Chuyên đề Vi sinh vật học

n vô tính chủ yếu 
- Phân đôi là hình thức sinh sản vô tính ít phổ biến và chỉ xảy ra ở 1 chi của nấm men là Schizosaccharomyces.
*Sinh sản hữu tính 
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử túi
b. Nấm mốc
* Sinh sản vô tính:
- Bằng bào tử trần hay còn gọi là ngoại bào tử.
- Bào tử vô tính hình thành trên các đỉnh của sợi nấm khí sinh.
- Sinh sản vô tính: bằng bào tử kín
- Ssản vô tính bằng bào tử áo.Bào tử được bao bọc bởi vách dày.
* Sinh sản hữu tính 
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử đảm 
+ Có ở các nấm lớn như nấm rơm.
+ Mặt dưới mũ nấm có cấu trúc hình dùi cui gọi là đảm.
+ Bào tử phát sinh trên các đỉnh của đảm gọi là bào tử đảm.
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử túi
+ Bào tử nằm bên trong các túi gọi là BT túi.
- Sinh sản hữu tính bằng bào tử tiếp hợp
+ BT lớn được hình thành trong lớp thành rất dày
 - Sinh sản hữu tính bằng bào tử noãn 
Sinh sản hữu tính bằng bào tử noãn 
 Là bào tử lớn có lông roi và được hình thành ở các nấm thủy sinh
.
c. Đặc điểm chung của sinh sản 
Ở vi sinh vật
 Hình thức sinh sản rất phong phú và đơn giản.
Tốc độ sinh sản rất nhanh.
 VSV có thể dễ dàng phát tán khắp nơi nhờ gió, nhờ nước và các SV khác.
 Do đặc điểm này mà con người đã sản xuất sinh khối VSV để thu các sản phẩm với nhiều mục đích khác nhau.
* Một vài ứng dụng
- Sử dụng en zim amylaza và proteaza của A. oryae để SX nước tương, nước giải khát (murin-Nhật)
- Sản xuất KS Xephalosporin từ nấm mốc Cephalosporium
- Tảo Chlorella được con người nuôi cấy trên các tàu vũ trụ nhằm cung cấo oxy và thức ăn cho các nhà du hành vũ trụ.
- 80% kháng sinh hiện biết có nguồn gốc từ xạ khuẩn.
Dimitri Ivanopxkii
- Sử dụng các cây phi lao có xạ khuẩn cố định đạm để phủ xanh đồi trọc, tái sinh rừng.
- Bón phân để VSV phát triển tại khu vực ô nhiễm dầu 
- Sử dụng các chế phẩm sinh học Probiotic phòng và trị một số bệnh đường ruột
E. VIRÚT VÀ BỆNH TRUYỀN NHIỄM
I/ Lược sử nghiên cứu virut
- Từ cổ xưa cách đây 1500 năm trước CN, người ta đã tìm thấy bằng chứng về các bệnh bại liệt, bệnh dại, bệnh đậu mùa ở Ai Cập, Hy Lạp, Ấn Độ và Trung Hoa.
- 1892 nhà sinh lý thực người Nga Dimitri Ivanopxkii đã tìm ra nguyên nhân gây bệnh đốm thuốc lá bằng thí nghiệm rất đơn giản sau đây:
Tác nhân gây bệnh được gọi là virut, chúng có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với VK
- Năm 1935 Wendel M.Stanley đã thông báo gây chấn động rằng ông đã kết tinh được virut đốm thuốc lá khiến người ta nghi ngờ bản chất sống của virut.
- Vào những năm 40 của thế kỷ này, sự ra đời của kính hiển vi điện tử và việc tìm ra phương pháp nuôi cấy virut trong bình nuôi cấy mô tế bào giúp con người nhận biết được hình thái, cấu trúc và bản chất của virut.
- Những thành tựu về virut trong nhiều năm qua đã góp phần quan trọng đẩy lùi các bệnh do chúng gây ra ở người, vật nuôi và cây trồng, thúc đẩy sự phát triển chung của Sinh học hiện đại.
 Vi rut là gì?
 Vi rut là một thực thể sống đặc biệt, chưa có cấu tạo tế bào, sống kí sinh bắt buộc, kích thước siêu hiển vi nên muốn quan sát chúng phải sử dụng đến kính hiển vi điện tử.
II. Hình thái, cấu tạo virut
1. Hình thái, kích thước
 Có 3 dạng hình thái cơ bản sau :
a. Đối xứng xoắn : trục đối xứng trùng với trục dọc cơ thể. Các cápsome sắp xếp theo kiểu xoắn lò xo đều hay không đều. 
Virut đốm thuốc lá
Virut dại
 b. Đối xứng khối: cơ thể có 3 trục đối xứng, các capsome xếp thành hình cầu hay khối cầu đa diện.
Virut bại liệt
Virut HIV
d. Ngoài 3 dạng cơ bản trên, một số virut có hình dạng bất định như virut cúm.
c. Đối xứng phức hợp: 
 + Phần đầu có cấu trúc đối xứng khối.
 + Phần đuôi có cấu trúc đối xứng xoắn.
& Vậy hình thái của VR phụ thuộc vào yếu tố nào?
Kích thước. Virut có kích thước rất nhỏ: từ 10 -100 nm.
Virut nhỏ nhất = 1/100 vi khuẩn E. coli
 (virut bại liệt đường kính 10Ao)
Virut lớn nhất = 1/10 vi khuẩn E. coli 
 (virut đậu mùa đường kính 300Ao)
 (1mm3 có thể chứa 10 vạn tỷ virut) 
* Vậy, để đo kích thước của VR người ta dùng các phương pháp sau : 
+ Đo trực tiếp trên kính hiển vi điện tử.
+ Dùng phương pháp li tâm siêu tốc.
+ Cho qua màng lọc khi biết trước kích thước lỗ màng.
2. Cấu tạo chung của virut
 * Gồm 2 phần chính:Phần vỏ ; Phần nhân 
 - Một số cấu trúc riêng :Màng bao; Enzim
Phần vỏ (capside)
 - Gồm các phân tử protein giống nhau có PTL từ 18 000 - 38 000 tập hợp thành các đvht hay còn gọi là capsome.
+ Các capsome liên kết với nhau thành vỏ capside.
+ Số lượng capsome từ vài chục đến vài ngàn trên một hạt virut.
- Phức hợp axit nucleic- capside gọi là nucleocapside.
* Kích thước virut liên quan đến số lượng các capsome trên vỏ capside.
 VD: VR hecpet có số lượng capsome: 72 kích thước 150 - 200nm; Parvovirut có số lượng capsome: 12 kích thước:18 – 26 nm
* Chức năng phần vỏ 
- Chứa đựng và bảo vệ phần nhân
- Giúp virut gắn vào vị trí đặc hiệu trên tế bào chủ nhờ các thụ thể.
- Duy trì sự ổn định về hình thái, kích thước virut.
- Quyết định tính kháng nguyên đặc hiệu cho virut.
b. Phần nhân (axit nucleic)
 Cấu tạo
* Bộ gen của sinh vật nhân chuẩn luôn là ADN 2 sợi.
* Bộ gen của virut chỉ chứa một trong 2 loại axit nucleic có thể là ADN hoặc ARN (1 sợi hoặc 2 sợi).
* Số lượng axit nucleic chiếm 1-2% trọng lượng hạt VR.
* Số lượng gen từ 4 - vài trăm gen tuỳ loài VR.
* Chức năng của phần nhân
- Mang thông tin di truyền đặc trưng cho từng virut.
- Quyết định khả năng gây nhiễm của virut với tế bào chủ.
- Quyết định chu kỳ nhân lên và tính bán kháng nguyên đặc hiệu của virut
à Axit nucleic có vai trò quyết định và quy định mọi đặc điểm của virut
c. Một số cấu trúc riêng
 - Màng bao là lớp màng bao ngoài vỏ capsit, được cấu tạo tương tự như màng cơ bản. Trên màng có các núm lồi hay còn gọi là các gai.
Chức năng màng bao:
 + Giúp bảo vệ phần vỏ và ổn định KT của VR
 + Giúp VR bám vào vị trí đặc hiệu trên bề mặt TB chủ.
 + Tham gia lắp ráp và giải phóng VR.
 + Tạo nên các KN đặc hiệu trên bề mặt VK nhờ các gai lipoprotein.
+ Các enzim tham gia quá trình nhân lên của VR (lizozim, AND polimeraza, ARN polimeraza), 
& Phân biệt Viroit và Prion
Các đặc điểm
Viroit
Prion
Bản chất phân tử
Phân tử ARN đơn dạng vòng
Phân tử protein
Đối tượng gây bệnh
Tế bào thực vật
Tế bào động vật
Cơ chế gây bệnh
Nhân lên nhờ hệ thống enzim của TB chủ
Prion bình thường biến đổi thành prion độc gây thóai hóa hệ TK
Ví dụ
Bệnh củ khoai tây hình thoi
Bệnh hại cây dừa
Bệnh bò điên (xốp não)
III. Phân loại virut: 
1. Căn cứ vào vật chủ gây nhiễm:
- Virut gây bệnh ở người và động vật.
- Virut gây bệnh ở thực vật.
- Virut gây bệnh ở vi sinh vật
 2. Căn cứ vào triệu chứng lâm sàng
- Virut gây bệnh phổ biến 
- Virut gây bệnh ở hệ thần kinh
- Virut gây bệnh ở da và niêm mạc
3. Căn cứ vào cấu trúc và đặc điểm sinh học của virut
- Kiểu axit nucleic
- Cấu trúc và kiểu đối xứng của capside
- Có hay không có màng ngoài
- Số lượng capsome
- Kích thước của axit nucleic
- Đường kính hạt virut
- Vị trí lắp ráp với axit nucleic - Vị trí gắn màng ngoài
IV Chu trình nhân lên của Bacteriophage:
Cấu trúc Bacteriophage (thực khuẩn thể T2 kí sinh trên E. coli)
* Phần đầu: đối xứng 20 mặt.
 - 8 loại protein (212 đvht).
 - AND sợi kép (169 000 cặp nucleotit với 30 gen hoạt động chức năng)
*- Phần đuôi: - Bao đuôi co rút
 - Trụ đuôi (8nm)
 - Đĩa gốc (gai đuôi và lông đuôi)
( Hình bên )
Chu kỳ nhân lên của bacteriophage gồm 5 giai đoạn:
Giai đoạn hấp phụ
Giai đoạn xâm nhập
Giai đoạn sinh tổng hợp
Giai đoạn lắp ráp
Giai đoạn giải phóng virut
1. Giai đoạn hấp phụ ( Hình 1)
- Đầu mút của sợi lông đuôi gắn vào những vị trí nhất định trên bề mặt tế bào VK gọi là thụ thể nhờ các liên kết hoá học.
- Thụ thể có tính đặc hiệu cao với từng loại virut.
- Sự hấp phụ ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố:
- Ngưỡng lây nhiễm: tỷ số tương quan giữa số lượng VR/ TBVK
Sự có mặt của các nhân tố bổ trợ 
- Triptophan - TKT T4 
- Biotin – VR nhiễm Corynerbacterium glutamicum
- Nồng độ các ion (Ca++, Al+++) pH =7
- Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của VR 
2. Giai đoạn xâm nhập: ( Hình 2) 
Diễn ra theo 2 cơ chế :
*Cơ chế cởi áo: tiết men lizozim làm tan lớp peptidoglican ở thành tế bào để tuồn axit nucleic, phần vỏ để lại bên ngoài.
*Cơ chế thực bào: các chân giả bao quanh hạt virut, tiết enzim làm tan vỏ, giải phóng axit nucleic vào TB
3. Giai đoạn sinh tổng hợp ( Hình 3)
- Nguyên tắc của sự tổng hợp : Nguyên liệu, năng lượng lấy từ VK, khuôn mẫu của virut à sản phẩm tổng hợp ra là đặc trưng cho virut.
Quá trình tổng hợp gồm 2 sự kiện chính:
a.Ức chế sự tổng hợp các thành phần TBVK
VR tiết enzim dezoxyribonucleaza để: 
+ Phân huỷ axit nucleic,
+ Đình chỉ quá trình tổng hợp protein
+ Giải phóng các nucleotit tự do làm nguyên liệu cho q/trình tổng hợp.
b. Tích cực tổng hợp các thành phần VR 
- Tổng hợp các enzim đặc hiệu (AND-ARN polymeraza) để tổng hợp các axit nucleic.
- Tổng hợp protit theo nhu cầu từng giai đoạn: 
 + Protein kì đầu (enzim sao chép mARN, gắn VR vào VK, điều khiển sự tổng hơp)
 + Protein kỳ giữa (protein vỏ và đuôi)
 + Protein kỳ cuối (enzim lắp ráp, phá huỷ thành TB) 
4. Giai đoạn lắp ráp virut ( Hình 4)
- Các thành phần đầu đuôi được tổng hợp riêng, sau có sự lắp ráp với nhau.
- ADN nhân được sao chép nhờ ADN -polimeraza sẽ chui vào đầu tạo thành hạt virut hoàn chỉnh.
 AND thừa được phân giải nhờ nucleaza
5. Giai đoạn giải phóng virut ( Hình 5)
* Giải phóng từ từ: VR tiết ra enzim chọc thủng thành TBVK → TB chết từ từ
* Giải phóng ồ ạt: VR tiết enzim làm thành tế bào vỡ đột ngột → TB chết rất nhanh
Tóm lại:
 - Quá trình nhân lên chỉ xảy ra khi VR xâm nhập vào cơ thể sống.
 - Thực chất đó là sự nhân lên của 2 thành phần protein và axit nucleic, sau kết hợp lại thành hạt virut.
 - Thời gian của 1 chu kỳ khoảng 25 phút.
 - Số lượng phage được hình thành khoảng 100 - 200 hạt.
V.Chu trình tiềm tan
1. Định nghĩa: Là quá trình ADN của virut xâm nhập vào hệ gen TB chủ (prophage), nhân lên cùng hệ gen TB chủ và tồn tại trong đó suốt một thời gian dài gọi là chu trình tiềm tan.
+ VR tham gia vào quá trình này