cau hoi vi sinh

Chương I: BẠN VÀ THÙ DƯỚI KÍNH HIỂN VI

Câu 1: Đặc điểm chung của VSV: 5 đặc điểm.

a-     Kích thước nhỏ bé: đo bằng đơn vị nm, μm

1μm = 10ˉ³mm, 1nm = 10ˉ6mm,  1Ǻ = 10ˉ7mm

Vì kích thước nhỏ bé nên diện tích bề mặt của một tập đoàn là rất lớn. Vd: 1cm³ cầu khuẩn có diện tích bề mặt là 6m².

b-     Hấp thụ nhiều, chuyển hóa nhanh:

Vd: _ Vi khuẩn lactic (Lactobacillus) trong 1giờ có thể phân giải một lượng đường lactozơ nặng hơn 1000-10000 lần khối lượng của chúng.

       _ Chỉ số Q o2 ( số μl O2 mà mỗi mg chất khô của cơ thể sinh vật tiêu hao trong 1giờ) ở mô lá thực vật là 0,5-4; ở gan, thận động vật là 10-20; ở nấm men rượu S.cerevisiae là 110; ở vi khuẩn thuộc chi Pseudomonas là 1200; còn ở vi khuẩn thuộc chi Azotobacter là 2000.

c-      Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh: thời gian thế hệ ngắn, tốc độ sinh sản nhanh.

Vd: Nếu lấy thời gian thế hệ của E.coli là 20 phút thì mỗi giờ phân cắt 3 lần, 24giờ phân cắt 72 lần, từ một tế bào ban đầu sinh ra 4700 tỉ tỉ tế bào, nặng khoảng trên 4700 tấn. Trên thực tế, 1ml dung dịch nuôi cấy thường chỉ có mật độ 10^8 – 10^ 9 tế bào.

d-     Năng lực thích ứng mạnh, dễ phát sinh biến dị:

_ Do có cơ chế điều hòa trao đổi chất, lượng enzyme thích ứng cao (10% protein tổng)… mà nhiều loài VSV sống được trong các điều kiện khắc nghiệt. Vd: chịu được nhiệt độ hydro lỏng (-253ºC) hoặc nhiệt độ cao đến 300ºC, nồng độ muối bão hòa (32% NaCl), pH quá axit (0,5) hoặc quá kiềm (10,7), cường độ bức xạ 750000rad, áp suất 1103,4atm…

_ VSV dễ phát sinh biến dị vì thường là đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh, số lượng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trường sống. Tần số biến dị thường là 10ˉ5 đến 10ˉ10 và hay gặp hình thức đột biến gen.

e-      Phân bố rộng, chủng loại nhiều:

_ VSV có mặt trong tất cả các loại môi trường: trong cơ thể sinh vật, trong thủy quyển (sâu tới 10 000m), trong thạch quyển (sâu 427m trong đá trầm tích), trong khí quyển (cao 84km).

_ VSV có trên 100 000 loài gồm: 69 nghìn loài nấm; 30 nghìn loài động vật nguyên sinh; 23 nghìn loài vi tảo; 2,5 nghìn loài VK lam; 1,5 nghìn loài VK; 1,2 nghìn loài virus và ricketsia…

Câu 2: Phương pháp nhuộm Gram:

_ Cố định tiêu bản vi khuẩn bằng ngọn lửa đèn cồn.

_ Nhuộm bằng dd tím tinh thể (crystal violet) 30 giây, rửa nước 2 giây.

_ Nhuộm bằng dd iot (dd Lugol) 1 phút, rửa nước.

_ Rửa với dung môi hữu cơ (etanol ,axeton) 10-30 giây, rửa nước.

_ Nhuộm safranin (hay fuchsin) 30-60 giây, rửa nước, để khô, quan sát dưới kính hiển vi.

     Gram dương không bị dung môi hữu cơ tẩy phức chất màu giữa tím kết tinh và iot nên bắt màu tím.

Gram âm  bị dung môi hữu cơ tẩy màu của thuốc nhuộm đầu nên nó sẽ bắt màu với thuốc nhuộm bổ sung (safranin hay fuchsin) nên bắt màu hồng.

Câu 3: Vị trí của VSV trong sinh giới:

a-     Năm 1969 Whittaker đề nghị tách Nấm thành một giới riêng, nêu ra hệ thống sinh giới gồm 5 giới:

_ Giới Khởi sinh (Monera): gồm tất cả các cơ thể nhân sơ, chủ yếu là VK.

_ Giới Nguyên sinh (Protista): gồm tất cả các cơ thể đơn bào nhân chuẩn.

_ Giới Nấm (Fungi): gồm các cơ thể nhân chuẩn đa bào dinh dưỡng theo kiểu “thấm”.

_ Giới Thực vật (Plantae): gồm các cơ thể nhân chuẩn đa bào quang hợp.

_ Giới Động vật (Animalia): gồm tất cả cơ thể nhân chuẩn đa bào dinh dưỡng theo kiểu “nuốt”.

=> VSV có trong giới Khởi sinh và giới Nguyên sinh. 

b-     Năm 1970, Takhtadjan phê phán giới Nguyên sinh của Whittaker và đề nghị hệ thống phân loại gồm 4 giới, bỏ đi giới Nguyên sinh.

=> VSV có trong giới khởi sinh và 1 phần của giới Nấm, giới Động vật, giới Thực vật.

c-      Năm 1979, Trần Thế Tương (Chen Shixiang) kiến nghị hệ thống phân loại 6 giới và 3 siêu giới:

_ Siêu giới Vô bào (Akaryote):

+ Giới Virus

_ Siêu giới Nhân sơ (Prokaryote):

+ Giới VK

+ Giới VK lam

_ Siêu giới Nhân chuẩn (Eukaryote):

+ Giới Thực vật

+ Giới Nấm

+ Giới Động vật

=> VSV có ở: siêu giới Vô bào, siêu giới Nhân sơ và 1 phần của siêu giới Nhân chuẩn (giới TV có tảo đơn bào; giới Nấm có nấm đơn bào như nấm men, nấm mốc; giới Động vật có động vật nguyên sinh).

Năm 1980, Woese nhận thấy trình tự nucleotid của rARN 16S và 5S của một số VK có sự sai khác rất lớn với đa số VK khác, ông xếp chúng thành một giới riêng gọi là VK cổ (Archaebacteria). Hai giới còn lại là VK thật (Eubacteria) và Sinh vật nhân thật (Eukaryote).

=> VSV có ở giới VK cổ, VK thật và 1 phần của Sinh vật nhân thực (nấm đơn bào, tảo đơn bào, động vật nguyên sinh).

d-     Năm 1980, Woese nhận thấy trình tự nucleotid của rARN 16S và 5S của một số VK có sự sai khác rất lớn với đa số VK khác, ông xếp chúng thành một giới riêng gọi là VK cổ (Archaebacteria). Hai giới còn lại là VK thật (Eubacteria) và Sinh vật nhân thật (Eukaryote).

=> VSV có ở cả 3 giới. xác định rõ toàn bộ hay 1 phần, phần nào?

e-      Năm 1995, phác thảo cây chủng loại phát sinh của các nhánh lớn các cơ thể nhân sơ và nhân chuẩn theo Thomas D. Brock dựa trên rARN 16S hay 18S gồm 3 lãnh giới: VK (Bacteria), VSV cổ (Archaea) và Sinh vật nhân chuẩn (Eukarya).

=> VSV có ở lãnh giới VK, VSV cổ và 1 phần của Sinh vật nhân chuẩn (động vật nguyên sinh).

Chương II: SINH HỌC CÁC CƠ THỂ NHÂN SƠ (Prokaryote)

Câu 1:

VSV cổ (VK cổ):_ Thường sống trong những điều kiện khác thường như nhiệt độ cao, nơi lạnh giá, nồng độ muối cao hay độ axit cao…chúng khác biệt với VK về cấu tạo thành tế bào, kiểu trao đổi chất… Hình dạng của VSV cổ có thể là hình cầu, hình que hay những hình dạng đặc biệt mà ở các VK khác không thấy có như hình sao, hình vuông và dẹt.

_ Những nghiên cứu gần đây về nhiệt độ và pH tối ưu cho phép chia VSV cổ thành 2 nhóm:

+ Crenarchaeota: gồm những VSV cổ kị khí bắt buộc, ưa nhiệt và ưu axit.

+ Euryarchaeota: gồm những VSV cổ ưa mặn, sinh methan và một vài loài kị khí ưa nhiệt.

Câu 2: Vi khuẩn:

_ Những cơ thể nhân sơ được gọi là VK đều có một đặc điểm chung là thành tế bào đều có murein - một loại glucopetide. Tùy từng nhóm mà hàm lượng murein có thể khác nhau: rất nhiều ở VK Gram dương, tương đối ít ở VK Gram âm và có thêm cellulose đối với VK lam.

_ Tuy vậy, cũng có nhóm VK tiêu giảm thành tế bào, thân tế bào mềm dễ biến hình, bất động, thuộc bộ Mycoplasmales. Đây là những VK có kích thước nhỏ nhất hiện biết (0,1-0,3 μm), dễ qua được màng lọc khuẩn và là tác nhân gây các bệnh hô hấp, niệu-sinh dục.

Câu 3: Những khác biệt chính giữa VK và VSV cổ:

Câu 4: Cấu tạo chung của tế bào Vi khuẩn:

a-      Vỏ nhầy: (không bắt buộc)

_ Là lớp vật chất dạng keo bao ngoài cùng, có độ dính.

_ Bản chất hóa học của vỏ nhầy là polysaccharide.

_ Bảo vệ VK khỏi điều kiện bất lợi của môi trường, chống lại sự thực bào, bám vào giá thể; là nơi dự trữ nguồn hydrate carbon, nguồn nitrogen; có tính kháng nguyên.

b-     Thành tế bào: (không bắt buộc)

_ Là lớp ngoài cùng có độ rắn chắc nhất định nhằm duy trì hình dạng tế bào và bảo vệ tế bào khỏi các điều kiện bất lợi.

_ Cấu tạo chủ yếu là Peptidoglycan. Lớp Peptidoglycan ở VK Gram dương dày hơn ở VK Gram âm.

c-      Màng sinh chất: (bắt buộc)

_ Cấu tạo theo mô hình “khảm lỏng”

_ Các chức năng chính:

+ Thẩm thấu chọn lọc, điều khiển quá trình trao đổi chất.

+ Chứa men hô hấp, men cytochrom, men vòng Krebs.

+ Có vai trò quan trọng trong sinh tổng hợp và sinh sản của VK.

d-     Tế bào chất:

_ Bào tương: (cần thiết) dạng gel

_ Bào quan: không có bào quan có màng , không có hệ thống nội màng

+ Ribosome: (cần thiết) là trung tâm tổng hợp protein. Mỗi tế bào VK có trên 1000 ribosome. Chỉ gồm 1 loại 70S do hai tiểu phần 50S và 30S kết hợp.

+ Mesosome: (không cần thiết) màng tế bào chất xâm nhập vào tế bào chất tạo thành hệ thống ống, túi gọi là mesosome. Mesosome có vai trò trong việc sản sinh penicillinase và một số enzyme khác; là nơi đính NST, có chức năng nhất định trong quá trình sao chép ADN và phân bào.

+ Thể ẩn nhập: ( không cần thiết) bao gồm những loại sau: hạt dự trữ, không bào khí, sắc thể, tinh thể diệt côn trùng.

+ Plasmid: (không cần thiết) là vật chất di truyền ngoài NST đặc trưng của VK, đó là những phân tử ADN nhỏ, chuỗi kép, dạng vòng kín. Plasmid có khả năng sao chép độc lập và có thể chuyển từ tế bào VK này sang tế bào VK khác trong hiện tượng tiếp hợp.

+ Thể nhân: (cần thiết) là nhân nguyên thủy, chưa có màng nhân bao bọc. Thể nhân của VK là một NST duy nhất, cấu tạo bởi một phân tử ADN xoắn kép dạng vòng, có cấu trúc siêu xoắn.

+ Tiên mao: (không cần thiết) là 1 sợi nhỏ, hình cong uốn khúc, bắt nguồn từ tế bào chất, xuyên qua màng tế bào, thành tế bào ra ngoài. Hoạt động của tiên mao theo kiểu vặn nút chai, đẩy VK đi.

+ Khuẩn mao: (không cần thiết) là những sợi rất ngắn, rất nhỏ, rỗng ở giữa, kết cấu đơn giản hơn tiên mao. Khuẩn mao giúp VK bám vào giá thể.

Ở những VK có plasmid F (chủng H+, HFr) còn có thêm khuẩn mao giới tính (F-pilus, sex pilus): có cấu trúc giống khuẩn mao bình thường nhưng dài hơn nhiều. Đây là cầu nối giữa hai tế bào VK, giúp truyền ADN từ tế bào cho (chủng H+, HFr) sang tế bào nhận (chủng Hˉ) trong hiện tượng tiếp hợp.

+ nội Bào tử: (không cần thiết) cấu tạo gồm: lõi bào tử (có vùng nhân bào tử, bào tử chất, màng bào tử, thành bào tử), vỏ bào tử, áo bào tử, màng ngoài. Khả năng hình thành bào tử có ở các chi Baccillus, Clostridium, Sporosarcina G+, Desulfotomaculum G-...

Xếp các bào quan theo trật tự từ ngoài vào trong hay bắt buộc - k bắt buộc

Câu 5: Sự sinh sản của Vi khuẩn:

a-      Phân đôi theo lối trực phân:

_ Tế bào VK tăng kích thước, tổng hợp thêm enzyme và ribosome, đồng thời nhân đôi ADN.

_ Sau khi tế bào tăng gấp đôi, một vách ngăn sẽ phát triển phân chia tế bào chất, tách rời 2 phân tử ADN, tạo thành 2 tế bào VK mới.

b-     Sinh sản bằng bào tử:

_ Xạ khuẩn phân cắt phần đỉnh của sợi khí sinh tạo thành chuỗi bào tử.

_ Khi phát tán đến môi trường thuận lợi, mỗi bào tử nảy mầm thành một xạ khuẩn mới.

c-      Sinh sản bằng cách nảy chồi:

_ Tế bào mẹ hình thành một chồi ở cực, chồi lớn dần rồi tách ra thành một VK mới.

Câu 6: So sánh tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực:

_ Giống: đều có:

+ Màng sinh chất

+ Tế bào chất

+ Nhân

_ Khác:

Nên xếp theo STT cô ghi trên

Xem thêm khái niệm về xạ khuẩn và vi khuẩn lam: nguồn gốc tên gọi, đặc điểm

Câu 7: Xạ khuẩn:

_ Xạ khuẩn (Actinomycetes) là một nhóm VK thật (Bacteria) phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Trong mỗi g đất nói chung thường có trên 1 triệu xạ khuẩn.

_ Phần lớn xạ khuẩn là các tế bào Gram dương, hiếu khí, hoại sinh, có cấu tạo dạng sợi phân nhánh (khuẩn ti).

_ Xạ khuẩn có thể sản sinh ra nhiều sản phẩm trao đổi chất quan trọng. Trong số 8000 chất kháng sinh hiện đã được biết đến trên thế giới thì trên 80% là do xạ khuẩn sinh ra. Xạ khuẩn còn được dùng để sản xuất nhiều loại enzim (như proteinaza, amilaza, xenlulaza, glucoizomeraza...), một số vitamin và axit hữu cơ. Một số ít xạ khuẩn kị khí hoặc vi hiếu khí có thể gây bệnh cho người, động vật và cây trồng. Một số xạ khuẩn (thuộc chi Frankia) có thể tạo nốt sần trên rễ 1 số cây không thuộc bộ Đậu và có khả năng cố định nitơ.

Câu 8: Vi khuẩn lam:

_ Trước đây VK lam (Cyanobacteria) thường được gọi là Tảo lam (Cyanophyta hay blue algae) hay Tảo lam lục (blue green algae). Thực ra thì đây là một nhóm VSV nhân nguyên thủy thuộc VK thật.

_ VK lam có khả năng tự dưỡng quang năng nhờ chứa sắc tố quang hợp là chất diệp lục a. Quá trình quang hợp của VK lam là quá trình photphoryl hóa quang hợp phi tuần hoàn, có giải phóng oxi như ở cây xanh. Quá trình này khác hẳn với quá trình photphoryl hóa quang hợp tuần hoàn không giải phóng oxi ở nhóm VK kị khí màu tía không chứa lưu huỳnh trong tế bào thuộc bộ Rhodospirillales.

_ Phân bố rộng rãi trong tự nhiên: đại bộ phận VK lam sống trong nước ngọt. Một số phân bố ở vùng nước mặn, nước lợ. Một số sống cộng sinh.Nhiều VK lam có khả năng cố định nitơ và có sức đề kháng cao với các điều kiện bất lợi nên có thể gặp VK lam trên bề mặt các tảng đá hoặc trong vùng sa mạc.

_ Một số VK lam vì có giá trị dinh dưỡng cao, có chứa một số hoạt chất có giá trị y học, lại có tốc độ phát triển nhanh, khó nhiễm tạp khuẩn vì thích hợp được với các điều kiện môi trường khá đặc biệt nên được sản xuất ở qui mô công nghiệp để thu nhận sinh khối...

CHƯƠNG III: SINH HỌC CÁC VI SINH VẬT NHÂN CHUẨN (EUKARYOTE)

1. Khái niệm nấm, đặc điểm nấm?

a)     Khái niệm nấm:

-          Nấm gồm các sinh vật thuộc một giới riêng biệt gọi là Nấm ( Fungi ). Nấm là sinh vật nhân chuẩn ( Eukaryote ).

-          Có thể chia nấm làm 2 nhóm:

+Vi nấm: gồm tất cả các loài nấm men và các nấm mốc (nấm sợi).

+Nấm đại thể: còn gọi là nấm lớn, là các nấm sinh quả thể dạng lớn.

b)     Đặc điểm nấm:

-          Nấm là sinh vật nhân chuẩn.

-          Cơ thể dạng tản ( thallus ), tức là có bộ máy dinh dưỡng chưa phân hoá hành các cơ quan riêng biệt. Tản đơn bào hay đa bào, đa số có các dạng sợi khuẩn ti.

-          Trừ nấm men là đơn bào, các nấm khác chưa có cấu tạo tế bào điển hình như ở các sinh vật nhân chuẩn khác. Các sợi nấm hoặc không có vách ngăn hoặc vách ngăn có lỗ thông. Mỗi tế bào trong một sợi nấm chưa có hoạt động trao đổi chất độc lập vì chưa giới hạn rõ ràng.

-          Thành tế bào chứa hemicellulose và chitin, chỉ có một số ít có chứa cellulose. Chất dự trữ là glycogen chứ không phải là tinh bột.

-          Không có sắc tố quang hợp. Nấm sống dị dưỡng : hoại sinh, ký sinh hay cộng sinh.

-          Sinh sản bằng bào tử hữu tính hay vô tính.

-          Không có chu trình phát triển chung. Có 5 kiểu:

• Chu trình lưỡng bội
• Chu trình hai thế hệ
• Chu trình đơn bội
• Chu trình đơn bội-song nhân
• Chu trình vô tính

1. Phân biệt nấm men và nấm mốc?

    a) Giống nhau :

Thành phần hoá học của nấm mốc tương tự như của nấm men. Thành tế bào vững chắc do có chitin. Đường kính khuản ti tương đương đường kính nấm men.

    b)  Khác nhau:

2. Nêu sơ đồ cấu tạo của nấm men, so sánh với cấu tạo của vi khuẩn?

a)     Sơ đồ cấu tạo nấm men:

• Thành tế bào (bắt buộc)

Trên thành tế bào có nhiều lỗ, qua đó các chất dinh dưỡng được hấp thu và các sản phẩm của quá trình trao đổi chất được thải ra.

• Màng tế bào chất (bắt buộc)

Màng có chức năng bao bọc và phân tách tế bào với môi trường xung quanh. Màng sinh chất đảm nhận nhiều chức năng quan trọng của tế bào như : vận chuyển các chất, tiếp nhận và truyền thông tin từ bên ngoài vào trong tế bào, là nơi định vị của nhiều loại enzim

• Tế bào chất và các bào quan

Tế bào chất dạng keo nhớt (sol), thường xuyên chuyển động.

• Lưới nội chất (bắt buộc)

Có vai trò trong giao thông nội bào và tổng hợp các chất (protein và enzim)

• Ribosome (bắt buộc)

Đây là nơi thực hiện quá trình dịch mã, tham gia vào quá trình tổng hợp protein.

• Ti thể (bắt buộc)

Ty thể có vai trò cung cấp năng lượng cho mọi quá trình trao đổi chất của tế bào

• Golgi (bắt buộc)

Phức hệ Golgi tham gia vào dây chuyền sản xuất nội bào.

• Không bào (không bắt buộc)

Chức năng tập trung sản phẩm trao đổi hoặc tách ly chất độc hại.

• Hạt dự trữ (không bắt buộc)

Chứa các chất dự trữ (hạt volutin, glucogen, giọt mỡ…)

• Nhân tế bào (bắt buộc)

Chứa các nhiễm sắc thể của tế bào, là nơi diễn ra quá trình tự nhân đôi ADN và tổng hợp ARN

Kể các cấu trúc bắt buộc/ k bắt buộc của eukaryote. Vai trò của mỗi cấu trúc? (trình bày tương tự như câu 4)

(câu 6) bổ sung về hình thức phân chia tế bào

b)     So sánh prokaryote và eukaryote

_ Giống: đều có:

+ Màng sinh chất

+ Tế bào chất

+ Nhân

_ Khác:

Chương IV: SINH HỌC CÁC CƠ THỂ VÔ BÀO

I. Đặc điểm của Virus:

    Virus là dạng sống đặc biệt, chưa có cấu tạo tế bào. So với các sinh vật khác, chúng có nhiều đặc điểm khác biệt.

    Đặc điểm của Virus:

-          Có kết cấu đại phân tử vô bào, được gọi là hạt virus ( virus particle) hay virion. Không có hệ thống trao đổi chất và năng lượng, không có ribosome, không có hiện tượng sinh trưởng cá thể, không tự phân đôi.

-          Chỉ chứa 1 trong 2 loại acid nucleic: AND hoặc ARN, nó cần cho sự nhân lên của Virus.

-          Biểu hiện trạng thái sinh vật (sinh sản) khi ký sinh trong tế bào vật chủ chuyên biệt. Biểu hiện trạng thái phi sinh vật (đại phân tử hóa học) khi nằm ngoài tế bào vật chủ.

-          Một số virus thực vật có khả năng tinh thể hóa.

-          Các Vi sinh vật vô bào ngoài Virus còn có 3 loại khác bao gồm:

+ Viroid: Chỉ chứa thành phần ARN có tính truyền nhiễm đơn độc.

+ Virusoid: Chỉ chứa thành phần ARN không có tính truyền nhiễm đơn độc.

+ Virion: chỉ chứa thành phần protein ( vấn đề đang còn tranh cãi).

II. Cấu trúc Virus:

    Mỗi hạt Virus (virion) có cấu trúc như sau:

      ● Kết cấu cơ bản:   Nucleocapsid gồm lõi acid nucleic và vỏ protein (capsid)

      ● Kết cấu không cơ bản: màng bao lipid hoặc lipoprotein

    Đặc điểm Acid Nucleic:

       Acid nucleic là cơ sở lưu giữ, tái tạo mọi thông tin di truyền cần cho sự nhân lên của Virus. Đặc điểm genome (hệ gen) của Virus:

          - ADN hay ARN

          - Chuỗi đơn hay chuỗi kép.

          - Mạch dương hay mạch âm ( đối với acid nucleic chuỗi đơn)

          - Dạng sợi hay dạng vòng.

          - Vòng kín hay vòng hở.

          - Một thành phần hay nhiều thành phần.

          - Liên tục hay đứt quãng.

   Ba dạng cấu trúc:

    1. Cấu trúc xoắn: (Ví dụ: TMV)

        Đây là cấu trúc đối xứng trụ, có một trục đối xứng trùng với trục dọc. Capsid có dạng que.

        Với TMV, kích thước capsid là 300nmx 15nm, lõi rỗng có đường kính 4nm. Protein vỏ chiếm gần 95% trọng lượng hạt virus.

        Capsid của TMV gồm 2130 capsomer đính vào 1 sợi ARN xoắn ốc có 130 vòng xoắn. Mỗi capsomer gồm khoảng 158 acid amin. Kết cấu này rất ổn định, có thể bảo quản hạt virus trong khoảng 50 năm ở nhiệt độ bình thường. . (nếu nhớ nổi số liệu thì học!)

   2. Cấu trúc khối: (VD: Adenovirus gây bệnh đường hô hấp cho người và động vật)

         Capsid có dạng khối đa diện, thường là khối 20 mặt tam giác đều (Icosahedron): 5 mặt ở đỉnh, 5 mặt ở đáy 10 mặt ở giữa tạo nên 12 đỉnh và 30 cạnh. Icosahedron có 3 loại trục đối xứng xuyên tâm: trục đối xứng cấp 2, cấp 3 và cấp 5.

          Mỗi mặt tam giác đều của khối đa diện được cấu tạo bởi nhiều capsomer. Mỗi capsomer do 5 hoặc 6 đơn vị cấu trúc hợp thành.

  3. Cấu trúc phức hợp: (VD: phage T2, T4 của E.coli)

         Capsid có dạng nòng nọc, với kiểu đối xứng phức hợp gồm: đầu có cấu trúc khối và đuôi có cấu trúc xoắn trụ.

         Với T4, capsid có cấu trúc như sau:

• Đầu: gồm 20 mặt tam giác đều, kích thước 95nm x 65nm, có 212 capsomer với 8 loại protein. Trong đầu có chứa AND xoắn kép.
• Cổ: Đĩa hình lục giác, rỗng giữa, đường kính 37,5nm. Có 6 tua cổ.
• Đuôi: gồm bao đuôi, ống (trụ) đuôi, đĩa gốc.

Bao đuôi: đối xứng xoắn, 24 vòng xoắn, dài 95nm, gồm 144 capsomer.

Ống đuôi: ống có kích thước 95nm x 8nm, rỗng giữa với đường kính 2,5-3,5nm. Có tác dụng dẫn ADN xâm nhiễm vật chủ.

Đĩa gốc: đĩa hình lục giác, rỗng giữa, đường kính 30,5nm. Có 6 sợi lông đuôi gấp giữa, dài 140nm, đường kính 2nm và 6 mấu ghim (gai) dài 20nm.

III. Phương thức sinh sản của Virus:

       Sự sinh sản của Virus chỉ có được khi Virus xâm nhập được vào tế bào vật chủ. Virus không sinh sản bằng cách nhân đôi như Vi khuẩn mà nhân lên hàng loạt trong ký chủ. Thực chất, đó là sự tổng hợp hàng loạt 2 thành phần cơ bản: lõi acid nucleic và vỏ protein rồi lắp ráp lại thành virion.

       Có thể chia sự sinh sản của Virus ra làm 5 giai đoạn: Hấp phụ, xâm nhập, tổng hợp, lắp ráp và phóng thích.

       1. Hấp Phụ:

       Hấp phụ chính là sự bám lên tế bào vật chủ, nhờ liên kết hóa học đặc hiệu giữa các thụ thể bề mặt của virus và tế bào. Số lượng Virus hấp phụ trên mỗi tế bào ký chủ có thể lên đến hàng trăm.

       Sự hấp phụ mang tính đặc hiệu cao vì mỗi loại thụ thể của Virus chỉ khớp với 1 loại thụ thể tương ứng trên tế bào ký chủ, như chìa khóa với ổ khóa.

       2. Xâm nhập:

       Thực chất là đưa acid nucleic, vật chất di chuyền của virus vào tế bào chủ.

       Một số virus khác được tế bào chủ chủ động đưa vào trong theo cơ chế thực bào hay ẩm bào. Sau đó trong lòng tế bào chủ có các enzyme đặc hiệu làm tan capsid, giải phóng acid nucleic của virus. Nếu không có enzyme thích hợp, virus không thể giải phóng acid nucleic, không gây bệnh được.

        3. Tổng hợp:

        Khi xâm nhập, các acid nucleic của virus lập tức “tàng hình” bằng cách methyl hóa hoặc glucosyl hóa, cho giống như acid nucleic của tế bào chủ. Giai đoạn này thường ngắn.

        Sau đó quá trình tổng hợp acid nucleic và protein của tế bào chủ bị đình chỉ. Acid nucleic của virus sẽ điều khiển tế bao chủ sao chép hàng loạt acid nucleic lõi, tổng hợp hàng loại protein vỏ của virus. Tất cả các nguyên liệu như nucleotid  và acid amin, năng lượng,polysome đều huy động từ tế bào chủ.

        Acid nucleic chuỗi kép tái bản theo nguyên tắc “bán bảo thủ”. Các acid nucleic chuỗi đơn được tổng hợp qua 1 giai đoạn trung gian tạo acid nucleic chuỗi kép để làm khuôn.

         Sự tổng hợp các protein virus không diễn ra cùng lúc. Ở giai đoạn sớm là các enzyme cần cho sao chép acid nucleic hay gắn ADN virus vào genome ở tế bào chủ, các protein điều hành tổng hợp các thành phần virus. Protein giữa kì là các protein capsid, protein kết thúc tổng hợp các thành phần virus… Sau cùng, là các protein enzyme điều khiển lắp ráp virion, enzyme phá hủy thành tế bào chủ…

         4. Lắp ráp:

         Capsid và acid nucleic của virus kết hợp thành kết cấu nucleocapsid của hạt virus. Sự lắp ráp này có thể rất đơn giản theo quy luật tinh thể hóa (TMV) hoặc phức tạp hơn, phải có sự điều khiển của gen (phage)

          5. Phóng thích:

          Nhờ các enzyme, virus phá hủy thành tế bào, làm tan tế bào chủ, giải phóng hàng loạt virion. Virus cũng có thể được phóng thích từ từ, không làm tế bào chủ chết ngay.

           Một số loài virus, khi được phóng thích chúng mang theo 1 phần màng sinh chất của tế bào chủ để cải tạo thành màng bao của mình.

IV. Virus độc:

           Một số loài virus sau khi xâm nhập được tế bào cảm thụ tương ứng virus tiếp tục thực hiện các giai đoạn hấp phụ, xâm nhập, tổng hợp lắp ráp, phóng thích. Chúng nhân lên hàng loạt và làm tan tế bào. Đó là virus gây độc

V. Virus không độc và chu trình sinh tan:

           Sau khi hấp phụ và xâm nhập tế bào chủ, Virus không là tổn hại tế bào chủ mà giữa virus và tế bào chủ tạo ra 1 thế quân bình qua nhiều thế hệ tế bào. Người ta gọi đó là virus ôn hòa và tế bào sinh tan. Trong tế bào sinh tan, acid nucleic (ADN) của virus (phage) sát nhập và được nhân lên cùng với genome của tế bào chủ. Virus ở giai đoạn nghỉ, được gọi là prophage. Khi có các điều kiện cảm ứng như tia UV, tia X, một số hóa chất… tác động vào thì prophage hoạt động trở lại, trở thành virus (phage) độc, thực hiện 3 giai đoạn tiếp theo là tổng hợp, lắp ráp, phóng thích và làm tan tế bào.

               Có giả thuyết cho rằng sở dĩ một số virus trở nên ôn hòa (prophage) là do trong tế bào chủ (vi khuẩn) có 1 loại protein trấn áp được hoạt động của acid nucleic virus.

CHƯƠNG V

DINH DƯỠNG, SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT

I. NHU CẦU VỀ CÁC NGUYÊN TỐ CƠ BẢN VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH TRƯỞNG :

 1. Nhu cầu về các nguyên tố cơ bản :

   Các nguyên tố C, H, O, N, P, S là những nguyên tố cơ bản trong thành phần tế bào vi sinh vật.

1.1  Nguồn thức ăn carbon :

   Từ chất vô cơ ( CO2, CaCO3… ) đến các hợp chất hữu cơ; từ những chất dễ hấp thu như đường đơn, glycerin, acid béo, a.amin… đến những hợp chất cao phân tử như cellulose, tinh bột… Một số VSV còn đồng hóa được  các hợp chất carbon bền vững như cao su, dầu mỏ… và formol ( nấm sợi )

1.2  Nguồn thức ăn nitrogen :

• Hợp chất vô cơ :

-          Muối ammon ( NH4+ ) và NH3 : dễ hấp thu nhất

-          Muối nitrate (NO3-) : thích hợp cho tảo, nấm sợi và xạ khuẩn

-          Nitrogen (N2) : VSV cố định đạm nhờ có hệ enzyme nitrogenase mới sử dụng được.

• Hợp chất hữu cơ : Acid amin, pepton, protein…
  3. Nguồn thức ăn phosphor :

Trong nuôi cấy VSV, thường sử dụng phosphate vô cơ K2HPO4, KH2PO4 làm nguồn cung cấp phosphor. Ngoài ra, chúng còn có tác dụng như chất đệm, tạo ra pH thích hợp.

1.4  Nguồn thức ăn lưu huỳnh :

1.5  VSV dùng lưu huỳnh ở dạng ion sunfat, mức oxy hóa -2 ( S2O2, H2S) hoặc hợp chất hữu cơ chứa S ( systein, systin…)

2. Nhu cầu về nhân tố sinh trưởng :

    Nhân tố sinh trưởng là những chất hữu cơ cần thiết đối với hoạt động sống mà một loại vi sinh vật nào đó không tự tổng hợp được từ các chất khác.