lời: - Pha tiềm phát (Lag): + Vi khuẩn thích ứng với mơi trường mới.
+ Tổng hợp ADN và enzim chuẩn bị cho sự phân bào
- Pha lũy thừa (log): + Liên tục phân bào để đạt đến một hằng số cực đại
+ Quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ nhất
- Pha cân bằng: + Tốc độ sinh trưởng và TĐC giảm
+ Số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi
- Pha suy vong: + Chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy
+ Số lượng tế bào giảm.
b. Phân biệt về số lượng tế bào trong cơ thể và phương thức dinh dưỡng của các nhóm sinh vật thuộc giới nguyên sinh.
Trả lời: Phân biệt các nhóm sinh vật thuộc giới nguyên sinh:
Điểm phân biệt

ĐVNS
TVNS
Nấm nhầy
Số lượng TB trong cơ thể

Đơn bào

Đơn bào hoặc đa bào

Đơn bào hoặc cộng bào

Phương thức dinh dưỡng

Dị dưỡng

Quang tự dưỡng

Dị dưỡng hoại sinh

Câu 4: Xét một vi khuẩn hình cầu có khối lượng khoảng 5.10 –13gram, cứ 20 phút thì nhân đơi một lần. Trong điều kiện ni cấy tối
ưu, tính thời gian cần thiết để quần thể vi khuẩn này đạt đến khối lượng 6.1027gram.
Trả lời: - Số tế bào con được tạo ra = (6 . 1027) / (5 . 10–13) = (1,2 . 1040) tế bào.
(Cơng thức tính số tế bào con (N) từ một tế bào mẹ qua n lần nhân đôi : N = 2n )
- Số lần nhân đôi : 2n = 1,2 . 1040 à n = ( lg 1,2 + 40) / lg 2 = 132,956305 # 133 lần.
- Thời gian cần thiết = 133 . (20 / 60) = 44 giờ 20 phút.
Câu 5: Thời gian thế hệ (g) ở vi sinh vật là gì ? Thời gian thế hệ tùy thuộc những yếu tố nào ?
Trả lời: * Thời gian thế hệ: Là thời gian để số lượng tế bào trong quần thể vi sinh vật tăng gấp đơi.
* Yếu tố ảnh hưởng: - Lồi.
- Điều kiện sống (nuôi cấy) : Nhiệt độ; điều kiện dinh dưỡng; sự cạnh tranh với các vi sinh vật khác.

17


Câu 6:
a. Trình bày tác động của độ pH đến sự sinh trưởng của vi sinh vật.
Trả lời: Tác động của độ pH: Ảnh hưởng đến tính thấm chọn lọc của màng sinh chất ; hoạt động chuyển hóa vật chất ; hoạt tính của
enzim ; sự hình thành ATP… trong tế bào à qua đó ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật.
b. Vi khuẩn Helicobacter pylori gây viêm loét dạ dày ở người là một loại vi khuẩn thuộc nhóm ưa trung tính. Giải thích tại sao loại vi
khuẩn này vẫn có thể sống được và gây tác hại trong môi trường dạ dày người là nơi có độ pH rất thấp (pH = 2 – 3).
Trả lời:
- Các vi khuẩn ưa trung tính thường có khả năng điều chỉnh độ pH (nội bào) do đó vẫn có thể sinh trưởng bình thường khi độ pH của
mơi trường thay đổi (từ trung tính sang kiềm hay axit).
- Vi khuẩn H. pylori gắn vào tế bào tiết chất nhầy của dạ dày và tiết ra enzim urêaza phân giải urê thành ion NH 4+ (kiềm) à nâng cao
pH của môi trường dạ dày à sống được.
Câu 7:
a. Tại sao trong quá trình sản xuất rượu vang, nếu khơng thanh trùng đúng cách, rượu sẽ bị chua, khó bảo quản ?
Trả lời: Trong quá trình lên men, rượu vang rất dễ bị nhiễm vi khuẩn lactic dị hình( Leuconostoc oenos ).
- Nếu rượu vang không được thanh trùng đúng cách, vi khuẩn này còn trong rượu vang sẽ biến đổi thành phần glucôzơ 1 thành axit
lactic, CO2 , etanol, axit axetic,..→ Do đó rượu vang có bọt và bị chua.
b. Thế nào là tiếp hợp ở vi khuẩn ? Hiện tượng đó diễn ra như thế nào ?
Trả lời:
- Tiếp hợp là hình thức trao đổi vật chất di truyền, hình thức sơ khai của sinh sản hữu tính.
- Có hai “ giới” vi khuẩn do có yếu tố F( F+) hay khơng có yếu tố F ( F- ). Yếu tố F mã hóa việc hình thành cầu sinh chất( lông tơ) giữa 2
cá thể.
- Yếu tố F theo cầu sinh chất truyền từ cá thể này sang cá thể kia.
- Yếu tố F có thể cài vào NST và khi đi sang cá thể kia có thể kéo theo cả một số gen khác.
Câu 8: Trước đây người ta hay chuyển gen của người vào tế bào vi khuẩn để sản sinh ra những protein nhất định của người với số
lượng lớn. Tuy nhiên, các nhà sinh học phân tử hiện nay lại ưa dùng tế bào nấm men làm tế bào để chuyển gen của người vào hơn
là dùng tế bào vi khuẩn. Giải thích tại sao?
Trả lời: Vì tế bào nấm men là tế bào nhân thực nên có enzym để loại bỏ intron khỏi ARN trong quá trình tinh chế để tạo mARN cịn tế

bào nhân sơ, như vi khuẩn do chúng khơng có gen phân mảnh nên khơng có enzym cắt intron.
Câu 9: Sự sinh trưởng của vi sinh vật khác với sự sinh trưởng của cơ thể đa bào như thế nào?
Trả lời: - Sự sinh trưởng ở cơ thể đa bào là quá trình tăng lên về số lượng, khối lượng và kích thước của tế bào làm cơ thể lớn lên.
- Mỗi vi sinh vật là 1 cơ thể đơn bào với kích thước bé, do đó sự sinh trưởng của vi sinh vật là sự tăng số lượng tế bào của
quần thể vi sinh vật
Câu 10: Hãy giải thích vì sao vi khuẩn có cấu trúc đơn giản nhưng lại có tốc độ sinh trưởng và sinh sản rất cao?
Trả lời: - Vi khuẩn có hệ enzim nằm trên màng sinh chất hoặc trong tế bào chất, enzim này có hoạt tính mạnh nên vi khuẩn có khả
năng đồng hóa mạnh và nhanh.
- Vi khuẩn có tỉ lệ S/V lớn nên có khả năng trao đổi chất mạnh.
- Vi khuẩn dễ phá sinh biến dị nên khả năng thích nghi cao.
- Do tốc độ sinh trưởng rất nhanh nên tốc độ sinh sản nhanh.
Câu 11: Hãy kể một số enzym vi sinh vật được dùng phổ biến trong đời sống và trong công nghiệp?
Trả lời: - Trong đời sống: amilaza được dùng trong rượu nếp, làm tương; amilaza và proteaza được dùng làm chất trợ tiêu hoá.
- Trong công nghiệp:
+ amilaza được dùng trong công nghiệp bánh kẹo, công nghiệp dệt;
+ amilaza và proteaza được dùng trong công nghiệp sản xuất tương;
+ proteaza và lipaza được dùng trong công nghệ thuộc da;
+ amilaza, proteaza, lipaza dùng trong công nghiệp chất tẩy rửa; xenlulaza được dùng trong công nghiệp chế biến rác thải…
Câu 12: Các vi sinh vật thường gặp trong đời sống hằng ngày thuộc nhóm dinh dưỡng nào? Tại sao?
Trả lời: Hóa dị dưỡng. Vì chúng thường sinh trưởng trên các loại thực phẩm chứa các chất hữu cơ.
Câu 13: Vi khuẩn có những đặc điểm cơ bản nào mà người ta đã sử dụng rộng rãi chúng trong nghiên cứu di truyền học hiện đại.
Trả lời: - Bộ gen đơn giản, thường gồm một NST và ở trạng thái đơn bội
- Sinh sản nhanh vì vậy có thể nghiên cứu trên một số lượng cá thể lớn trong thời gian ngắn. Có thể ni cấy trong phòng TN
một cách dễ dàng
- Dễ tạo ra nhiều dòng biến dị
- Là vật liệu sinh học nghiên cứu các quá trình biến nạp, tải nạp và tiếp hợp trong di truyền VSV
Câu 14: Trong nuôi cấy không liên tục vi sinh vật có trường hợp xảy ra hiện tượng sinh trưởng kép. Cho biết đặc điểm của hiện
tượng này?
Trả lời: - Trong nuôi cấy không liên tục vi sinh vật (VSV), khi có hiện tượng sinh trưởng kép thì đường cong sinh trưởng của quần
thể VSV gồm: 2 pha lag và 2 pha log

- Vi khuẩn sinh trưởng kép khi môi trường chứa nguồn cacbon gồm hỗn hợp 2 chất hữu cơ khác nhau. Khi sinh trưởng, vi
khuẩn sẽ đồng hóa trước tiên nguồn cacbon nào mà chúng “ưa thích” nhất.
Khi nguồn cacbon thứ nhất cạn à nguồn cacbon thứ hai cảm ứng tổng hợp E cần cho chuyển hóa chúng.
- Hiện tượng sinh trưởng kép khơng chỉ hạn chế ở nguồn cacbon và năng lượng mà thấy ở các nguồn Nitơ và Phơtpho.
Câu 15: Hố tự dưỡng là gì? Viết phương trình tổng quát?Kể tên một số VK hóa tự dưỡng?

18


Trả lời: - Hóa tổng hợp: là kiểu dinh dưỡng của 1 số vi sinh vật, chúng đồng hóa CO 2 (hoặc sử dụng nguồn cacbon là CO2) nhờ năng
lượng (NL) từ các phản ứng oxi hóa các hợp chất vô cơ như NH 4+, NO2-, H2, H2S, S, Fe2+,…..) để tổng hợp các chất hữu cơ khác nhau của
cơ thể.
- PTTQ : A (chất hữu cơ) + O2 VSV
AO2 + NL (Q)
CO2 + H2 + Q VSV
Chất hữu cơ
- Một số vi khuẩn hóa tự dưỡng:
+ VK lấy NL từ hợp chất chứa Nitơ à (Nitrosomonas) hoặc ( Nitrobacter)
+ VK lấy NL từ hợp chất chứa S, Fe à ( Thiobacillus)
+ VK lấy NL hợp chất chứa hiđro à (Hidrogenomonas)
Câu16: Nội bào tử là gì? Đây có phải là hình thức sinh sản của vi khuẩn không?
Vì sao? Nêu một số phương pháp tiêu diệt bào tử vi khuẩn bằng nhiệt ?
Trả lời: - Nội bào tử là loại bào tử được hình thành trong tế bào vi khuẩn.
- Đây không phải là hình thức sinh sản của vi khuẩn vì mỗi tế bào vi khuẩn chỉ tạo
một nội bào tử và đây là hình thức bảo vệ tế bào vượt qua những điều kiện bất lợi của
môi trường: chất dinh dưỡng cạn kiệt, nhiệt độ cao, chất độc hại…
- Khử trùng các dụng cụ mổ xẻ, vật liệu nuôi cấy…bằng:
+ Sấy khô trong tủ sấy ở 1650C – 1700C trong 2h .
+ Hấp ướt bằng nồi hấp áp lực ở 120 0C trong 20 -30 phút.
Câu17: Phân biệt 3 kiểu chuyển hoá vật chất ở vi sinh vật: lên men, hô hấp hiếu

khí, hô hấp kị khí (chất cho e -, chất nhận e- cuối cùng, năng lượng, vsv thực hiện)
với nguyên liệu là cacbohidrat (glucozo).
Trả lời:
Chấ
Năng lượng thu
Chỉ tiêu
t cho Chất nhận e- cuối cùng
được từ 1mol
VSV thực hiện
so sánh
egluco
Hô
hấp CHC
O2
38ATP (40%NL)
Phần lớn VSV
hiếu khí
Hô hấp kị CHC
Oxi liên kết (SO-4, NO3-, 22-25ATP
(25- Các VK khử nitrat khử
khí
CO2…)
30%NL)
sunphat…
Lên men
CHC
CHC
(axitpiruvic,
aldehyt 2ATP (2%NL)
VK, nấm men

axetic…)
Câu 18: Hãy nêu kiểu phân giải, chất nhận điện tử cuối cùng và sản phẩm khử của vi khuẩn lam, vi khuẩn sinh mê tan, vi khuẩn
sunfat, nấm men rượu và vi khuẩn lactic đồng hình.
Trả lời:
Vi sinh vật
Kiểu phân giải
Chất nhận điện tử
Sản phẩm
O2
H2O khử
Vi khuẩn lam
Hơ hấp hiếu khí
2CO3
Vi khuẩn sinh mêtan
Hơ hấp kị khí
CH4
2SO4
Vi
khuẩn
khử sunfat
Hơ hấp kị khí
H2S
Nấm men rượi
Vi khuẩn lăctic đồng hình

Lên men

Chất hữu cơ, ví dụ:
Axêtan đêhit
Axit piruvic

Êtanol
Axit lăctic

Câu 19: Franken và Corat (1957) đã sử dụng virut khảm thuốc lá (TMV) trong thí nghiệm để chứng minh điều gì? Nêu những
khác biệt cơ bản về cấu tạo giữa virut này với virut cúm A.
Trả lời: - Franken và Corat (1957) đã sử dụng mơ hình ở virut khảm thuốc lá (TMV) để chứng minh axit nucleic là vật chất di truyền.
- So sánh
Virut khảm thuốc lá
Virut cúm A
Hệ gen là ARN 1 mạch (+)
Hệ gen là ARN 1 mạch (-), có 8 phân đoạn
Protein vỏ (nucleocapside) có cấu trúc
Protein vỏ cũng có cấu trúc xoắn, nhưng khơng
xoắn, hình que ngắn
có hình dạng nhất định, phụ thuộc vào quá trình nảy chồi và tách
ra từ màng tế bào chủ.
Vỏ capsid ở dạng trần

Vỏ bọc ngoài với nhiều gai protein

Câu 20:

Tên virut gây bệnh cúm A như H1N1, H3N2, H5N1 có ý nghĩa như thế nào?
- Tên của các virut cúm A như H1N1, H3N2, H5N1 bao hàm ý nghĩa đặc thù cấu trúc kháng
19


nguyên vỏ ngoài của virut.
- Chữ H (chất ngưng kết hồng cầu), chữ N ( enzim tan nhầy) là ký hiệu của 2 kháng nguyên gây

nhiễm trên vỏ của hạt virut cúm A giúp virút gắn vào thành tế bào rồi sau đó đột nhập vào tế bào .
- Chữ số 1,2,3,5 là chỉ số thứ tự của kháng nguyên H và N đã biến đổi.

Etanol (nồng độ 70%) và penicilin đều được dùng để diệt khuẩn trong y tế.
Hãy giải thích vì sao vi khuẩn khó biến đổi để chống được etanol nhưng lại có thể
biến đổi chống được penicilin.
Câu 1 :

- Etanol (nồng độ 70%) có tác dụng gây biến tính prơtein, kiểu tác động là khơng chọn lọc và khơng cho sống sót.
- Penicilin ức chế tổng hợp PEG (peptidoglican) ở vỏ vi khuẩn. Nhiều vi khuẩn mang gen kháng kháng sinh
(thường trên plasmid) mã hóa enzim penicilinaza cắt vòng beta- lactam của penicilin và làm bất hoạt chất kháng
sinh này.

Vi khuẩn có những đặc điểm cơ bản nào mà người ta đã sử dụng rộng rãi
chúng trong các nghiên cứu di truyền học hiện đại.
Câu 1 :

- Bộ gen đơn giản, thường gồm một NST và ở trạng thái đơn bội
- Sinh sản nhanh vì vậy có thể nghiên cứu trên một số lượng cá thể lớn trong thời gian ngắn. Có
thể ni cấy trong phịng TN một cách dễ dàng
- Dễ tạo ra nhiều dòng biến dị
- Là vật liệu sinh học nghiên cứu các quá trình biến nạp, tải nạp và tiếp hợp trong di truyền VSV

Câu 1 : Giả

sử một tế bào nhân tạo có màng thấm chọn lọc chứa 0,06M saccarơzơ và
0,04M glucozơ được đặt trong một bình đựng dung dịch 0,03M Saccarơzơ và
0,02M glucozơ, 0,01M fructơzơ.
a) Kích thước của tế bào nhân tạo có thay đổi khơng? Vì sao?
b) Các chất tan đã cho ở trên khuếch tán như thế nào?

– Dung dịch trong bình là nhược trương so với dung dịch trong tế bào nhân tạo.
- Kích thước tế bào nhân tạo sẽ to ra do nước di chuyển từ ngồi bình vào trong tế bào nhân tạo.
- Saccarơzơ là loại đường kép hồn tồn khơng thấm qua màng chọn lọc.
Glucose trong tế bào khuếch tán ra ngồi bình
Fructose trong bình khuếch tán vào trong tế bào nhân tạo.

C¸c bíc tiến hành nhuộm màu Gram. Vì sao vi khuẩn G (Gram âm) bắt màu hồng còn vi khuẩn G + (Gram dơng) thì bắt
màu tím?
Cõu 1 :

- Nhuộm màu Gram gåm 4 bíc:
+ Nhm vi khn b»ng tÝm genta
+ Cđng cố thuốc nhộm bằng dung dịch lugôn.
+ Rửa thuốc nhuộm b»ng cån.
+ Nhm mµu bỉ sung b»ng thc nhm fusin
- G- cã thµnh tÕ bµo máng (chØ cã 1, 2 lớp), cấu trúc lỏng lẻo nên khi rửa bằng
cồn thì thuốc nhuộm tím genta bị rửa trôi nên mất màu, sau đó nhuộm bổ
sung bằng thuốc nhuộm fusin màu hồng nên vi khuẩn có màu hồng. G + có
thành tế bào dày nên thuốc nhộm không bị rửa trôi, do ®ã cã mµu tÝm (mµu
cđa genta).

Câu 1 : Sinh

trëng cđa vi khuẩn trong điều kiện nuôi cấy không liên
tục gồm những pha nào? Đặc điểm của mỗi pha. Nhợc điểm của
phơng pháp nuôi cấy không liên tục trong công nghệ vi sinh lµ
20


gì?

Nhợc điểm của phơng pháp nuôi cấy không liên tục:
+ Môi trờng không đợc bổ sung các chất dinh dỡng (dinh dỡng bị cạn kiệt).
+ Sự tích luỹ ngày càng nhiều các chất qua chuyển hóa, gây ức chế sinh trởng của vi sinh vật, là nguyên nhân chính làm cho pha tăng trởng (pha log)
và pha ổn định (pha cân bằng) ngắn lại, nên không có lợi cho công nghƯ vi
sinh.
Câu 1 : So

sánh virut với các nhóm thực vật,động vật và nấm.

- Giống nhau: đều mang những đặc trưng cơ bản của sự sống như:
+ Cấu tạo từ 2 dạng vật chất sống cơ bản là prôtêin và axit nuclêic.
+ Đều có các hoạt động sống cơ bản là: trao đổi chất, sinh trưởng, phát triển, sinh sản, di truyền.
- Khác nhau:
Virut
Thực vật, động vậtvà nấm.
- Chưa có cấu tạo tế bào
- Có cấu tạo tế bào gồm: màng, TBC, các bào
quan, nhân
- Cơ thể chỉ gồm một trong 2 loại axit nuclêic
- Cơ thể gồm cả 2 loại axit nuclêic (ADN và
( ADN hoặc ARN )
ARN )
- Sống kí sinh bắt buộc
- Có nhiều hình thức sống khác nhau như: tự
dưỡng, dị dưỡng, hoại sinh, kí sinh, cộng
sinh.
- Sinh sản phải nhờ vào sự hoạt động của hệ
- Sinh sản hoàn toàn độc lập, nhờ hoạt động
gen của tế bào vật chủ
của hệ gen cơ thể mình.

Thơng qua quá trình nhân lên của Phagơ T2 trong tế bào vi khuẩn, bằng cách
nào các nhà khoa học chứng minh được rằng ADN chứ không phải prôtêin là vật
chất di truyền.
Câu 1 :

Quá trình nhân lên của Phagơ T2. Gồm 5 giai đoạn: hấp phụ, xâm nhiễm, tổng hợp các thành phần, lắp rấp, giải
phóng.
- Khi xâm nhiễmvirut bơm ADN vào trong tế bào, còn vỏ protein để lại bên ngồi.Nếu dùng đồng vị phóng xạ
đánh dấu prơtein vỏ capxit của vi rut thì chất đồng vị phóng xạ không bị đưa vào trong
- Khi vi rut nhân lên trong tế bào thì thế hệ virut con sẽ mang vỏ protein mới khơng chứa chất đồng vị phóng xạ.
Điều đó có nghĩa là prơtein khơng phải là chất mang vật chất di truyền.
Câu 1 : Hãy nêu kiểu phân giải, chất nhận điện tử cuối cùng và sản phẩm khử của vi khuẩn lam, vi khuẩn sinh mê tan, vi

khuẩn sunfat, nấm men rượu và vi khuẩn lactic đồng hình.
Vi sinh vật
Vi khuẩn lam
Vi khuẩn sinh mê
tan
Vi khuẩn khử
sunfat
Nấm men rượi
Vi khuẩn lăctic
đồng hình

Kiểu phân giải
Hơ hấp hiếu khí
Hơ hấp kị khí

Chất nhận điện tử

O2
2CO3

Hơ hấp kị khí

SO4

Lên men

Chất hữu cơ, ví dụ:
Axêtan đêhit
Axit piruvic

2-

Sản phẩm khử
H2 O
CH4
H2 S
Êtanol
Axit lăctic

21


Câu 4: Franken và Corat (1957) đã sử dụng virut khảm thuốc lá (TMV) trong thí nghiệm để chứng minh điều gì? Nêu
những khác biệt cơ bản về cấu tạo giữa virut này với virut cúm A
+ Franken và Corat (1957) đã sử dụng mơ hình ở virut khảm thuốc lá (TMV) để chứng minh axit nucleic là vật chất
di truyền. (0,25 điểm)
+ So sánh

Virut khảm thuốc lá
Virut cúm A
Hệ gen là ARN 1 mạch (+)
Hệ gen là ARN 1 mạch (-), có 8 phân đoạn
Protein vỏ (nucleocapside) có cấu trúc
Protein vỏ cũng có cấu trúc xoắn, nhưng khơng
xoắn, hình que ngắn
có hình dạng nhất định, phụ thuộc vào q trình
nảy chồi và tách ra từ màng tế bào chủ.
Vỏ capsid ở dạng trần
Vỏ bọc ngoài với nhiều gai protein

a) Dựa vào nhu cầu ơxi cần cho sinh trưởng thì động vật nguyên sinh, vi khuẩn uốn ván, nấm men
rượu và vi khuẩn giang mai được xếp vào các nhóm vi sinh vật nào?
b) Hơ hấp hiếu khí, hơ hấp kị khí và lên men ở vi sinh vật khác nhau như thế nào về sản phẩm và
chất nhận điện tử cuối cùng?
a) Dựa vào nhu cầu ôxi cần cho sinh trưởng, các vi sinh vật được xếp vào các nhóm như sau:
- Hiếu khí bắt buộc: Động vật ngun sinh
- Kị khí bắt buộc: Vi khuẩn uốn ván
- Kị khí khơng bắt buộc: Nấm men rượu
- Vi hiếu khí: Vi khuẩn giang mai
b) Phân biệt:
Hơ hấp hiếu khí
- Chất nhận điện tử cuối
cùng là ơxi phân tử.
- Ơxi hố hoàn toàn nguyên
liệu tạo ra nhiều năng lượng
ATP, CO2 và H2O.

Hơ hấp kị khí

- Chất nhận điện tử cuối
cùng là ôxi liên kết.
- Sinh ra sản phẩm trung
gian và tạo ra ít năng
lượng ATP.

Lên men
- Chất nhận điện tử cuối
cùng là phân tử hữu cơ.
- Sinh ra sản phẩm trung
gian và tạo ra ít năng
lượng ATP.

Điểm
0,25
0,25

Nêu những điểm khác nhau cơ bản trong cấu trúc và biểu hiện chức năng của plasmit và phagơ ơn
hồ ở vi khuẩn.
Phagơ ơn hồ
- Có vỏ prơtêin
- Thường khơng mang các gen có lợi cho vi
khuẩn
- Xâm nhập vào tế bào chủ bằng cách đẩy
ADN vào tế bào chủ (tải nạp)
- Có thể tồn tại độc lập ngồi tế bào chủ
- Có khả năng làm tan tế bào chủ
- Sau khi xâm nhập vào tế bào vi khuẩn
thường kết hợp với nhiễm sắc thể vi khuẩn
(hoặc độc lập trong chu kỳ gây tan)

Plasmit
- Không có vỏ prơtêin
- Thường mang một số gen có lợi cho vi
khuẩn (ví dụ các gen kháng kháng sinh)
- Xâm nhập vào tế bào qua biến nạp hoặc tiếp
hợp
- Không thể tồn tại độc lập ngồi tế bào chủ
- Khơng làm tan tế bào chủ
- Trong tế bào vi khuẩn thường tồn tại độc lập
với nhiễm sắc thể vi khuẩn (hoặc kết hợp ở
các chủng Hfr)

Câu 3.
3.1. Trình bày tác động của độ pH đến sự sinh trưởng của vi sinh vật.
3.2. Vi khuẩn Helicobacter pylori gây viêm loét dạ dày ở người là một loại vi khuẩn thuộc
nhóm ưa trung tính. Giải thích tại sao loại vi khuẩn này vẫn có thể sống được và gây
tác hại trong mơi trường dạ dày người là nơi có độ pH rất thấp (pH = 2 – 3).

22


3.1. Tác động của độ pH (0,5) :
Ảnh hưởng đến tính thấm chọn lọc của màng sinh chất -/- hoạt động
chuyển hóa vật chất -/- hoạt tính của enzim -/- sự hình thành ATP… trong tế bào à qua đó ảnh hưởng đến
sự sinh trưởng của vi sinh vật.
HD : Có tất cả bốn ý. Chỉ nêu được một hay hai : 0,25 ; được từ ba : 0,5.
3.2. Giải thích (0,5) :
* (0,25) Các vi khuẩn ưa trung tính thường có khả năng điều chỉnh độ pH (nội bào) do đó vẫn có
thể sinh trưởng bình thường khi độ pH của mơi trường thay đổi (từ trung tính sang kiềm hay axit).

* (0,25) Vi khuẩn H. pylori gắn vào tế bào tiết chất nhầy của dạ dày và tiết ra enzim urêaz phân giải
urê thành ion NH4+ (kiềm) à nâng cao pH của môi trường dạ dày à sống được.

Sử dụng vi khuẩn kị khí trong ruột cá để sản xuất nước mắm

23