đại học cần thơ
đại học cần thơ đại học cần thơ
đại học cần thơ -
--
- khoa nông nghiệp
khoa nông nghiệp khoa nông nghiệp
khoa nông nghiệp
giáo trình giảng dạy trực tuyến
Đờng 3/2, Tp. Cần Thơ. Tel: 84 71 831005, Fax: 84 71 830814
Website: email:
,
Vi sinh đại cơnG
Vi sinh đại cơnGVi sinh đại cơnG
Vi sinh đại cơnG
Chơng 5:
vi sinh vật nhân nguyên
Vi sinh hc âải cỉång Chỉång 5
49
CHỈÅNG V
VI SINH VÁÛT NHÁN NGUN
(Procaryotic microorganism)
****
Vi sinh váût Nhán Ngun (Tiãưn Hảch) (Prokaryotic microorganisms) bao gäưm cạc
vi sinh váût âån bo, khäng cọ nhán thỉûc sỉû. Táút c vi sinh váût tiãưn hảch âỉåüc xãúp chung
vo mäüt nhọm, nhọm vi khøn (group Schizomycetes), bao gäưm vi khøn (Bacteria), xả
khøn (Actinomycetes), Mycoplasma, Ricketxia (Rickettsias), dảng L ca vi khøn (L-
form). Vi Khøn Lam hay To Lam hay Thanh Thỉûc Váût (Cyanophyta) cng l vi sinh
váût nhán ngun nhỉng tỉû dỉåỵng.
I. VI KHØN :
A. HÇNH DẢNG V KÊCH THỈÅÏC :
Vi khøn cọ ba hçnh dảng chênh: cáưu khøn (coccus), trỉûc khøn (bacille, monas)
v xồõn khøn (spira). Giỉỵa ba loải ny thỉåìng cọ nhỉỵng dảng trung gian. Thê dủ nhỉ
dảng cáưu trỉûc khøn (coccobacille) hồûc dảng pháøy khøn (vibrie) .
a/ Cáưu khøn :
L loải vi khøn cọ hçnh cáưu, hçnh ngn nãún, hçnh hảt c
phã . Kêch thỉåïc trong khong 0,5 - 1µ . Trong cáưu khøn cọ mäüt säú chi nhỉ sau : (Hçnh
5-1)
- Chi Micrococus : Hçnh cáưu âỉïng riãng r, säúng hoải sinh trong âáút, nỉåïc, khäng
khê .
- Chi Diplococcus : Hçnh cáưu dênh nhau tỉìng âäi mäüt (do phán càõt theo mäüt màût
phàóng xạc âënh), cọ mäüt säú loi cọ kh nàng gáy bãûnh cho ngỉåìi . Thê dủ : Neisseria
gonorrhocae, gáy bãûnh láûu .
- Chi Streptococcus : Hçnh cáưu v dênh våïi nhau thnh chùi di . Streptococcus
lactis lãn men lactic .
Vi sinh hoỹc õaỷi cổồng Chổồng 5
50
- Chi Sarcina: Phỏn cừt theo ba mỷt phúng trổỷc giao vồùi nhau vaỡ taỷo thaỡnh khọỳi
gọửm 8 , 16 tóỳ baỡo hoỷc nhióửu hồn. Hoaỷi sinh trong khọng khờ. Sarcina urea coù khaớ nng
phỏn giaới uró khaù maỷnh.
- Chi Staphilococcus : Phỏn cừt theo caùc mỷt phúng bỏỳt kyỡ vaỡ dờnh vồùi nhau thaỡnh
tổỡng õaùm nhổ chuỡm nho, hoaỷi sinh hoỷc kyù sinh gỏy bóỷnh cho ngổồỡi vaỡ gia suùc.
Noùi chung, cỏửu khuỏứn khọng coù roi (roi) nón khọng coù khaớ nng di õọỹng (Hỗnh 5-
1) .
Hỗnh 5-1: Hỗnh daỷng mọỹt sọỳ chi vi khuỏứn thuọỹc daỷng cỏửu khuỏứn.
b/ Trổỷc khuỏứn
: Coù hỗnh que, õổồỡng kờnh 0,5 -1à, daỡi 1 - 4à , gọửm caùc giọỳng
(Hỗnh 5-2) .
- Chi Bacillus : Trổỹc khuỏứn gram dổồng, coù nha baỡo, khọng thay õọứi hỗnh daỷng
khi sinh nha baỡo hay nha baỡo (endospore).
- Caùc trổỷc khuỏứn gram ỏm khọng sinh nha baỡo, coù roi gọửm caùc chi Pseudomonas
coù 1 - 7roi, Xanthomonas coù 1 roi, Erwinia coù nhióửu roi moỹc chung quanh, ...
- Chi Corynebacterium : Hỗnh chuỡy, khọng coù nha baỡo, hỗnh daỷng vaỡ kờch thổồùc coù
thay õọứi nhióửu khi nhuọỹm maỡu, tóỳ baỡo thổồỡng taỷo thaỡnh caùc õoaỷn nhoớ bừt maỡu khaùc
nhau .
- Chi Clostridium : Trổỷc khuỏứn gram dổồng, 0,4 - 1à x 3 - 8à , coù sinh nha baỡo, nha
baỡo to hồn chióửu ngang tóỳ baỡo nón khi coù nha baỡo tóỳ baỡo thổồỡng phỗnh ra ồớ giổợa hay ồớ
Vi sinh hc âải cỉång Chỉång 5
51
mäüt âáưu . Cọ thãø gáy bãûnh nhỉ Clostridium tetani gáy bãûnh ún vạn, hồûc cọ låüi nhỉ
Clostridium pasteurianum l vi khøn cäú âënh âảm trong âáút .
Hçnh 5-2: Hçnh dảng mäüt säú chi vi khøn cọ dảng trỉûc khøn
Hçnh 5-3: Hçnh dảng mäüt säú chi vi khøn cọ dảng xồõn khøn v pháøy khøn
c/ Pháøy khøn:
Cọ hçnh que håi ún cong giäúng nhỉ dáúu pháøy. Chi thỉåìng
gàûp l Vibrio. Pháưn låïn hoải sinh, cọ mäüt säú gáy bãûnh cho ngỉåìi v gia sục (Hçnh 5-3) .
d/ Xồõn khøn:
( Spira: xồõn ) Cọ tỉì hai vng xồõn tråí lãn, gram dỉång di
âäüng âỉåüc nhåì mäüt hay nhiãưu roi mc åí âènh . Kêch thỉåïc 0,5 - 3µ x 5 - 40µ. Chi Spirillum
thüc nhọm hçnh dảng náưy(Hçnh 5-3).
B. CÁÚU TẢO TÃÚ BO VI KHØN
Vi sinh hc âải cỉång Chỉång 5
52
Vi khøn cọ cáúu tảo dảng tãú bo, tỉïc cọ bäü pháûn bao che v ngun sinh cháút bãn
trong. Bäü pháûn bao che gäưm cọ vạch (cell wall) cng cạc phủ bäü ca vạch v mng
ngun sinh cháút (plasmalemma). Ngun sinh cháút bao gäưm tãú bo cháút (cytoplasm) v
thnh pháưn ca nhán l DNA. Trong tãú bo cháút cọ chỉïa nhiãưu cå quan con giỉỵ cạc vai
tr khạc nhau trong tiãún trçnh säúng ca vi khøn. (Hçnh 5-4)
1. Bäü pháûn bao che vi khøn:
Mäüt cạch täøng quạt, vi khøn cọ hai låïp mng chênh, tỉì ngoi vo trong láưn lỉåüt
l vạch tãú bo v mng ngun sinh. Ngoi ra åí mäüt säú chi vi khøn cn âỉåüc bc bãn
ngoi mäüt låïp v nhy hồûc mäüt låïp dëch nhy.
a/ V nhy v låïp dëch nhy :
( capsule v slime )
V nhy (cn gi mng nhy) cọ hai loải, v nhy låïn (macrocapsule) v v nhy
nh (microcapsule). V nhy låïn cọ chiãưu dy låïn hån 0,2µ nãn tháúy âỉåüc dỉåïi kênh hiãøn
vi thỉåìng (Hçnh 5-5). Cn v nhy nh cọ chiãưu dy dỉåïi 0,2µ , chè quan sạt âỉåüc qua
kênh hiãøn vi âiãûn tỉí.
Mäüt säú vi khøn khạc khäng cọ v nhy nhỉng âỉåüc bao ph mäüt låïp dëch nhy
khäng giåïi hản xạc âënh v khäng cáúu trục r rng. Thê dủ: Chi Xanthomonas.
Cäng dủng ca v nhy l âãø bo vãû tãú bo vi khøn v l nåi têch ly cháút dinh
dỉåỵng ca vi khøn. Thê dủ: Phãú cáưu khøn Streptococcus pneumoniae khi cọ v nhy s
khäng bë bảch huút cáưu thỉûc bo, cn nãúu máút v nhy s bë thỉûc bo mau lẻ.
Nhüm v nhy l phỉång phạp lm tiãu bn ám bàòng cạch träün vi khøn våïi
mỉûc tu.
ÅÍ mäüt säú vi khøn, khi mäi trỉåìng ni cáúy cản dáưn cháút dinh dỉåỵng vi khøn
tiãu thủ âãún cháút dinh dỉåỵng trong v nhy, lm cho v nhy tiãu biãún dáưn âi.
Pháưn låïn thnh pháưn họa hc ca låïp v nhy hồûc dëch nhy l nỉåïc (98%) v
polysaccarit.
Vi sinh hoỹc õaỷi cổồng Chổồng 5
53
A B
Hỗnh 5-4: Sồ õọử cỏỳu taỷo cuớa vi khuỏứn. Phỏửn A (bón traùi vaỷch giổợa hỗnh) laỡ vi khuỏứn coù voớ
nhỏửy lồùn; phỏửn B (bón phaới) laỡ vi khuỏứn coù voớ nhỏửy nhoớ.
Hỗnh 5-5: Voớ nhaỡy lồùn cuớa cỏửu khuỏứn õổồỹc nhuọỹm vồùi mổỷc taỡu (nhuọỹm ỏm baớn).
Vi sinh hc âải cỉång Chỉång 5
54
Vi khøn cọ v nhy hồûc dëch nhy s cho khøn lảc ỉåït, lạng, trån; cn vi
khøn khäng v nhy hồûc dëch nhy s tảo thnh nhỉỵng khøn lảc khä, x xç. Cn cạc
vi khøn cọ låïp dëch nhy ráút nhy nhåït s tảo thnh nhỉỵng khøn lảc nhy nhåït.
b/ Vạch tãú bo hay thnh tãú bo:
( cell wall )
Vạch tãú bo vi khøn cọ kêch thỉåïc khạc nhau ty loải. Nọi chung, vi khøn
gram dỉång cọ vạch tãú bo dy hån, khong 14 - 18 nm, trng lỉåüng cọ thãø chiãúm10 -
20% trng lỉåüng khä ca vi khøn. Vi khøn gram ám cọ vạch tãú bo mng hån, thỉåìng
khong 10nm. (1nm (nanämẹt) = 10
-3
µ = 10
-6
mm = 10
-9
m).
Cäng dủng ca vạch l âãø bao bc, che chåí cho khäúi ngun sinh cháút bãn trong
v giụp cho vi khøn cọ hçnh dảng nháút âënh. Cạc vi khøn khäng cọ vạch nhỉ dảng L
ca vi khøn v mycoplasma thç khäng cọ hçnh dảng nhỉït âënh.
Cáúu tảo họa hc ca vạch tãú bo vi khøn gäưm hai cháút dë cao phán tỉí
(heteropolymer) l glycäpeptit v nhọm pälysaccarit. Hm lỉåüng ca glycopeptit biãún
âäüng trong khong 95% åí vạch tãú bo vi khøn gram dỉång v 5 - 20% åí vạch vi khøn
gram ám . Cạc vi khøn trong nhọm ỉa màûn khäng chỉïa glycäpeptit. Glycäpeptit cn
gi l mucäpeptit, peptidäglycàn. (Hçnh 5-6)
Nhọm pälysaccarit âàûc biãût ca vạch tãú bo gram dỉång l acid tãchoic. Vi
khøn gram ám khäng cọ acid tãchic. (Hçnh 5-6)
Vạch tãú bo gram ám phỉïc tảp hån, chỉïa êt glycäpeptit hån âäưng thåìi cọ sỉû hiãûn
diãûn ca lipid v prätãin v âỉåüc xãúp thnh nhiãưu låïp. Thê dủ: ÅÍ vi khøn Escherichia coli
(Hçnh 5-7).
Vãư màût cáúu trục váût l, vạch ca tãú bo vi khøn âỉåüc cáúu tảo åí dảng såüi âan våïi
nhau thnh nhiãøu låïp, ràõn chàõc nhỉng cọ nhiãưu läø nh cho phẹp cạc phán tỉí váût cháút
nh chui qua âỉåüc. Nhåì âọ cọ sỉû trao âäøi cháút (nỉåïc, acid amin, glucäz, acid bẹo v c
cạc cháút hỉíu cå thêch nghi khạc) våïi bãn ngoi.
c/ Mng ngun sinh cháút :
(plasmalemma)
Bãn dỉåïi låïp vạch tãú bo l låïp mng ngun sinh cháút (protoplasmic
Vi sinh hoỹc õaỷi cổồng Chổồng 5
55
Hỗnh 5-6: Sồ õọử cho thỏỳy sổỷ khaùc bióỷt trong cỏỳu taỷo vaùch cuớa vi khuỏứn
gram dổồng (bón traùi) vaỡ vi khuỏứn gram ỏm (bón phaới)
Hỗnh 5-7: Sồ õọử cỏỳu taỷo vaùch tóỳ baỡo vi khuỏứn gram ỏm (Escherichia coli)
membrane, plasma membrane, plasmalemma, cytoplasmic membrane). Maỡng nguyón
sinh chỏỳt daỡy 5 - 10nm vaỡ chióỳm khoaớng 10 - 15% troỹng lổồỹng tóỳ baỡo. Maỡng naỡy õaớm
nhióỷm 4 chổùc nng:
- Duy trỗ aùp suỏỳt thỏứm thỏỳu cuớa tóỳ baỡo .
- aớm baớo vióỷc chuớ õọỹng tờch luợy caùc chỏỳt dinh dổồợng trong tóỳ baỡo vaỡ thaới caùc
saớn phỏứm trao õọứi chỏỳt ra ngoaỡi tóỳ baỡo.
- Laỡ nồi xaớy ra quaù trỗnh sinh tọứng hồỹp mọỹt sọỳ thaỡnh phỏửn cuớa tóỳ baỡo, nhỏỳt laỡ caùc
thaỡnh phỏửn cuớa vaùch tóỳ baỡo vaỡ voớ nhaỡy.
- Laỡ nồi chổùa mọỹt sọỳ men vaỡ cồ quan con cuớa tóỳ baỡo (nhổ ribọxọm).
Maỡng nguyón sinh chỏỳt coù cỏỳu taỷo 3 lồùp. Ngoaỡi cuỡng vaỡ trong cuỡng laỡ hai lồùp
prọtóin, ồớ giổợa laỡ lồùp phospholipid . Lồùp phospholipid laỷi gọửm hai lồùp phỏn tổớ, mọỹt lồùp
coù gọỳc quay vaỡo trong vaỡ mọỹt lồùp coù gọỳc quay ra ngoaỡi (Hỗnh 5-8).
Vi sinh hoỹc õaỷi cổồng Chổồng 5
56
Hỗnh 5-8: Sồ õọử mọ hỗnh cỏỳu taỷo maỡng nguyón sinh chỏỳt cuớa vi khuỏứn
theo 3 lồùp.
Hỗnh 5-9: Mọ hỗnh cỏỳu taỷo cuớa maỡng nguyón sinh chỏỳt cuớa vi khuỏứn.
Tuy nhión maỡng nguyón sinh chỏỳt khọng hoaỡn toaỡn õọửng bọỹ nhổ vỏỷy maỡ coù
nhổợng vuỡng chổùa nhióửu prọtóin hồn laỷi coù nhổợng vuỡng chổùa nhióửu lipid hồn (Hỗnh 5-9).
Noùi chung, maỡng nguyón sinh chỏỳt chổùa khoaớng 40 - 60% prọtóin, 15 - 40% lipid
vaỡ 10 - 20% glucid.
3. Tóỳ baỡo chỏỳt :
Tóỳ baỡo chỏỳt laỡ thaỡnh phỏửn chờnh cuớa tóỳ baỡo vi khuỏứn . où laỡ mọỹt khọỳi chỏỳt keo,
baùn loớng, chổùa 80 - 90% nổồùc . Thaỡnh phỏửn chuớ yóỳu laỡ chổùa chỏỳt lipọprọtóin .
Tóỳ baỡo chỏỳt giổợ 3 nhióỷm vuỷ chờnh yóỳu :
Vi sinh hc âải cỉång Chỉång 5
57
- L nåi tảo ra cạc pháưn tỉí ban âáưu hồûc cạc cháút liãûu kiãún trục cáưn thiãút cho quạ
trçnh täøng håüp ca tãú bo .
- L ngưn nàng lỉåüng ca tãú bo (thê dủ: glucäz hồûc cạc cháút äxyd họa khạc) .
- Chỉïa âỉûng cạc cháút bi tiãút ca tãú bo âãø thi ra bãn ngoi .
Trong tãú bo cháút ca vi khøn trỉåíng thnh, ngỉåìi ta quan sạt tháúy nhiãưu cå
quan con khạc nhau nhỉ mãzäxäm (mesosomes), ribäxäm (ribosomes), khäng bo, cạc
hảt cháút dỉû trỉỵ, cạc hảt sàõc täú v cạc cáúu trục ca nhán .
a/ Mãzäxäm :
Mãzäxäm (Mesosomes, Plasmalemmosomes, Chondriols, Peripheralbodies) l
thãø hçnh cáưu träng giäúng cại bong bọng, nàòm åí gáưn vạch ngàn ngang v chè xút hiãûn khi
vi khøn phán càõt (Hçnh 5-10).
Mãzäxäm cọ âỉåìng kênh khong 250nm, gäưm nhiãưu låïp mng bãûn chàût lải våïi
nhau .
Mãzäxäm giỉỵ vai tr quan trng trong quạ trçnh phán càõt tãú bo vi khøn v
hçnh thnh vạch ngàn ngang .
Hçnh 5-10: Hảt mãxäxäm xút hiãûn åí vng hçnh thnh vạch ngàn phán càch
hai tãú bo trong quạ trçnh phán càõt tãú bo.
b/ Ribäxäm:
Ribäxäm ca vi khøn chỉïa 40 - 60% RNA v 35 - 60% prätãin v mäüt êt lipid,
mäüt säú men nhỉ ribänuclãaz, ... v mäüt êt khoạng cháút (nhiãưu Mg v êt Ca). Pháưn prätãin