CHƯƠNG I 1. Các thuốc nhuộm cho kính hiển vi quang học khác với thuốc nhuộm cho kính hiển vi điện tử như thế nào ? 2. Chúng ta nên dùng loại kính hiển vi nào để nghiên cứu : a. sự thay đổi hình dạng của tế bào bạch cầu ? b.
chi tiết kết cấu bề mặt sợi tóc ? c. cấu trúc chi tiết của 1 bào quan ? 3. Nội dung chính của học thuyết tế bào là gì ? 4. Theo quan điểm hiện đại, thuyết tế bào gồm những nguyên lý nào ? 5.
Dù là tế bào nhân sơ hay nhân chuẩn, chúng đều có những đặc điểm chung gì ? 6. Tế bào thực hiện những chức năng nào ? CHƯƠNG 2 TẾ BÀO PROKARYOTE 1. HÌNH THÁI 15 Vi khuẩn rất đa dạng, kích thước thay đổi tuỳ từng loài, từ vài µm đến vài chục µm. Tùy thuộc vào hình dạng có thể chia thành 3 nhóm chính: - Hình cầu: Cầu khuẩn.
Trong cầu khuẩn tuỳ theo mặt phẳng phân chia và đặc điểm liên hệ giữa các tế bào sau khi phân chia ta có các giống sau: Đơn cầu khuẩn (Micrococcus); Song cầu khuẩn (Piplococcus); Liên cầu khuẩn (Streptococcus); Tụ cầu khuẩn (Staphylococcus); Bát cầu khuẩn (Sarcina). - Hình que: Trực khuẩn. Loài này phong phú nhất và có kích thước trung bình 0,5 - 1 x 2 - 3m. Ví dụ: - Vi khuẩn E.
Hình dạng của vi khuẩn 16 - Hình xoắn: Xoắn khuẩn. Có hình dạng và kích thước rất đa dạng : + Phẩy khuẩn (Vibrio): Vi khuẩn có hình que hơi uốn cong nên có hình dấu phẩy + Xoắn khuẩn (Spirillum): Vi khuẩn có hình xoắn thưa. + Xoắn thể (Spirochaeta = Spirochaetales): Vi khuẩn có hình xoắn khít + Xạ khuẩn (Actynomcycetes): Vi khuẩn có dạng hình tia, hình sợi 2. CẤU TẠO Tế bào vi khuẩn có tổ chức bên trong khá đơn giản, màng sinh chất không xoang hoá tế bào chất thành các xoang riêng biệt có màng giới hạn bao bọc (Do đó không có bào quan chuyên hoá có tổ chức cao có màng giới hạn bao bọc).
Toàn bộ tế bào chất là một đơn vị không có cấu trúc nâng đỡ bên trong và độ bền vững của tế bào là nhờ thành tế bào bao ngoài. Thành phần cấu tạo về cơ bản gồm có màng, tế bào chất và nhân (nhân không có màng nhân). Cấu trúc chung của tế bào vi khuẩn 2. Vỏ bọc (Hoặc màng nhầy - capsule) Đa số các loài vi khuẩn tiết ra một số chất hữu cơ bao quanh màng tế bào làm thành một lớp nhầy gọi là vỏ bọc.
Lớp nhầy này có thể rất mỏng (< 0,2 m) hoặc dày (> 0,2m), có khi bao cả một chuỗi gồm nhiều vi khuẩn. Kích thước của vỏ bọc và sự hình thành vỏ bọc tuỳ thuộc vào loài vi sinh vật và điều kiện nuôi cấy. 17 Một số vi khuẩn không có vỏ bọc, tế bào của nó được bao bọc trong 1 lớp dịch nhày không có giới hạn xác định và cấu trúc rõ rệt. Thành phần của vỏ bọc gồm có: 90 - 98% là H2O; 2% chất khô chủ yếu là polysaccarit.
Khi làm khô, ở một số vi khuẩn trong vỏ bọc còn có chứa 1 ít Lipoprotein. Chức năng của màng nhày: Là nơi dự trữ chất dinh dưỡng; Bảo vệ tế bào vi khuẩn tránh tác dụng thực bào của bạch cầu tăng cường độc hại của vi khuẩn gây bệnh; Một số vi khuẩn hình sợi dùng vỏ nhày để bám vào các giá thể dưới nước. Thành tế bào (cell wall) Thành tế bào còn gọi là màng tế bào hay vách tế bào của vi khuẩn. Thành tế bào cấu tạo phức tạp, dày và cứng, chiếm 20 - 30% trọng lượng khô của tế bào vi khuẩn.
Thành phần cấu tạo chủ yếu là Glucopeptit (Gồm có: Peptidoglucan, mucopeptit, murein) vă axit Teicoic. Ngoài hai hợp chất trên, trong thành tế bào còn có các hợp chất khác: Protein, Lipoprotein và Polysaccarit. Tỉ lệ của các thành phần này khác nhau ở vi khuẩn Gram (+) và Gram (-). Thành tế bào của vi khuẩn Gram (+) và Gram (-) Về chức năng, thành tế bào được dùng để bảo vệ về mặt cơ học và giữ vững hình dạng của vi khuẩn.
Ngoài ra, nó còn giúp bảo vệ tế bào khỏi những tác động của các hợp chất hóa học, duy trì áp xuất thẩm thấu bên trong tế bào. Ví dụ: Thành tế bào của một số vi khuẩn có thể gây cản trở sự xâm nhập của chất kháng sinh vào bên trong tế bào. Với chức năng bảo vệ như vậy, thành tế bào chính là một trong số các đích tác dụng của thuốc đối với vi khuẩn. Ngoài ra, thành tế bào còn có chức năng mang các kháng nguyên của vi khuẩn hay mang nội độc tố của một số vi khuẩn gram (-).
Khi có sự xâm nhập của phage, thành tế bào là chỗ bám của phage. Về mặt cấu tạo, thành tế bào vi khuẩn có hai kiểu cấu tạo chính tương ứng với hai nhóm vi khuẩn có tên là Gram (+) và Gram (-). Người đầu tiên đề xướng hai phương pháp nhuộm để phân biệt hai nhóm vi khuẩn này là H.Gram, Đan mạch. Theo phương pháp 18 nhuộm Gram, vi khuẩn Gram (+) sẽ bắt màu xanh tím, còn vi khuẩn Gram (-) sẽ bắt màu đỏ tía.
Cấu tạo khái quát của hai loại thành tế bào vi khuẩn này có thể tóm lược như sau: + Vi khuẩn Gram (+) có thành tế bào dày, gồm 1 lớp, thành phần tương đối đồng nhất. + Vi khuẩn Gram (-) có thành tế bào mỏng, gồm nhiều lớp, thành phần và cấu tạo tương đối phức tạp. Màng sinh chất (cytoplasmic membrane hay plasmamembrane) Màng sinh chất là lớp màng bao quanh và ngăn các tế bào chất với màng tế bào. Sơ đồ cấu tạo màng sinh chất.
Sơ đồ màng khảm lỏng linh động (Theo Henri Leclere et, at 1994) Về mặt cấu tạo, màng sinh chất gồm có 3 thành phần chính là: + Lipit (chiếm khoảng 30 - 40%) chủ yếu ở dạng photpholipit. Hai lớp phân tử photpholipit nằm giữa trong suốt; các đuôi kị nước được sắp xếp quay vào nhau, còn đầu ưa nước quay ra phía ngoài. Sự sắp xếp này thuận lợi nhất cho chức năng vận chuyển các chất của màng. + Protein (có thể chiếm tới 60 - 70%) gồm rất nhiều hệ enzim, trong đó có hệ enzim pecmeaza có tác dụng vận chuyển các chất qua màng.
+ Gluxit: Chiếm một tỉ lệ nhỏ 19 Ngoài ra, màng sinh chất của tế bào Prokaryote còn có thêm axit diaminopimelic (chỉ gặp ở vi khuẩn và tảo xanh) và axit formic. Trên màng sinh chất có những chỗ lõm vào tạo thành nếp gấp gọi là mesosome, mesosome có khi đính vào màng nhân của vi khuẩn. Màng sinh chất có tính chất thẩm thấu chọn lọc các chất dinh dưỡng vào trong tế bào và thải các sản phẩm trao đổi chất ra ngoài tế bào vì nó chứa các enzyme có khả năng điều khiển quá trình trao đổi chất giữa vi khuẩn và môi trường xung quanh. Màng sinh chất chứa nhiều enzyme hô hấp, enzyme của chu trình Krebs.
Màng sinh chất còn có vai trò sinh tổng hợp protein và đóng vai trò nhất định trong quá trình sinh sản của vi khuẩn. Tế bào chất (cytoplasm) Tế bào chất là vùng dịch thể được giới hạn bởi màng tế bào, có cấu tạo dạng keo, chứa 80%-90% là nước, còn lại là cac lipoprotein. Toàn tế bào chất là một khối thống nhất, không phân hóa thành các vùng chức năng, hầu như không chứa các bào quan. Tuy nhiên, trong tế bào chất có chứa ribosome, các thể vùi (là nơi dự trữ các chất dinh dưỡng và năng lượng), protein, lipid, glycogen, ARN.
Tuỳ từng loài vi khuẩn mà trong tế bào chất còn có chứa một vài phân tử ADN vòng nhỏ gọi là plasmid. Plasmid nằm tách biệt hoặc gắn vào NST của vi khuẩn. Các hoạt động sống của tế bào đều diễn ra chung trong tế bào chất mà không phân định ranh giới rõ rệt. Ribosome Ở vi khuẩn, ribosome là các hạt có hệ số lắng 70S (S là chữ đầu của đơn vị Svedberg , là hệ số lắng đo được trong siêu li tâm).
1S = 1013 cm/s Một tế bào vi khuẩn có khoảng trên 10.000 ribôxôm, tế bào E.coli đang phát triển mạnh có từ 15. Mỗi Riboxôm có hai tiểu phần: Tiểu phần lớn có hệ số lắng 50S và tiểu phần bé có hệ số lắng 30S. Trong tế bào chất, các tiểu đơn vị này nằm riêng lẻ, nhưng khi tham gia vào quá trình dich mã, chúng sẽ kết hợp lại với nhau. Thành phần cấu tạo của mỗi Riboxôm gồm có 63%ARN và 37%Protein.
Ngoài ra trong Riboxôm còn có một lượng nhỏ Lipit, enzim Ribonucleaza, Galactozidaza, Lixinaminopeptidaza. Chức năng của riboxom: Là trung tâm tổng hợp protein. Ngoài ra, Ribôxôm cũng là nơi tác động của một số loại kháng sinh, làm sai lạc sự tổng hợp protein của vi khuẩn như aminozitm, cloramphenicon. Cấu trúc của ribosome ở tế bào vi khuẩn 2.
Mezosome Mezosome là một thể hình cầu trông giống như một bong bóng nằm trong nguyên sinh chất, gần vách ngăn, chỉ xuất hiện khi tế bào phân chia (màng sinh chất lõm vào khối tế bào chất tạo thành nếp gấp). Mezoxom có đường kính khoảng 2500A0, gồm nhiều lớp màng bện chặt lại với nhau, chiều dày của mỗi màng khoảng 75A0. Một tế bào có khoảng 1 - 2 mezoxom. Mezoxom là nơi định vị của ADN tế bào vi khuẩn khi nó bước vào quá trình nhân đôi, hình thành vách ngăn trong sự phân bào trực phân hình thành 2 tế bào con.
Ngoài ra, nó còn có vai trò tương tự như ti thể do có chứa hệ thống enzyme vận chuyển điện tử và một số nhân tố của quá trình photpho ril hoá oxy hoá để hình thành ATP. Các hạt chất dự trữ và vật thể ẩn nhập Các hạt chất dự trữ hay gặp thường là: Hạt hydratcacbon (Hạt tinh bột, hạt glycogen, hạt Gramanuloza) được sử dụng làm nguồn năng lượng và thức ăn Cacbon; Hạt cacboxyxom (hạt Ribuloza di photphat cacboxylaza); Hạt volutin dự trữ polyphotphat vô cơ; Hạt lưu huỳnh và các giọt mỡ Vật thể ẩn nhập gồm các tinh thể giết côn trùng gặp ở một số vi khuẩn hiếu khí sinh bào tử như Bac.Tinh thể giết côn trùng có khả năng tiết ra độc tố giết được một số côn trùng có hại, có thể dùng chúng để sản xuất chế phẩm vi sinh vật giết côn trùng có hại trong công nghệ sinh học, phá hoại cây trồng tốt hơn dùng hoá chất. Ngoài ra còn có tinh thể canxioxalat gặp ở vi khuẩn Chromatium okeni. Các thể mang màu và sắc tố: Ở nhiều loài vi khuẩn có khả năng tiết các sắc tố khác nhau vào môi trường hoặc tế bào được sắc tố hoá.
Khả năng tạo thành sắc tố là một đặc điểm có tính di truyền ở vi sinh vật.