Giáo trình Vi sinh vật học - Tài liệu tham khảo từ GS Nguyễn Lân Dũng

Tìm hiểu chi tiết về giáo trình Vi sinh của Nguyễn Lan Dũng. Tài liệu cung cấp kiến thức nền tảng và chuyên sâu về vi sinh vật học.

• Tác giả: Nguyễn Lân Dũng
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Giáo trình vi sinh vật học
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình Vi sinh vật học của GS Nguyễn Lân Dũng

Giáo trình Vi sinh vật học của Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là một trong những tài liệu giảng dạy quan trọng nhất về lĩnh vực vi sinh vật tại Việt Nam. Tác giả là nhà khoa học hàng đầu, đã dành nhiều năm nghiên cứu và biên soạn nội dung hệ thống, từ cơ bản đến nâng cao. Giáo trình trình bày đầy đủ các khái niệm cốt lõi về vi sinh vật học, bao gồm đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa và phân loại vi sinh vật. Nội dung được xây dựng dựa trên nền tảng khoa học vững chắc, kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn ứng dụng. Vi sinh vật là những sinh vật nhỏ bé, chỉ quan sát được dưới kính hiển vi quang học hoặc kính hiển vi điện tử. Giáo trình nhấn mạnh vai trò kép của vi sinh vật trong tự nhiên và đời sống con người. Phần lớn vi sinh vật có ích, chỉ một số ít gây bệnh. Tác giả cũng cập nhật các tiến bộ mới trong công nghệ sinh học, từ truyền thống đến hiện đại, giúp người học hiểu rõ sự phát triển liên tục của ngành khoa học này.

1.1. Bối cảnh ra đời và mục tiêu biên soạn giáo trình

Giáo trình ra đời trong bối cảnh ngành vi sinh vật học đang phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam. Giáo sư Nguyễn Lân Dũng nhận thấy nhu cầu cấp thiết về tài liệu giảng dạy cập nhật, phù hợp với trình độ sinh viên đại học và cao đẳng. Mục tiêu chính là cung cấp kiến thức nền tảng vững chắc, đồng thời giới thiệu các tiến bộ khoa học mới nhất. Giáo trình được thiết kế với nhiều tranh ảnh, sơ đồ và biểu đồ minh họa, giúp người học dễ dàng tiếp cận nội dung phức tạp. Tác giả cũng chú trọng việc thêm thuật ngữ tiếng Anh bên cạnh tiếng Việt, tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận tài liệu quốc tế và cập nhật kiến thức qua Internet một cách thuận lợi.

1.2. Vị trí của vi sinh vật học trong hệ thống khoa học hiện đại

Vi sinh vật học đóng vai trò nền tảng cho sự phát triển của công nghệ sinh học (CNSH). Ngành khoa học này được chia thành ba giai đoạn phát triển chính. CNSH truyền thống bao gồm các phương pháp dân gian như nấu rượu, làm tương, mắm, ủ phân bón. CNSH cận đại sử dụng nồi lên men công nghiệp để sản xuất quy mô lớn các sản phẩm như bột ngọt, axit amin, kháng sinh và enzym. CNSH hiện đại tập trung vào công nghệ gen, công nghệ tế bào, công nghệ enzym và protein, gắn liền với cơ thể mang gen tái tổ hợp. Vi sinh vật học cũng được giảng dạy rộng rãi từ bậc phổ thông đến đại học, phản ánh tầm quan trọng của kiến thức này đối với mọi người.

II. Phân tích nội dung và đặc điểm nổi bật của vi sinh vật

Giáo trình của GS Nguyễn Lân Dũng phân tích chi tiết các đặc điểm nổi bật của vi sinh vật. Đầu tiên là kích thước siêu nhỏ, chỉ tính bằng micromet, yêu cầu phải dùng kính hiển vi để quan sát. Thứ hai là tốc độ sinh trưởng cực kỳ nhanh, một vi khuẩn có thể nhân đôi sau mỗi hai mươi phút trong điều kiện thuận lợi. Thứ ba là sự đa dạng về kiểu hình và kiểu gen, tạo nên nguồn tài nguyên di truyền phong phú. Giáo trình cũng trình bày về sự phân bố rộng khắp của vi sinh vật trong tự nhiên. Chúng có mặt ở mọi nơi trên Trái Đất, từ không khí, đất, nước đến cơ thể sống. Vi sinh vật tham gia tích cực vào các vòng tuần hoàn sinh địa hóa học như vòng tuần hoàn carbon, nitơ, phosphor và lưu huỳnh. Đặc biệt, hầu như không có hợp chất carbon nào mà vi sinh vật không thể phân giải, kể cả dầu mỏ và khí thiên nhiên.

2.1. Đặc điểm sinh lý và sinh hóa của vi sinh vật

Vi sinh vật có sự đa dạng phong phú về kiểu dinh dưỡng. Giáo trình liệt kê các kiểu dinh dưỡng chính bao gồm quang tự dưỡng, quang dị dưỡng, hóa tự dưỡng và hóa dị dưỡng. Khả năng thích nghi với môi trường khắc nghiệt cũng là đặc điểm đáng chú ý. Nhiều vi sinh vật chịu được nhiệt độ cao, áp suất lớn hoặc nồng độ muối đậm đặc. Một số loài sống được trong môi trường acid mạnh hoặc kiềm cao. Giáo trình cũng đề cập đến khả năng sinh ra nội bào tử của vi khuẩn Bacillus và Clostridium, giúp chúng tồn tại trong điều kiện bất lợi kéo dài. Các đặc điểm này được trình bày kèm sơ đồ và hình ảnh minh họa rõ ràng.

2.2. Phân loại vi sinh vật theo giáo trình

Hệ thống phân loại vi sinh vật trong giáo trình được trình bày một cách có hệ thống và khoa học. Giáo trình phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau như hình thái tế bào, tính chất nhuộm Gram, kiểu chuyển hóa năng lượng và khả năng sử dụng các chất nền khác nhau. Các nhóm chính bao gồm trực khuẩn Gram dương kị khí bắt buộc tạo nội bào tử, trực khuẩn Gram dương kị khí không bắt buộc, trực khuẩn Gram âm lên men. Mỗi nhóm được phân chia chi tiết hơn dựa trên các đặc điểm sinh hóa riêng biệt như khả năng phân giải lignin, sử dụng axit béo hay nhiệt độ sinh trưởng tối ưu. Cách tiếp cận này giúp sinh viên hiểu rõ mối quan hệ tiến hóa giữa các nhóm vi sinh vật.

III. Phương pháp tiếp cận và ứng dụng thực tiễn của giáo trình

Giáo trình áp dụng phương pháp tiếp cận đa chiều, kết hợp giữa lý thuyết cơ bản và thực hành ứng dụng. Phương pháp trình bày sử dụng nhiều hình ảnh, sơ đồ phân loại và biểu đồ minh họa, giúp sinh viên hình dung trực quan các khái niệm trừu tượng. Giáo trình cũng tích hợp thuật ngữ tiếng Anh song song với tiếng Việt, tạo cầu nối cho việc tiếp cận tài liệu quốc tế. Về ứng dụng thực tiễn, nội dung giáo trình bao quát nhiều lĩnh vực quan trọng. Trong nông nghiệp, vi sinh vật được sử dụng để ủ phân, cải tạo đất và trồng luân canh với cây họ Đậu. Trong công nghiệp thực phẩm, vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men để chế biến rượu, tương, mắm, nước mắm, giấm, sữa chua. Trong y học, vi sinh vật cung cấp kháng sinh và nhiều dược phẩm quan trọng. Giáo trình cũng đề cập đến ứng dụng trong xử lý môi trường và công nghệ gen hiện đại.

3.1. Ứng dụng trong công nghiệp lên men và thực phẩm

Công nghiệp lên men là một trong những ứng dụng quan trọng nhất được trình bày trong giáo trình. Giáo trình mô tả chi tiết quy trình sản xuất các sản phẩm lên men truyền thống như rượu, tương, mắm, nước mắm, giấm, sữa chua và chao. Đối với công nghiệp hiện đại, giáo trình giới thiệu quy trình sử dụng nồi lên men công nghiệp để sản xuất bột ngọt, lysin, axit amin, axit hữu cơ và kháng sinh. Đặc biệt, giáo trình cập nhật thành tựu sản xuất bột ngọt tại nhà máy Vedan Việt Nam, nơi nồng độ bột ngọt trong dịch lên men đã đạt đến 150 gam trên mililit. Các enzym công nghiệp cũng được sản xuất nhờ vi sinh vật, phục vụ nhiều ngành sản xuất khác nhau.

3.2. Ứng dụng trong nông nghiệp và bảo quản thực phẩm

Giáo trình trình bày nhiều ứng dụng quan trọng của vi sinh vật trong nông nghiệp. Từ xa xưa, người ta đã biết sử dụng vi sinh vật có ích để ủ phân bón, ngâm vỏ cây lấy sợi và cải tạo đất. Kỹ thuật trồng luân canh với cây họ Đậu tận dụng khả năng cố định nitơ của vi khuẩn cộng sinh. Trong bảo quản thực phẩm, giáo trình đề cập đến các phương pháp truyền thống như ướp muối thịt cá, làm mứt, phơi khô củ cải, tôm và cá. Các phương pháp này hoạt động dựa trên nguyên lý kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng. Ngày nay, công nghệ vi sinh vật còn được ứng dụng trong sản xuất phân bón sinh học và thuốc trừ sâu vi sinh, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.

IV. Kết luận và giá trị của giáo trình Vi sinh vật học

Giáo trình Vi sinh vật học của GS Nguyễn Lân Dũng có giá trị to lớn trong đào tạo và nghiên cứu khoa học tại Việt Nam. Đây là tài liệu toàn diện, bao quát từ kiến thức cơ bản đến ứng dụng thực tiễn của vi sinh vật học. Nội dung giáo trình được cập nhật thường xuyên, phản ánh sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ sinh học hiện đại. Giá trị nổi bật của giáo trình nằm ở cách trình bày dễ hiểu, minh họa sinh động và hệ thống thuật ngữ song ngữ Việt Anh. Giáo trình không chỉ phục vụ giảng dạy đại học mà còn là tài liệu tham khảo quý giá cho giáo viên phổ thông và những người quan tâm đến lĩnh vực này. Vi sinh vật học là nền tảng không thể thiếu cho sự phát triển của y học, nông nghiệp, công nghiệp và bảo vệ môi trường. Giáo trình góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu phát triển đất nước trong thời đại công nghệ sinh học.

4.1. Ý nghĩa đào tạo và nghiên cứu khoa học

Giáo trình đóng vai trò quan trọng trong hệ thống đào tạo vi sinh vật học tại Việt Nam. Nội dung được sử dụng tại nhiều trường đại học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp trên cả nước. Giáo trình cung cấp nền tảng kiến thức vững chắc để sinh viên tiếp tục nghiên cứu sâu hơn trong các lĩnh vực chuyên ngành. Hệ thống bài tập và câu hỏi kiểm tra trong giáo trình giúp đánh giá năng lực người học một cách toàn diện. Giáo trình cũng là nguồn tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu khoa học về vi sinh vật tại Việt Nam. Việc tích hợp thuật ngữ tiếng Anh giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận các công trình nghiên cứu quốc tế, nâng cao khả năng hội nhập học thuật.

4.2. Hướng phát triển tương lai của ngành vi sinh vật học

Ngành vi sinh vật học đang bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ với nhiều hướng nghiên cứu mới. Công nghệ gen và kỹ thuật tái tổ hợp mở ra khả năng tạo ra các chủng vi sinh vật có tính năng ưu việt phục vụ sản xuất và đời sống. Công nghệ vi sinh vật trong xử lý môi trường ngày càng được chú trọng, đặc biệt trong xử lý ô nhiễm và sản xuất năng lượng sinh học. Giáo trình của GS Nguyễn Lân Dũng đã đặt nền tảng vững chắc cho việc tiếp cận các hướng nghiên cứu mới này. Trong tương lai, vi sinh vật học sẽ tiếp tục đóng vai trò trung tâm trong phát triển bền vững, từ an ninh lương thực đến chăm sóc sức khỏe cộng đồng và bảo vệ hệ sinh thái.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu chứa methionine methionine mARN đa cistron Có Có Không Intron trong mARN Không Không Có Ghép nối, gắn mũ và gắn đuôi Không Không Có polyA vào mARN Ribosom Kích thước 70S 70S 80S (ribosom tế bào chất) Không phản ứng với độc tố bạch Yếu tố kéo dài EF2 Có phản ứng Có phản ứng hầu Mẫn cảm với cloramphenicol và Mẫn cảm Không Không kanamycin Mẫn cảm với anisomycin Không Mẫn cảm Mẫn cảm ARN polymerase phụ thuộc ADN Số lượng enzym Một Một số Ba Cấu trúc 4 tiểu đơn vị 8-12 tiểu đơn vị 12-14 tiểu đơn vị Mẫn cảm với rifampicin Mẫn cảm Không Không Promoter typ Polymerase II Không Có Có Trao đổi chất Tương tự ATPase Không Có Có Sinh methane Không Có Không Cố định N2 Có Có Không Quang hợp với diệp lục Có Không Có Hoá dưỡng vô cơ Có Có Không Để hiểu được chi tiết nội dung ghi trong bảng nói trên giáo viên cần giải thích cho sinh viên những kiến thức cơ bản thuộc giáo trình Tế bào học và Di truyền học Phần lớn vi sinh vật thuộc về ba nhóm Cổ khuẩn, Vi khuẩn và Nguyên sinh. Trong giới Nấm, thì nấm men (yeast), nấm sợi (filamentous Fungi) và dạng sợi (mycelia) của mọi nấm lớn đều được coi là vi sinh vật. Như vậy là vi sinh vật không có mặt trong hai giới Động vật và Thực vật. Người ta ước tính trong số 1,5 triệu loài sinh vật có khoảng 200 000 loài vi sinh vật (100 000 loài động vật nguyên sinh và tảo, 90 000 loài nấm, 2500 loài vi khuẩn lam và 1500 loài vi khuẩn).

Tuy nhiên hàng năm, có thêm hàng nghìn loài sinh vật mới được phát hiện, trong đó có không ít loài vi sinh vật. Virus là một dạng đặc biệt chưa có cấu trúc cơ thể cho nên chưa được kể đến trong số 200 000 loài vi sinh vật nói trên. Số virus đã được đặt tên là khoảng 4000 loài. Poliovirus Virus cúm gà H5N1 Virus HIV/AIDS Trong thực tế, số loài vi sinh vật phải tới hàng triệu loài.

Bảo tàng giống chuẩn vi sinh vật (VTCC) thuộc TT Công nghệ Sinh học, ĐHQG Hà Nội hợp tác với các nhà khoa học Nhật bản và dựa trên các kỹ thuật sinh học phân tử đã bước đầu phát hiện được khá nhiều loài vi sinh vật mới được thế giới công nhận. 2-Các đặc điểm chung của vi sinh vật : Vi sinh vật có các đặc điểm chung sau đây : 1)-Kích thước nhỏ bé : Vi sinh vật thường được đo kích thước bằng đơn vị micromet (1mm= 1/1000mm hay 1/1000 000m). virus được đo kích thước đơn vị bằng nanomet (1nn=1/1000 000mm hay 1/1000 000 000m). Kích thước càng bé thì diện tích bề mặt của vi sinh vật trong 1 đơn vị thể tích càng lớn.

Chẳng hạn đường kính của 1 cầu khuẩn (Coccus) chỉ có 1mm, nhưng nếu xếp đầy chúng thành 1 khối lập nhưng có thể lích là 1cm3 thì chúng có diện tích bề mặt rộng tới .6 m2 ! Light microscope : KHV quang học Electron microscope : KHV điện tử Most bacteria: Phần lớn vi khuẩn Kích thước vi khuẩn so với đầu kim khâu Ba dạng chủ yếu ở vi khuẩn : trực khuẩn, cầu khuẩn và xoắn khuẩn. 2)-Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh : Tuy vi sinh vật có kích thước rất nhỏ bé nhưng chúng lại có năng lực hấp thu và chuyển hoá vượt xa các sinh vật khác. Chẳng hạn 1 vi khuẩn lắctic (Lactobacillus) trong 1 giờ có thể phân giải được một lượng đường lactose lớn hơn 100-10 000 lần so với khối lượng của chúng. tốc độ tổng hợp protein của nấm men cao gấp 1000 lần so với đậu tương và gấp 100 000 lần so với trâu bò.

Lactobacillus qua KHV điện tử 3) Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh : Chẳng hạn, 1 trực khuẩn đại tràng (Escherichia coli ) trong các điều kiện thích hợp chỉ sau 12-20 phút lại phân cắt một lần. Nếu lấy thời gian thế hệ là 20 phút thì mỗi giờ phân cắt 3 làn, sau 24 giờ phân cắt 72 lần và tạo ra 4 722 366 500 000 000 000 000 000 tế bào (4 722 366. 10 17), tương đương với 1 khối lượng. Tất nhiên trong tự nhiên không có được các điều kiện tối ưu như vậy ( vì thiếu thức ăn, thiếu oxy, dư thừa các sản phẩm trao đổi chất có hại.

Trong nòi lên men với các điều kiện nuôi cấy thích hợp từ 1 tế bào có thể tạo ra sau 24 giờ khoảng 100 000 000- 1 000 000 000 tế bào. Thời gian thế hệ của nấm men dài hơn, ví dụ với men rượu ( Saccharomyces cerevisiae) là 120 phút. Với nhiều vi sinh vật khác còn dài hơn nữa, ví dụ với tảo Tiểu cầu ( Chlorella ) là 7 giờ, với vi khuẩn lam Nostoc là 23 giờ.Có thể nói không có sinh vật nào có tốc độ sinh sôi nảy nở nhanh như vi sinh vật. Nấm men Vi kuẩn Escherichia coli Saccharomyces Nấm sợi Alternaria Vi tảo Chlorella cerevisiae 4) Có năng lực thích ứng mạnh và dễ dàng phát sinh biến dị : Trong quá trình tiến hoá lâu dài vi sinh vật đã tạo cho mình những cơ chế điều hoà trao đổi chất để thích ứng được với những điều kiện sống rất khác nhau, kể cả những điều kiện hết sức bất lợi mà các sinh vật khác tgường không thể tồn tại được.

Có vi sinh vật sống được ở môi trường nóng đến 130 0C, lạnh đến 0-50C, mặn đến nồng độ 32% muối ăn, ngọt đến nồng độ mật ong, pH thấp đến 0,5 hoặc cao đến 10,7, áp suất cao đến trên 1103 at. hay có độ phóng xạ cao đến 750 000 rad. Nhiều vi sinh vật có thể phát triển tốt trong điều kiện tuyệt đối kỵ khí, có noài nấm sợi có thể phát triển dày đặc trong bể ngâm tử thi với nộng độ Formol rất cao. Vi sinh vật đa số là đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh, số lượng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trường sống.

do đó rất dễ dàng phát sinh biến dị. Tần số biến dị thường ở mức 10-5-10-10. Chỉ sau một thời gian ngắn đã có thể tạo ra một số lượng rất lớn các cá thể biến dị ở các hế hệ sau. Những biến dị có ích sẽ đưa lại hiệu quả rất lớn trong sản xuất.

Nếu như khi mới phát hiện ra penicillin hoạt tính chỉ đạt 20 đơn vị/ml dịch lên men (1943) thì nay đã có thể đạt trên 100 000 đơn vị/ml. Khi mới phát hiện ra acid glutamic chỉ đạt 1-2g/l thì nay đã đạt đến 150g/ml dịch lên men (VEDAN-Việt Nam). Nhà máy Vedan-Việt Nam 5) Phân bố rộng, chủng loại nhiều : Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi trên Trái đất, trong không khí, trong đất, trên núi cao, dưới biển sâu, trên cơ thể, người, động vật, thực vật, trong thực phẩm, trên mọi đồ vật. Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc thực hiện các vòng tuần hoàn sinh-địa-hoá học (biogeochemical cycles) như vòng tuần hoàn C, vòng tuần hoàn n, vòng tuần hoàn P, vòng tuần hoàn S, vòng tuần hoàn Fe.

Trong nước vi sinh vật có nhiều ở vùng duyên hải (littoral zone), vùng nước nông (limnetic zone) và ngay cả ở vùng nước sâu (profundal zone), vùng đáy ao hồ (benthic zone). Trong không khí thì càng lên cao số lượng vi sinh vật càng ít. Số lượng vi sinh vật trong không khí ở các khu dân cư đông đúc cao hơn rất nhiều so với không khí trên mặt biển và nhất là trong không khí ở Bắc cực, Nam cực. Hầu như không có hợp chất carbon nào (trừ kim cương, đá graphít.) mà không là thức ăn của những nhóm vi sinh vật nào đó (kể cả dầu mỏ, khí thiên nhiên, formol.

Vi sinh vật có rất phong phú các kiểu dinh dưỡng khác nhau : quang tự dưỡng (photoautotrophy), quang dị dưỡng (photoheterotrophy), hoá tự dưỡng (chemoautotrophy), hoá dị dưỡng (chemoheterotrophy).tự dưỡng chất sinh trưởng (auxoautotroph), dị dưỡng chất sinh trưởng (auxoheterotroph). 6)- Là sinh vật xuất hiện đầu tiên trên trái đất : Trái đất hình thành cách đây 4,6 tỷ năm nhưng cho đến nay mới chỉ tìm thấy dấu vết của sự sống từ cách đây 3,5 tỷ năm. Đó là các vi sinh vật hoá thạch còn để lại vết tích trong các tầng đá cổ. Vi sinh vật hoá thạch cỗưa nhất đã được phát hiện là nhữngdạng rất giống với Vi khuẩn lam ngày nay.

Chúng được J.William Schopf tìm thấy tại các tầng đá cổ ở miền Tây Australia. Chúng có dạng đa bào đơn giản, nối thành sợi dài đến vài chục mm với đường kính khoảng 1-2 mm và có thành tế bào khá dày. Trước đó các nhà khoa học cũng đã tìm thấy vết tích của chi Gloeodiniopsis có niên đại cách đây 1,5 tỷ năm và vết tích của chi Palaeolyngbya có niên đại cách đây 950 triệu năm. Vết tích vi khuẩn lam cách Vết tích Gloeodiniopsis cách đây 1,5 tỷ Vết tích Palaeolyngbya cách đây 950 đây 3,5 tỷ năm năm triệu năm Cấu trúc tế bào vi khuẩn 1.

Thành tế bào : Thành tế bào (cell wall) giúp duy trì hình thấi của tế bào, hỗ trợ sự chuyển động của tiên mao (flagellum) , 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 (bacteriophage).Christian Gram đã nghĩ ra phương pháp nhuộm phân biệt để phân chia vi khuẩn thành 2 nhóm khác nhau : vi khuẩn Gram dương (G+) và vi khuẩn Gram âm (G-). Phương pháp nhuộm Gram về sau được sử dụng rộng rãi khi định loại vi sinh vật. Thành phần hoá học của 2 nhóm này khác nhau chủ yếu như sau : Gram dương Gram âm Thành phần khô của thành tế bào Tỷ lệ % đối với khối lượng Peptidoglycan 30-95 5-20 Acid teicoic (Teichoic acid) Cao 0 Lipid Hầu như không có 20 Protein Không có hoặc có ít Cao Màng sinh chất (plasma membrane); Màng ngoài (outer membrane); Chu chất (Periplasmic space) Peptidoglycan là loại polyme xốp, khá bền vững, cấu tạo bởi 3 thành phần: -N-Acetylglucosamin ( N-Acetylglucosamine, NAG) -Acid N-Acetylmuramic (N-Acetylmuramic acid, NAM) -Tetrapeptid chứa cả D- và L- acid amin Thành tế bào vi khuẩn Gram dương Thành tế bào vi khuẩn Gram âm 2- Màng sinh chất: Màng sinh chất hay Màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane, CM) ở vi khuẩn cũng tương tự như ở các sinh vật khác. Chúng cấu tạo bởi 2 lớp phospholipid (PL), chiếm 30-40% khối lượng của màng, và các protein (nằm trong, ngoài hay xen giữa màng), chiếm 60-70% khối lượng của màng.

Đầu phosphat của PL tích điện, phân cực, ưa nước ; đuôi hydrocarbon không tích điện, không phân cực, kỵ nước. CM có các chức năng chủ yếu sau đây: - Khống chế sự qua lại của các chất dinh dưỡng, các sản phẩm trao đổi chất - Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường trong tế bào.