CHƯƠNG I : Vi sinh vật Bài 1: Đặc điểm, thuộc tính của sự sống - Mục tiêu: Trình bày được: + Trình bày được các thành phần của sự sống + Trình bày được cấu tạo và chức năng của tế bào + Trình bày được quá trình trao đổi chất của tế bào - Nội dung: 1. Đặc điểm của sự sống - Đơn vị sống cơ bản của cơ thể là tế bào. Mỗi cơ quan là một tập hợp gồm vô số các tế bào, những tế bào này liên kết với nhau nhờ các cấu trúc liên tế bào. Trong cơ thể có nhiều loại tế bào khác nhau, mỗi loại tế bào đều có những đặc trưng riêng của nó.
Tuy vậy chúng đều có những đặc điểm chung, những đặc điểm đó được gọi là đặc điểm của sự sống. - Đặc điểm thay cũ đổi mới. Các tế bào trong cơ thể tồn tại và phát triển được nhờ quá trình luôn thay cũ đổi mới. Thực chất của quá trình thay cũ đổi mới là quá trình chuyền hóa và gồm 2 quá trình: Quá trình đồng hóa: là quá trình thu nhận vật chất, chuyển vật chất thành chất dinh duỡng, thành thành phần cấu tạo đặc trưng của tế bào để cho sinh vật tồn tại và phát triển.
Quá trình dị hóa: là quá trình phân giải vật chất, giải phóng năng luợng cho cơ thể hoạt động và đào thải các sản phẩm chuyển hóa ra khỏi cơ thể. Hai quá trình này liên quan chặt chẽ với nhau, là hai mặt thống nhất của quá trình chuyển hóa và thuờng phải cân bằng với nhau để cơ thể có thể tồn tại và phát triến. Chuyển hóa ngừng là ngừng sự sống. Rối loạn chuyển hóa là rối loạn hoạt động chức năng của cơ thể.
Chuyến hóa là một quá trình bao gồm nhiều giai đoạn từ tiêu hóa, hô hấp đến giai đoạn chuyển hóa chất xảy ra trong tế bào rồi giai đoạn bài tiết. Các hoạt dộng tiêu hóa, hô hấp, bài tiết là những hoạt động trao đổi giữa trong và ngoài cơ thể. Còn hoạt động chuyển hóa cơ bản được xảy ra trong tế bào. - Đặc điểm chịu kích thích Khả năng chịu kích thích là khả năng đáp ứng với các tác nhân kích thích vật lý như cơ học, điện học, quang học, nhiệt học; với các kích thích hóa học, tâm lý học.
Ví dụ chạm vào vật nóng làm tay rụt lại, ánh sáng làm co đồng tử, thức ăn chua làm chảy nước bọt, sợ hãi làm tim đập nhanh, kích thích vào các tuvến gây bài tiết dịch và men, kích thích điện vào cơ làm cơ co… Khả năng chịu kích thích nàv có thể biểu hiện ở mức tế bào, cơ quan hoặc toàn bộ cơ thể. Cường độ tối thiểu tạo ra đáp ứng với mỗi tác nhân kích thích đuợc gọi là nguỡng kích thích. Ngưỡng kích thích thay đổi tùy thuộc đặc tính của từng loại tế bào, từng loại cơ quan, từng cơ thể, tùy thuộc vào tác nhân kích thích. Đặc tính chịu kích thích vừa là biểu hiện cùa sự sống vừa là điều kiện tồn tại của sự sống.
6 - Đặc điểm sinh sản Đây là phương thức tồn tại của nòi giống. Hoạt động sinh sản là một hoạt động tổng hợp bao gồm nhiều chức năng và được thực hiện nhờ mã di truyền nằm trong phân từ DNA cùa các tế bào; nhờ đó mà nó tạo ra được các tế bào con giống hệt tếbào mẹ. Mỗi khi có tế bào già, chết hoặc bị hủy hoại do quá trình bệnh lý, các tế bào còn lại có khả năng tái tạo ra các tế bào mới cho đến khi bổ sung được một số lượng phù hợp. Nhờ có đặc điểm sinh sản này mà cơ thể có thể tồn tại và phát triển.
Trao đổi chất: toàn bộ các hoạt động hóa học của cơ thể sinh vật. Sự nội cân bằng: xu hướng các sinh vật tự duy trì môi trường bên trong ổn định: các tế bào hoạt động ở mức cân bằng và ổn định ở một trạng thái nhất định. Sự tăng trưởng: tăng khối lượng chất sống của mỗi cơ thể sinh vật. Đơn vị tổ chức: cấu trúc được bao gồm một hoặc nhiều tế bào - đơn vị cơ bản của cuộc sống.
Sự đáp lại: đáp lai các kích thích khác nhau từ môi trường bên ngoài. Sự sinh sản: gồm sinh sản hữu tính và sinh sản vô tính Sự thích nghi: khả năng cơ thể có thể sống bình thường trong một môi trường nhất định. Thuộc tính của sự sống 1.1 Cấu tạo tế bào Sự khác biệt giữa tế bào nhân sơ và nhân thực: Loại TB TB nhân sơ ( vi khuẩn thật, TB nhân thực (giới nguyên Các yếu tố vi khuẩn cổ) sinh, Nấm, TV,ĐV) VCDT Vùng chứa AND không AND được bao bởi màng, được bao bởi màng, và gọi và được gọi là nhân. là vùng nhân Bào quan: Bào quan không có màng Bào quan có màng bao bọc bao bọc.
+ Ti thể - Có hoặc không Lục lạp - Hầu hết có. Lizoxom - + Bộ máy gongi - + LNC - + Không bào - + Hệ vi ống - Sinh sản Vô tính bằng phân cắt Vô tính hoặc hữu tính. Tuy khác nhau nhưng tế bào cấu tạo gồm: a.Màng tế bào chất. -Màng bao quanh tế bào tách TBC ra khỏi môi trường.
-Chức năng của màng sinh chất: +Kiểm soát sự ra vào của các chất một cách chọn lọc. Tiếp nhận thông tin của TB. +Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường bên trong TB. +Là nơi sinh tổng hợp các thành phần của thành TB (peptitdoglican, axit techoic, LPS) và các polime của màng giáp.
+ Là nơi tiến hành hô hấp và quang hợp ( Photphoryl hóa oxi hóa và photphoryl hóa quang hợp). 7 +Là nơi tổng hợp protein enzim (β-galactozidaza , enzim tổng hợp thành TB, màng giáp, ATP- aza), protein của chuỗi hô hấp. +Cung cấp năng lượng cho vận động của lông roi. -Cấu trúc của màng: +Lớp kép photpholipit + protein.
Lớp kép photpholipit có đầu ưa nước quay ra ngoài, đuôi kị nước quay vào trong. Các protein của màng có phần kị nước xuyên qua màng và phần ưa nước quay ra bên ngoài và bên trong màng. Nhiều protein là thụ thể có chức năng thu nhận thông tin cho TB. MSC của nhân thực có Sterol làm màng cứng hơn nhân sơ có chất tương tự là hopanoit.Vận chuyển qua màng.
*Vận chuyển thụ động: Vận chuyển theo chiều grdien nồng độ - khuếch tán qua kênh protein. -Thẩm thấu: phân tử nước khuếch tán. -Khuếch tán nhờ enzim permeaza hay khuếch tán được trợ giúp: không cần năng lượng, enzim giúp chất vận chuyển không gặp phần kị nước của màng. *Vận chuyển chủ động: đòi hỏi Q nhờ protein tải đặc hiệu.
*Chuyển dịch nhờ gắn nhóm: ví dụ vận chuyển glucozo qua màng – gắn thêm gốc phốt phát khi ở bên trong màng tạo glucozo –phot phat. Không phải gắn ATP mà là hợp chất cao năng khác gọi PEP chuyển photphat cho glucozo để tạo glucozo- photphat. *Xuất bào và nhập bào: Tế bào nhân sơ.Thành tế bào: Nhuộm gram, cơ chế nhuộm Gram. Hầu hết TBNS đều có thành tế bào.
*Chức năng của thành TB: +Quy định hình dạng TB +Bảo vệ tế bào. +Chống lại Ptt: không cho nước vào làm vỡ TB. *Cấu tạo thành TB: Cấu tạo từ peptitdoglican: peptit và glican. Glican gồm 2 đơn vị là NAG và NAM nối nhau bằng liên kết β-1,4 glicozit tạo thành một lớp.
Peptit gồm 4 axit amin nối nhau bởi liên kết peptit tạo thành tetrapeptit gắn với NAM. Axit amin thứ 3 của tetrapeptit hàng trên gắn với aa thứ 4 của hàng dưới hoặc hàng bên tạo một màng lưới gồm nhiều lớp vững chắc bao quanh TB. -Dựa vào cấu trúc thành TB chia VK Gram (+) và VK Gram (-). *VK Gram (+): như tụ cầu khuẩn, liên cầu khuẩn, trực khuẩn, xạ khuẩn có lớp peptitdoglican dày và chứa thêm axit techoic.
+VK Gram (-): VD E.coli, lậu cầu khuẩn có lớp peptitdoglican mỏng và được bao thêm một lớp màng ngoài. Màng ngoài có lớp LPS (lipopolisacarit)- đó chính là nội độc tố của VK. Gồm lipit A và Polisacarit O. +VK cổ thành không phải là peptitdoglican nên không phân biệt Gram âm, Gram dương.
+Mycoplasma không có thành TB.Các cấu trúc bên ngoài thành tế bào( Glicocalix) *Glicocalix: (màng nhầy, màng giáp). -Hình thành tùy đk môi trường. Ví dụ : Streptoccocus mutans trong miệng sẽ tạo glicocalix để bám vào răng sau đó tiết axit gây sâu răng. -Cấu tạo từ polisacarit hoặc protein hoặc phức hệ cả hai.
-Chức năng: bám dính, bảo vệ chống xâm nhập của virut, chống lại đại thực bào. 8 *Lông roi: -Lông roi mọc ra từ MSC và TTB. Cấu tạo gồm 3 thành phần chính là: + Thể gốc: với các đĩa protein như chiếc neo gắn sợi lông vào MSC, TTB. +Móc là đoạn cong ngắn nối thể gốc với sợi.
+Sợi roi: là phần dài nhất vươn ra ngoài. Sự di chuyển của vi khuẩn để đáp ứng một tín hiệu nào đó gọi là ứng động. Khi di chuyển tới nơi có nồng độ cao của chất nào đó gọi là hóa ứng động dương, còn chạy khỏi nơi có nồng độ cao gọi là hóa ứng động âm. Nếu chuyển tới nơi có ánh sáng thì gọi quang ứng động.
*Lông nhung và pili: -Dạng sợi mảnh, rỗng, ngắn hơn lông roi và có rất nhiều, được gọi là lông nhung hay pili. -Các sợi này không có chức năng chuyển động mà dùng gắn VK vào giá thể ( màng nhầy của các hệ tiêu hóa, hô hấp, sinh dục…). Ví dụ: Lậu cầu khuẩn gắn vào TB đường sinh dục để sinh trưởng, nhân lên gây bệnh lậu. *Cấu trúc lông nhung và pili giống nhau nhưng chức năng khác nhau: +Pili dùng bám vào VK khác khi tiếp hợp.
+ Lông nhung: giúp bám vào giá thể hoặc TB chủ.Bào tử, nội bào tử: - Nội bào tử: khi gặp điều kiện bất lợi , nước và chất ding dưỡng cạn kiệt VK Gram dương hình thành nội bào tử. +Lúc đầu TB tiến hành sao chép AND để mỗi TB có 2 NST→MSC tiến vào trong bao lấy AND và một ít TBC, tạo thành một màng kép. +Khoang nằm giữa hai lớp màng là peptitdoglican , protein đề kháng và rắn chắc tạo nên vỏ bào tử, bọc lấy peptitdoglican. +TB cũ bị chết, bào tử thoát ra ngoài đợi ĐK thuận lợi sẽ nảy mầm tạo TB mới.
Mỗi TB chỉ tạo 1 nội bào tử, nên đây không phải là bào tử sinh sản.\ Bào tử có thể giữ được sức sống hàng nghìn năm và sống sót nhiều giờ trong nước sôi. Bào tử khó bị chết nên các vi khuẩn gây bệnh mà sinh bào tử thường khó kiểm soát. VK than là một VD. Bào tử này khi vào cơ thể, sẽ nhân lên, sinh độc tố để gây bệnh than.
1kg bào tử = 1 quả bom nguyên tử. -Ở VSV nhân sơ VCDT không được ngăn cách với TBC bởi màng nhân được gọi là thể nhân.