Kiến thức cơ bản về vi khuẩn

1.1. Khái niệm vi trùng
Vi sinh vật gồm có vi trùng và virus, nhưng vi trùng có khá đầy đủ đặc thù của một vi sinh vật như năng lực tự tổng hợp chất dinh dưỡng để tăng trưởng và nhân lên

    

1.2. Hình thể, size và cấu trúc vi trùng
Vi khuẩn là những sinh vật đơn bào, chúng có cấu trúc và hoạt động giải trí đơn thuần hơn nhiều so với những tế bào có màng nhân ( eucaryote ). Tuy nhiên có một vài cơ quan như vách tế bào hay tính năng di truyền và sự luân chuyển di truyền phức tạp không kém sinh vật tăng trưởng .
1.2.1. Hình thể và kích cỡ vi trùng
Mỗi loại vi trùng có hình dạng và size nhất định, do vách của tế bào vi trùng quyết định hành động. Hình thể và size của vi trùng hoàn toàn có thể quan sát và xác lập được bằng chiêu thức nhuộm và quan sát bằng kính hiển vi. Để xác lập vi trùng, hình thể là một tiêu chuẩn rất quan trọng đóng vai trò xu thế, để định loại một vi trùng còn phải phối hợp với với những yếu tố khác như đặc thù sinh vật hoá học, kháng nguyên của vi trùng và năng lực gây bệnh ). Tuy nhiên trong một số ít trường hợp nhất định, dựa vào hình thể vi trùng tích hợp với lâm sàng người ta hoàn toàn có thể chẩn đoán xác lập bệnh .
Đơn vị đo kích cỡ của vi trùng là micromet ( 1 µm = 1/1000 mm ). Kích thước và hình thể của những loại vi trùng khác nhau thì không giống nhau và hoàn toàn có thể còn nhờ vào vào điều kiện kèm theo sống sót của chúng. Dựa vào hình thể, vi trùng được chia ra làm 3 loại lớn .
1.2.1. 1. Các cầu khuẩn :
Cầu khuẩn là những vi trùng có hình cầu, nhưng cũng hoàn toàn có thể là hình bầu dục hoặc ngọn nến, có đường kính trung bình khoảng chừng 1 µm. Cầu khuẩn được chia thành 1 số ít loại sau :
– Song cầu ( Diplococci ) là những cầu khuẩn đứng thành từng đôi như phế cầu ( Streptococcus pneunoniae ), lậu cầu ( Neisseria gonorrhoeae ) và não mô cầu ( Neisseria meningitidis – Meningococcus ). Nếu có nhiều đôi nối đuôi nhau chúng sẽ tạo thành chuỗi .
– Liên cầu ( Streptococci ) là những cầu khuẩn đứng thành chuỗi .
– Tụ cầu ( Staphylococci ) là những cầu khuẩn đứng thành từng đám như chùm nho như tụ cầu vàng .
1.2.1. 2. Trực khuẩn
Trực khuẩn là những vi trùng hình que, đầu tròn hay đầu vuông, size thường gặp có chiều rộng khoảng chừng 1 µm, chiều dài khoảng chừng 2 – 5 µm ( những trực khuẩn không gây bệnh thường có kích cỡ lớn hơn ). Dựa trên đặc thù hoàn toàn có thể tạo nha bào và sống hiếu khí hay kị khí, hoàn toàn có thể chia trực khuẩn ra làm 3 loại :
– Bacteria : là những trực khuẩn không sinh nha bào, phần đông trực khuẩn gây bệnh thuộc loại này như trực khuẩn đường ruột …
– Bactilli : là những trực khuẩn hiếu khí sinh nha bào như trực khuẩn than ( Bacillus anthracis ) .
– Clostridia : là những trực khuẩn kỵ khí sinh nha bào gây bệnh bằng ngoại độc tố như trực khuẩn uốn ván ( Clostridium tetani ), trực khuẩn gây bệnh ngộ độc thịt ( C. Botulinum ), trực khuẩn gây bệnh hoại thư ( C. perfringens ) .
1.2.1. 3. Xoắn khuẩn ( Spirochaetales )
Xoắn khuẩn là những vi trùng có hình sợi lượn sóng và di động, có chiều dài hoàn toàn có thể lên tới 30 µm. Có 3 giống vi trùng thuộc loại này gây bệnh quan trọng là Treponema ( xoắn khuẩn giang mai – Treponema pallidum ), Leptospira vàBorelia .
Ngoài những dạng nổi bật trên còn có những loại vi trùng có hình thể trung gian .
– Trung gian giữa cầu khuẩn và trực khuẩn là cầu – trực khuẩn, như vi trùng dịch hạch .
– Trung gian giữa trực khuẩn và xoắn khuẩn là phẩy khuẩn tả ( Vibrio cholerae ) .
1.2. Cấu trúc và công dụng của tế bào vi trùng
1.2.1. Nhân của vi trùng
Vi khuẩn không có nhân nổi bật vì không có màng nhân, nhưng có cơ quan chứa thông tin di truyền đó là nhiễm sắc thể ( chromosome ) sống sót trong nguyên sinh chất. Bản chất nhiễm sắc thể là ADN có chiều dài khoảng chừng 1 mm, khép kín, khối lượng 2 tỷ dalton ( 2 x 109 ) chứa khoảng chừng 3000 gen, được phủ bọc bới protein kiềm. Nhiễm sắc thể có hình cầu, hình que hay hình chữ V, sao chép theo kiểu bán bảo tồn dẫn đến sự phân bào. Tuy nhiên, sự phân bào còn phụ thuộc vào vào sự phân loại màng sinh chất và vách tế bào .
Ngoài nhiễm sắc thể, một số ít vi trùng còn có yếu tố di truyền ngoài nhiễm sắc thể đó là những loại plasmid và transposon .
1.2.2. Chất nguyên sinh ( cytoplasma )
Chất nguyên sinh của vi trùng chứa những thành phần hoà tan như protein, peptid, acid amin, vitamin, ARN, ribosom, những muối khoáng, một số nguyên tố hiếm và sắc tố, ngoài những nó còn chứa những hạt vùi. Bản chất hạt vùi là những không bào chứa lipid, glycogen và 1 số ít chất có tính đặc trưng cao với 1 số ít loại vi trùng. Vì vậy, nó có ý nghĩa trong chẩn đoán như ở vi trùng bạch hầu có hạt vùi chứa polymetaphosphat .
Tuy nhiên nếu so với tế bào của vi sinh vật có nhân nổi bật ( eucaryote ), nguyên sinh chất của vi trùng không có ty lạp thể, lưới nội bào và cơ quan phân bào .
1.2.3. Màng nguyên sinh ( cytoplasma membrane )
Màng nguyên sinh là một lớp màng mỏng dính có tính đàn hồi, gồm có 60 % protein, 40 % lipid hầu hết là những phospholipid. Màng nguyên sinh thực thi 1 số ít tính năng quan trọng quyết định hành động sự sống sót của tế bào vi trùng như :
– Là nơi hấp thụ và đào thải tinh lọc những chất qua 2 chơ chế khuyếch tán bị dộng nhờ áp lực đè nén thẩm thấu với những chất có phân tử lượng thấp và luân chuyển dữ thế chủ động để triển khai với những chất có phân tử lượng cao .
– Là nơi tổng hợp những enzym ngoại bào để phân hủy những chất có có phân tử lượng quá lớn không hề luân chuyển qua màng thành những chất có phân tử lượng thấp hơn để dễ hấp thu .
– Là nơi tổng hợp những thành phần của vách tế bào .
– Là nơi sống sót của mạng lưới hệ thống enzym tế bào, thực thi những quy trình nguồn năng lượng đa phần của tế bào vì không có ty lạp thể .
– Tham gia vào quy trình phân bào nhờ những mạc thể ( mesosome ) vì là nơi gắn những nhiễm sắc thể, mạc thể thường gặp ở vi trùng gram ( + ) .
1.2.4. Vách ( cell wall )
Vách tế bào có ở mọi vi trùng trừ Mycoplasma .
1.2.4. 1. Cấu trúc của vách vi trùng

             Vách tế bào là bộ khung vững chắc bao bên ngoài màng sinh chất, được cấu tạo bới đại phân tử glycopeptid, được tổng hợp liên tục bao gồm đường amin và acid amin. Các acid amin khác nhau tùy từng vi khuẩn. Chính vì vậy, vách của các vi khuẩn Gr(+) và Gr(-) có những đặc điểm khác nhau.

1.2.4. 2. Chức năng của vách vi trùng
Chức năng quan trọng nhất của vách vi trùng là duy trì hình dạng vi trùng. Sự khác nhau về thành phần vách tế bào của những loại vi trùng khác nhau hoàn toàn có thể là nguyên do của đặc thù ưa những loại thuốc nhuộm khác nhau. Đối với vi trùng Gr ( + ) do vách của vi trùng dầy, nên phức tạp iod-gentian không hề thấm ra ngoài sau khi vi trùng đã bị tẩy bằng cồn, nên vi trùng Gr ( + ) vẫn giữ được mầu tím, còn vi khâẩn Gr ( – ) bị mất mầu này sau khi tẩy cồn .
Vách vi trùng quyết định hành động đặc thù kháng nguyên thân của vi trùng, là cơ sở để xác lập và phân loại vi trùng .
Vách tế bào là nơi tác động ảnh hưởng của nhóm kháng sinh beta lactam, đồng thời là nơi ảnh hưởng tác động của lysozym .
Ngoài ra, vách tế bào còn là nơi tiếp đón ( receptor ) đặc hiệu cho thực khuẩn thể ( bacteriophage ), có ý nghĩa quan trọng trong phân loại vi trùng .
1.2.5. Vỏ ( capsule )
Vỏ của vi trùng là một lớp nhầy lỏng lẻo, không rõ ràng bao quanh vi trùng, được quan sát bằng giải pháp nhuộm mực nho. Chỉ có 1 số ít loài vi trùng và trong những điều kiện kèm theo nhất định mới hình thành vỏ. Khuẩn lạc của những vi trùng có vỏ thường nhầy, ướt và sáng .
Vỏ của vi trùng đóng vai trò bảo vệ cho vi trùng trong những điều kiện kèm theo nhất định. Ngoài ra, vỏ của vi trùng còn có gữi được năng lực gây bệnh của vi trùng, ví như những chủng phế cầu không tổng hợp được vỏ đều không có năng lực gây bệnh vì chúng nhanh gọn bị thực bào bởi chính sách bảo vệ của khung hình .
1.2.6. Lông ( flagella )
Lông là những sợi protein dài và xoán tạo thành từ những acid amin dạng D. Lông là cơ quan di dộng trong môi trường tự nhiên thích hợp, nó chỉ có ở một số ít loại vi trùng nhất định. Vị trí lông của những vi trùng cũng có đặc thù khác nhau, là đặc thù để phân loại vi trùng ví dụ như phẩy khuẩn tả có lông ở một đầu, nhiều loại vi trùng khác có lông quanh thân như ( Salmonella, E.coli ), một vài vi trùng khác lại có một chùm lông ở đầu .
1.2.7. Pilli
Pili là cơ quan phụ của vi trùng như lông, nó hoàn toàn có thể mất đi nhưng không ảnh hưởng tác động tới sự sống sót của vi trùng .
Chức năng chính của pili là để bám vào những tế bào có màng nhân ( eucaryote ), năng lực gây bệnh của 1 số ít loại vi trùng cũng tương quan đến sự sống sót của pili, nếu vi trùng lậu mất pili sẽ không hề gây bệnh được .
1.2.8. Nha bào
Nhiều loại vi trùng có năng lực tạo nha bào khi điều kiện kèm theo sống của chúng không thuận tiện. Mỗi vi trùng chỉ tạo được một nha bào, khi điều kiện kèm theo sống thuận tiện, nha bào vi trùng lại nẩy mần để đưa vi trùng trở lại dạng sinh sản .
Nha bào hoàn toàn có thể sống sót lâu tới 150.000 năm, do ở dạng nha bào không có sự chuyển hoá và mất nước .
1.3. Sinh lý của vi trùng

Vi khuẩn là một sinh vật, nên chúng cũng có năng lực dinh dưỡng, hô hấp, chuyển hoá và sinh sản như những sinh vật khác
1.3.1. Dinh dưỡng của vi trùng
Trong quy trình sinh sản và tăng trưởng, vi trùng cần một lượng thức ăn bằng khối lượng khung hình chúng, vì vi trùng tăng trưởng nhanh. Trong tự nhiên hoàn toàn có thể có những vi trùng hoàn toàn có thể tổng hợp được mọi enzym từ một hợp chất carbon để hình thành chất chuyển hoá tham gia vào quy trình chuyển hoá. Tuy nhiên cũng có những vi trùng ( biến chủng ) chỉ tăng trưởng trong những thiên nhiên và môi trường có những chất thiết yếu gọi là yếu tố tăng trưởng. Ví dụ, Escherichia coli là một vi trùng đường ruột không cần yếu tố tăng trưởng ; ngược lại, Proteus vulgaris cũng là vi trùng đường ruột gần với E. Coli nhưng chỉ tăng trưởng trong thiên nhiên và môi trường có amid nicotinic vừa đủ .
Vi khuẩn là đơn bào, nên dinh dưỡng nhờ chính sách thẩm thấu của màng nguyên sinh chất. Mỗi loại vi trùng có tính thẩm thấu khác nhau. Vi khuẩn non có tính thảm tháu cáo hơn vi trùng già. Những thức ăn không hoà tan thì không thẩm thấu được, vi trùng phải dùng enzym của mình để làm tan thức ăn rồi mới hấp thu thẩm thấu được .
1.3.2. Hô hấp của vi trùng
Hô hấp là quy trình trao đổi chất, tạo nguồn năng lượng thiết yếu để tổng hợp nên những chất mới của tế bào. Các vi trùng gây bệnh lấy nguồn năng lượng từ một cơ chất carbon bằng cách oxy hoá .
Nhiều loại vi trùng dùng oxy của khí trời để oxy hoá lại coenzym khử, chúng là những vi trùng hiếu khí. Tuy nhiên một số ít loại vi trùng không hề sử dụng oxy tự do, nên chúng không hề tăng trưởng được hoặc kém tăng trưởng trong thiên nhiên và môi trường có oxy tự do. Những vi trùng này gọi là vi trùng kỵ khí tuyệt đối. Tuy nhiên, có 1 số ít loại vi trùng hiếu khí hoàn toàn có thể tăng trưởng được trong điều kiện kèm theo không có không khí – đó là những vi trùng hiếu khí, kị khí tùy ngộ, ví dụ trực khuẩn mủ xanh là vi trùng có hai năng lực hô hấp hiếu khí và kỵ khí .
1.3.3. Chuyển hoá của vi trùng
Vi khuẩn sinh sản và tăng trưởng được nhờ có mạng lưới hệ thống enzym. Mỗi loại vi trùng khác nhau có mạng lưới hệ thống enzym khác nhau. Bản chất của enzym là protein. Những enzym có khối lượng phân tử lớn dễ bị tàn phá bởi nhiệt độ. Enzym của vi trùng được chia thành nhiều loại dựa theo đặc thù phản ứng như enzym thủy phân, oxy hoá, khử hydro, khử CO2, thêm CO2 … hoặc theo chất bị tính năng như enzym phân hủy protein, glucid, lipid, acid nucleic … hoặc dựa theo vị trí của enzym ở trong vi trùng hay ngoài vi trùng để chia ra enzym nội bào hay enzym ngoại bào. Enzym nội bào tham gia vào quy trình chuyển hoá trong khung hình của vi trùng. Enzym ngoại bào dùng để phân hủy những chất có phân tử lượng lớn thành những chất có phân tử nhỏ để dễ hấp thu .
Có 1 số ít chất được vi trùng hình thành trong quy trình chuyển hoá như nội độc tố, ngoại độc tố và chất kháng kháng sinh. Ngoại độc tố được vi trùng tiết ra ngoài tế bào là một protein tan được trong nước, độc tính của ngoại độc tố rất cao, chỉ cần 0,02 mg ngoại độc tố bạch hầu cũng gây chết người hoặc với độc tố uốn ván chỉ cần 0,00006 mg cũng gây chết người. Nội độc tố là chất độc của trực khuẩn gram âm. Tác dụng độc lực của nội độc tố không mạnh bằng ngoại độc tố, như nội độc tố thương hàn phải cần 400 mg mới gây chết người. Nội độc tố nằm trong vách của vi trùng, chỉ khi vi trùng bị phá vỡ nó mới được giải phóng .
1.3.4. Sự tăng trưởng của vi trùng
Vi khuẩn muốn tăng trưởng yên cầu phải có thiên nhiên và môi trường có đủ những yếu tố dinh dưỡng được gọi là môi trường tự nhiên dinh dưỡng hay môi trường tự nhiên cơ bản có pH từ 7,2 – 7,4. Môi trường canh thang là môi trường tự nhiên lỏng và thạch thường là môi trường tự nhiên canh thang cho thêm thạch để làm đặc lại .
Vi khuẩn chỉ tăng trưởng trong những điều kiện kèm theo thích hợp về nhiệt độ, phần nhiều vi trùng gây bệnh có nhiệt độ tăng trưởng thích hợp là 37 oC, tuy nhiên chúng hoàn toàn có thể tăng trưởng ở nhiệt độ 20 oC – 42 oC, riêng biệt hoàn toàn có thể ở 4 oC. Ngoài ra, những vi trùng còn cần khí trường thích hợp để tăng trưởng như với vi trùng hiếu khí cần oxy, những vi trùng kỵ khí không cần oxy hoặc 1 số ít vi trùng cần có CO2 .
1.3.4. 1. Sự tăng trưởng của vi trùng trong môi trường tự nhiên lỏng
Trong nghiên cứu và điều tra hoặc chẩn đoán, môi trường tự nhiên lỏng chỉ có giá trị khi nó chứa một chủng vi trùng ( chỉ có một clon ) và như vậy ta có một canh khuẩn thuần khiết. Trong trong thực tiễn, hầu hết bệnh phẩm đều nhiễm nhiều loại vi trùng nên không hề cấy vào thiên nhiên và môi trường lỏng trừ 1 số ít ngoại lệ như máu bệnh nhân, dịch não tủy. Tuy nhiên, vẫn hoàn toàn có thể có hiệu quả sai do nhiễm khuẩn từ ngoài vào trong quy trình lấy mẫu .
Để đo sự tăng trưởng của vi trùng trên thiên nhiên và môi trường lỏng thường đo độ đục của canh khuẩn để xác lập tỷ lệ quang học D. Đây là giải pháp nhanh và đúng chuẩn, vận dụng được từ 107 vi trùng trong 1 ml trở lên. D luôn tỷ suất với khối lượng vi trùng, nhưng không tỷ suất tuyệt đối với số lượng vi trùng .
1.3.4. 2. Sự phát của vi trùng trong môi trường tự nhiên đặc
Nhờ độ quánh của môi trường tự nhiên đặc, trong quy trình tăng trưởng, vi trùng nhanh gọn tạo thành khuẩn lạc có quan sát bằng mắt thường. Nếu ria cấy vi trùng trên thiên nhiên và môi trường đặc để vi trùng nọ đủ cách xa vi trùng kia, thì mỗi vi trùng sẽ tạo thành một khuẩn lạc riêng rẽ ( một clôn ). Dựa vào đặc thù cơ bản này để tạo được canh khuẩn thuần khiết, gồm những vi trùng cùng mang gen di truyền giống nhau ( trừ biến dị ) và đặc thù sinh lý giống nhau. Do vậy, thiên nhiên và môi trường đặc có rất nhiều ứng dụng trong phân lập những vi trùng gây bệnh với những loại thiên nhiên và môi trường như thiên nhiên và môi trường thạch thường, thạch sâu và môi trường tự nhiên tinh lọc .
1.3.5. Xác định đặc thù sinh vật hoá học của vi trùng

        Mỗi loại vi khuẩn có một quá trình chuyển hoá riêng, dựa vào tính chất sinh vật hoá học của chúng để xếp loại vi khuẩn.

Theo nhập môn công nghệ sinh học của
Nguyễn Hoàng Lộc

Source: https://mindovermetal.org
Category: Wiki là gì

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments