Sinh học online, giải trí hài hước

Hình thái và cấu trúc của tế bào vi khuẩn


1. Hình thái, kích thước, nhuộm màu
Vi khuẩn có nhiều hình thái, kích thước và cách sắp xếp khác nhau. Đường kính vi khuẩn thay đổi trong khoảng 0,2 - 2µm, chiều dài cơ thể khoảng 2 - 8µm. Những dạng chủ yếu của vi khuẩn là hình cầu, hình que, hình phẩy, hình xoắn, hình sợi,…
Về hình thể, người ta chia vi khuẩn làm 3 nhóm chính:


a. Cầu khuẩn (cocci)
Là những vi khuẩn hình cầu, cũng có thể hình hơi bầu dục hoặc hình ngọn nến. Khi 2 vi khuẩn hình cầu đứng giáp nhau thì thường không tròn nữa mà chỗ tiếp giáp thường dẹt lại như các song cầu. Đường kính trung bình của các cầu khuẩn khoảng 1mm. Nhóm cầu khuẩn lại được chia làm một số loại:
- Song cầu (Diplococci): Là những cầu khuẩn đứng thành từng đôi. Những cầu khuẩn gây bệnh thường gặp là phế cầu (Streptococcus pneumoniae), lậu cầu (Neisseria gonorrhoeae) và não mô cầu (Neisseria meningitidis). Có thể gặp nhiều đôi song cầu đứng nối với nhau thành chuỗi.
- Liên cầu (Streptococci): Là những cầu khuẩn đứng liên tiếp với nhau thành từng chuỗi.
- Tụ cầu (Staphylococci): Là những cầu khuẩn đứng tụ lại với nhau thành từng đám như chùm nho.
b. Trực khuẩn
Trực khuẩn là những vi khuẩn hình que, hai đầu tròn hoặc vuông, có thể 1hoặc 2 đầu phình to. Kích thước rộng khoảng 1mm, dài 2-5 mm. Những trực khuẩn không gây bệnh có kích thước lớn hơn. Trực khuẩn được chia 3 loại:
- Bacteria: Là những trực khuẩn không sinh nha bào. Đa số trực khuẩn gây bệnh thuộc loại này như nhóm trực khuẩn đường ruột.
- Bacilli: Là những trực khuẩn hiếu khí sinh nha bào. Trực khuẩn than là vi khuẩn quan trọng thuộc nhóm này.
- Clostridia: Là những trực khuẩn kỵ khí sinh nha bào. Các vi khuẩn gây bệnh quan trọng thuộc nhóm này như: trực khuẩn uốn ván, trực khuẩn gây bệnh ngộ độc thịt, trực khuẩn gây bệnh hoại thư sinh hơi.
 c. Xoắn khuẩn (Spirochaetales)
Xoắn khuẩn là những vi khuẩn hình sợi lượn sóng và di động, chiều dài trung bình từ 12-20mm, có thể dài tới 30mm, thường gặp 3 loại:
- Xoắn khuẩn uốn thành từng khúc cong không đều nhau như xoắn khuẩn sốt hồi quy
- Xoắn khuẩn với những vòng xoắn hình sin đều nhau như xoắn khuẩn giang mai.
- Xoắn khuẩn có những vòng xoắn không đều nhau và 2 đầu cong luôn cử động như Leptospira.


2. Thành tế bào
Thành tế bào là lớp cấu trúc ngoài cùng, có độ rắn chắc nhất định để duy trì hình dạng tế bào, có khả năng bảo vệ tế bào khỏi một số điều kiện bất lợi. Nồng độ đường và muối bên trong tế bào thường cao hơn bên ngoài tế bào do đó tế bào hấp thu khá nhiều nước từ bên ngoài vào, nếu không có thành tế bào vững chắc thì tế bào dễ bị vỡ.
Vai trò của thành tế bào:
- Thành tế bào giữ cho vi khuẩn có hình dạng nhất định. Bảo vệ vi khuẩn không bị ly giải và không bị phá vỡ do áp lực thẩm thấu.

- Thành tế bào có vai trò quyết định tính chất bắt màu trong nhuộm gram.

- Thành tế bào tham gia gây bệnh: Ở vi khuẩn gram (-), thành tế bào chứa nội độc tố, đó là lipopoly - saccharid.

- Thành tế bào quyết định tính chất kháng nguyên thân của vi khuẩn. Các thành phần hoá học của lớp ngoài cùng thành tế bào quyết định tính chất đặc hiệu của kháng nguyên này.

- Thành tế bào là nơi mang các điểm tiếp nhận (receptor) đặc hiệu cho các thực khuẩn thể ( phage) khi xâm nhập và gây bệnh cho vi khuẩn.
Thành phần cấu tạo của thành tế bào rất phức tạp, cấu trúc thành tế bào của vi khuẩn Gram + và Gram âm rất khác nhau:
(Phân biệt vi khuẩn Gram dương và vi khuẩn gram âm)
Tính chất
Gram dương
Gram âm
Phản ứng với chất nhuộm gram
Tím hoặc tía
Mất màu tím khi tẩy rửa,nhuộm màu phụ đỏ safranin(hoặc Fuchsin)
Lớp Peptidoglucan
Dày, nhiều lớp
Mỏng chỉ có một lớp
Axir teichioic
Không có
Lớp thành ngoài
Không có
Lớp lipopolisaccharit(LPS)
ít,hoặc không có
Nhiều,hàm lượng cao
HL lipit và lipoprotein
Thấp(VK axit có lớp lipit mỏng LK với lớp peptidoglucan)
Cao (tạo thành lớp ngoài thành)
Tạo độc tố
Ngoại độc tố
Nội độc tố
Tác nhân vật lý
Chống chịu  cao
Chống chịu  thấp
Cấu trúc gốc tiêm mao
2 vòng ổ đĩa gốc
4 vòng ổ đĩa gốc
Mẫn cảm với lizozim
Mẫn cảm,dễ bị tan
ít mẫn cảm
Mẫn cảm với Penicillin và Sulfonamid
Cao
Thấp
MẫncảmvớiStreptomycin,
Cloramphenicol,Tetracylin
Thấp
Cao
Chống chựu với muối natri
cao
Thấp
Chống chựu với khô,hạn
cao
Thấp
Kết hợp với thuốc nhuộm kiềm
Cao,chặt chẽ
Thấp,lỏng lẻo

Peptidoglican là loại polime xốp, không tan, khá cứng và bền vững bao quanh tế bào như một mạng lưới. Cấu trúc cơ bản của peptidoglican gồm 3 thành phần: A – acetylglucozamin, axit N – acetylmuramic và tetrapeptit chứa cả L và D axit amin.
Để tạo thành mạng lưới cứng, tetrapeptit trên mỗi chuỗi peptidoglican liaan kết chéo với các tetrapeptit trên các chuỗi khác. .
Thành tế bào của vi khuẩn Gram dương có thể bị phá hủy hoàn toàn bới lizozim.

3. Màng tế bào vi khuẩn
Màng nguyên sinh bao bọc quanh nguyên sinh chất và nằm trong vách tế bào vi khuẩn. Màng gồm 3 lớp: một lớp sáng (lớp lipid) ở giữa 2 lớp tối (lớp phospho). Thành phần hoá học của màng gồm 60% protein, 40% lipid mà chủ yếu là phospholipid. Màng chiếm 20% trọng lượng của tế bào. Độ dày mỏng của màng phụ thuộc vào từng loại tế bào.
Chức năng của màng nguyên sinh:
- Là cơ quan hấp thụ và đào thải chọn lọc các chất nhờ vào 2 cơ chế khuếch tán bị động và vận chuyển chủ động. Với cơ chế bị động, các chất được hấp thụ và đào thải là do áp lực thẩm thấu. Chỉ có những chất có phân tử lượng bé và hoà tan trong nước mới có thể vận chuyển qua màng. Vận chuyển chủ động phải cần tới enzym và năng lượng, đó là các permease và ATP.
- Màng nguyên sinh là nơi tổng hợp các enzym nội bào để thuỷ phân những chất dinh dưỡng có phân tử lượng lớn, biến các protein thành các acid amin, đường kép thành đường đơn…

- Màng nguyên sinh là nơi tổng hợp các thành phần của vách tế bào

- Màng nguyên sinh là nơi chứa men chuyển hoá, hô hấp.

- Màng tham gia vào qúa trình phân bào nhờ mạc thể, mạc thể là chỗ cuộn vào nguyên sinh chất của màng, thường gặp ở vi khuẩn gram (+). Khi tế bào phân chia, mạc thể tiến sâu vào nguyên sinh chất, gắn vào nhiễm sắc thể.

4. Chất nguyên sinh (tế bào chất)
Nguyên sinh chất của tế bào vi khuẩn thường đơn giản hơn so với các tế bào khác, không có dòng chuyển động nội bào. Nước chiếm 80% dưới dạng gel. Nguyên sinh chất bào gồm các thành phần hoà tan như protein, peptid, acid amin, vitamin, ARN, ribosom, muối khoáng… Ribosom có rất nhiều trong nguyên sinh chất, khoảng 15.000-20.000 ribosom trong một tế bào đứng thành từng đám gọi là polyribosom với chức năng tổng hợp protein. Các enzym nội bào được tổng hợp đặc hiệu với từng loại vi khuẩn. Ngoài các thành phần hoà tan, nguyên sinh chất còn chứa các hạt vùi. Đây là những không bào chứa lipid, glycogen và một số không bào chứa các chất có tính đặc trưng cao với một số loại vi khuẩn (ví dụ như trực khuẩn bạch hầu). Hạt vùi là kho dự trữ chất dinh dưỡng và các sản phẩm được tổng hợp quá nhiều.

5. Nhân
Nhân của tế bào vi khuẩn không có màng nhân, nhân có cơ quan chứa thông tin di truyền, đó là một nhiễm sắc thể độc nhất tồn tại trong nguyên sinh chất. Là một phân tử ADN nếu kéo dài có chiều dài khoảng 1mm chứa khoảng 3000gen. Vì nhân là một acid nên ưa kiềm với những loại thuốc nhuộm kiềm. Nhưng trong nguyên sinh chất cũng có nhiều ARN nên cũng ưa kiềm khi nhuộm và sau khi nhuộm thông thường sẽ không phân biệt được nhân và nguyên sinh chất. Nhân có hình cầu, hình que, hình chữ V, nhân được sao chép theo kiểu bán bảo tồn dẫn đến sự phân bào. Tế bào vi khuẩn chỉ có một nhân nhưng vì vi khuẩn phân chia phát triển nhanh nên quan sát thường thấy có 2 nhân. Ngoài nhiễm sắc thể, một số vi khuẩn còn có di truyền ngoài nhiễm sắc thể như plasmid, transposon.

6. Pili
Pili là một bộ phận gần giống như lông, nó có thể mất đi mà không ảnh hưởng tới sự tồn tại của vi khuẩn. Pili có cấu trức như lông nhưng ngắn và mỏng hơn, pili có nhiều ở vi khuẩn gram (-). Pili xuất phát từ vách vi khuẩn, có hai loại pili:

- Pili giới tính (pili F- fertility) chỉ có ở vi khuẩn đực, dùng để vận chuyển chất liệu di truyền sang vi khuẩn cái. Mỗi vi khuẩn đực chỉ có một pili này.

- Pili chung: Là những pili dùng để vi khuẩn bám, là một sợi ngắn và thẳng cũng xuất phát từ vách. Mỗi vi khuẩn có hàng trăm pili này. Pili liên quan đến khả năng gây bệnh của vi khuẩn, mất pili vi khuẩn không thể gây bệnh như lậu cầu khuẩn. Pili còn là chỗ bám của một số phage để phage bơm vật liệu di truyền vào vi khuẩn.

7. Tiên mao và khuẩn mao
Tiên mao (hay long roi) là những sợi lông dài, uốn khúc, mọc ở mặt ngoài một số vi khuẩn và giúp vi khuẩn di chuyển trong môi trường lỏng.
Một số loại vi khuẩn có khả năng di động một cách chủ động nhờ những cơ quan đặc
biệt gọi là tiên mao (flagella từ tiếng La Tinh có nghĩa là cái roi) hay còn gọi là tiên mao
(tricha, trichos).

Vi khuẩn có thể có tiên mao hoặc không có tiên mao tùy từng chi. Tiên mao là những
sợi nguyên sinh chất rất mảnh, rộng khoảng 0,01-0,05 µm, cấu tạo từ các sợi protein bện xoắn vào nhau. Các sợi protein này khác với protein màng và có tính kháng nguyên H. Trên bề mặt thành tế bào các sợi protein này liên kết với các protein khác của vách tế bào. Phần lõi của tiên mao gắn chặt với nền vách tế bào và màng nguyên sinh chất bởi một (ở vi khuẩn Gram dương) hoặc hai (ở vi khuẩn Gram âm) đôi vòng nhẫn. Nhờ vòng nhẫn này xoay, tiên mao quay quanh trục của nó và làm cho vi khuẩn di động. Nguồn năng lượng này nhờ ATP hoặc thế năng điện hóa học trong và ngoài màng. Nhiệm vụ chính của tiên mao là giúp cho vi khuẩn di dộng một cách chủ động.
Tùy theo số lượng của tiên mao người ta chia vi khuẩn thành các loại sau:

Không có tiên mao (vô mao khuẩn), không di động một cách chủ động được.
- Tiên mao mọc ở đỉnh: một tiên mao mọc ở một đỉnh (đơn mao khuẩn). Ví dụ: vi
khuẩn Xanthomonas campestris.

- Có thể là một chùm tiên mao mọc ở đỉnh (chùm mao khuẩn). Ví dụ: Pseudomonas
solanacearum.

- Mỗi đỉnh có một chùm tiên mao. Ví dụ: Spirillum volutans.
- Tiên mao mọc xung quanh (chu mao khuẩn): Ví dụ: Escherichiae,...
Cấu tạo của tiên mao
Nhờ kính hiển vi điện tử, chúng ta có thể quan sát được cấu tạo các tiên mao của vi
khuẩn. Tiên mao xuất phát từ lớp ngoại nguyên sinh chất, phía bên trong màng nguyên sinh chất.

Gốc tiên mao có hai hạt: gốc có đường kính 40 nm, kế đó là các móc để tiên mao đính
vào tế bào vi khuẩn, đường kính của móc lớn hơn đường kính của tiên mao. Quan sát một số tế bào vi khuẩn. Ví dụ: như xoắn thể (Spirillum), tiên mao do nhiều sợi nhỏ xoắn lại với nhau.
Muốn quan sát rõ tiên mao dưới kính hiển vi thông thường chúng ta phải nhuộm màu,
bằng cách dùng alcaloid (tannin) để đắp lên tiên mao làm cho tiên mao to ra, có thể thấy được dưới kính hiển vi.

Tốc độ và kiểu di động của vi khuẩn không giống nhau tùy loài và tùy vị trí của tiên
mao. Các loại vi khuẩn có tiên mao mọc ở một đầu có tốc độ di chuyển mạnh mẽ nhất (60
-120 µm/giây). Nhìn chung các loài vi khuẩn khác di chuyển chậm hơn khoảng 2 - 10 µ
m/giây. Vi khuẩn có tiên mao ở một đầu di chuyển theo một hướng rõ rệt, nhưng vi khuẩn tiên mao chu mao thì lại di chuyển theo một kiểu quay lung tung.
Sự có mặt hay không và số lượng, vị trí tiên mao là một yếu tố để định tên của vi
khuẩn. Có nhiều vi khuẩn giống hệt nhau về hình thái nhưng khác nhau về khả năng di động hoặc về vị trí sắp xếp của tiên mao.
Tuy nhiên, điều kiện môi trường và thời gian nuôi cấy có thể ảnh hưởng rất nhiều đến
khả năng di động của các loài vi khuẩn có tiên mao. Nhiệt độ cao quá hoặc thấp quá, pH môi trường, nồng độ muối, nồng độ đường, sự có mặt của chất độc, các sản phẩm trao đổi chất của bản thân vi khuẩn, tác động của năng lượng bức xạ,... không những ảnh hưởng đến tốc độ di chuyển mà còn làm đình chỉ hẳn sự di chuyển của vi khuẩn.
Đối với vi khuẩn không có tiên mao, trong môi trường lỏng chúng vẫn có thể chuyển
động hỗn loạn do hiện tượng va chạm không ngừng của các phân tử vật chất trong chất lỏng (chuyển động Brown).

DOWNLOAD:

Không có nhận xét nào:

Số lượt xem tháng trước

Bài đăng phổ biến

Bài đăng nổi bật

Shop hoa tươi Quận 1 (GIAO HOA NHANH)

Đà Lạt- xứ sở mộng mơ với biệt danh thành phố ngàn hoa là địa điểm lí tưởng mà nhiều người chọn đi du lịch. Đến đây ...