Bài 4.1: Vi khuẩn - dem vi sinh lamela

Mục tiêu

Trong bài này, chúng ta sẽ tìm hiểu các khái niệm sau đây:

• Cấu trúc của vi khuẩn.

• Các giai đoạn tăng trưởng của vi khuẩn.

• Các loại hô hấp.

• Làm thế nào để xác định và phân loại vi khuẩn.

Tất cả các vi khuẩn (vi sinh) có những đặc điểm cấu trúc, di truyền và trao đổi chất khác nhau, đặc biệt hóa sinh là khá quan trọng tồn tại trong nhiều loài vi khuẩn. Những khác biệt này cho phép vi khuẩn sống trong nhiều môi trương khác nhau, và thậm chí khắc nghiệt. Ví dụ, một số vi khuẩn tái tạo nitơ và carbon từ các vật chất hữu cơ, sau đó phóng thích các loại khí này vào khí quyển để được tái sử dụng bởi các sinh vật khác. Các vi khuẩn gây bệnh ở con người và động vật, giúp tiêu hóa nước thải tại nhà máy xử lý, hoặc ứng dụng tạo ra cồn trong rượu vang, bia và rượu. Ngoài ra, còn những vi khuẩn khác được con người sử dụng để phá vỡ các chất thải độc hại trong môi trường, được gọi là xử lý sinh học.

Prokaryote.

Một tế bào prokaryote như vi khuẩn, là một tế bào không có một hạt nhân thật sự. Cấu trúc hạt nhân của chúng được gọi là một nucleoid, trong đó có chứa các vật liệu di truyền của tế bào, và thường là một phân tử tròn đơn của DNA.

Glycocalyx

Glycocalyx là một lớp võ có đường kết dính gồm polysaccharides và/hoặc polypeptide bao quanh tế bào. Glycocalyx  gắn chặt vào bề mặt của tế bào gọi là viên nang, hoặc kết dính lỏng lẻo gọi là lớp chất nhờn. Lớp chất nhờn này hòa tan trong nước và được sử dụng bởi các tế bào procaryotic để bám dính trên bề mặt của tế bào.

Lông roi

Lông roi được hình thành từ protein và có hình dạng "giống như cái roi". Chúng được sử dụng bởi các tế bào procaryotic cho việc di chuyển. Các lông roi đẩy các vi sinh vật khỏi tác hại và hướng tới thực phẩm.

Fimbriae

Fimbriae là proteinaceous, bám dính, có lông cứng được sử dụng bởi các tế bào để bám dính với nhau và với các đối tượng xung quanh chúng. Fimbriae chịu trách nhiệm cho sự bám dính của tế bào dẫn đến màng sinh học và là nơi cư trú của các vi sinh vật của các chất rắn vô tri vô giác như đá và thủy tinh.

Pili

Pili có hình ống được sử dụng để dịch chuyển DNA từ một tế bào này sang tế bào khác, tương tự như ống dẫn nhiên liệu cho tàu bay. Một số chúng được sử dụng để bám dính một tế bào này sang tế bào khác. Các Pili được hình thành từ protein, có chiều dài ngắn hơn chiều dài lông roi  và dài hơn fimbriae.

Vách tế bào (cell wall)

Vách tế bào của procaryotic nằm bên ngoài màng tế bào và tạo hình cho các tế bào và hỗ trợ cấu trúc cứng chắc cho các tế bào. Vách tế bào cũng bảo vệ các tế bào từ môi trường của chính nó. Áp suất bên trong tế bào tạo dựng các chất dinh dưỡng có chứa chất lỏng đi vào tế bào. Đây là công việc của các thành tế bào để chống lại áp lực giống như cách của một khí cầu chống lại việc tăng áp lực khi nó được thổi phồng. Nếu áp lực bên trong tế bào trở nên quá lớn, thành tế bào vỡ ra được gọi là ly giải.

Vách tế bào được phân loại theo hai cách:

• Gram dương là một bức tường có nhiều lớp peptidoglygan giúp giữ lại các tinh thể của chất nhuộm tím khi tế bào được nhuộm màu. Điều này cho phép các tế bào màu tím được nhìn thấy dưới kính hiển vi.

• Gram âm là một bức tường vi khuẩn gram âm mỏng. Bên trong được làm bằng peptidoglycan. Màng bên ngoài gồm các phospholipid và lipopolysaccharides.

Vách tế bào không giữ lại các tinh thể của chất nhuộm tím khi tế bào được nhuộm màu. Các tế bào hồng xuất hiện khi xem bằng kính hiển vi.

Màng tế bào chất

Các tế bào procaryotic có màng tế bào gọi là màng tế bào chất hình thành nên cấu trúc bên ngoài của các tế bào và tách cấu trúc bên trong của tế bào từ môi trường. Màng này cung cấp một rào cản có chọn lọc, cho phép một số chất và hóa chất di chuyển vào và ra khỏi tế bào.

Màng tế bào  quy định về lưu lượng của các phân tử (như các chất dinh dưỡng) vào tế bào và loại bỏ chất thải từ các tế bào bằng cách mở và đóng cửa gọi là kênh. Trong procaryotes quang hợp, các màng sản xuất năng lượng bằng cách thu thập năng lượng dưới dạng ánh sáng. Hai loại cơ chế vận chuyển được sử dụng để di chuyển các chất qua lại màng tế bào. Đây là những phương thức giao thông thụ động và chủ động.

Th.sỹ Nguyễn Minh Trí lược dịch