Vi Sinh học ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN: VI SINH HỌC Câu 1: Khái niệm vi sinh vật? Vị trí vi sinh vật sinh giới? Khái niệm vi sinh vật: Vi sinh vật sinh vật có kích thước nhỏ muốn thấy rõ chúng người ta phải sử dụng tới kính hiển vi Vi sinh vật thường đo micromet (µm) nanomet (nm) Các vi sinh vật thường đơn bào đa bào có cấu trúc đơn giản phân hoá Khác với tế bào động vật thực vật, tế bào vi sinh vật có khả sống, phát triển sinh sản cách độc lập tự nhiên Trong hệ thống phân loại tổng quát, vi sinh vật chia thành nhóm vi sinh vật nhân nguyên thủy (gồm có vi khuẩn, xạ khuẩn, vi khuẩn lam vi khuẩn nguyên thủy); vi sinh vật nhân thật (gồm có vi nấm, tảo số nguyên sinh động vật); virus (virus nhóm vi sinh vật đặc biệt chưa có cấu tạo tế bào vi sinh vật có mức độ tiến hố thấp nhất) Vị trí vi sinh vật sinh giới: Vi sinh vật phân bố khắp nơi trái đất đa dạng chủng loài Tuy nhỏ bé sinh giới lực hấp thu chuyển hóa vi sinh vật vượt xa sinh vật bậc cao chúng có tốc độ tăng trưởng sinh sơi nảy nở lớn Trong q trình tiến hóa lâu dài vi sinh vật tạo cho chế điều hịa trao đổi chất để thích ứng với điều kiện sống bất lợi Năng lực thích ứng vi sinh vật vượt xa so với động vật thực vật Vi sinh vật dễ phát sinh biến dị thường đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh, số lượng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trường sống Do mà vi sinh vật có vai trị quan trọng thiên nhiên hoạt động sống người Trong sinh giới, virus nhóm vi sinh vật chưa có cấu trúc tế bào ra, tất vi sinh vật khác Trái đất phân bố thuộc hai nhóm lớn: Nhóm nhân sơ (Prokaryote): bao gồm vi khuẩn (theo nghĩa rộng gồm vi khuẩn (Bacteria), xạ khuẩn (Actinomycetes), xoắn thể (Spirochaeta), vi khuẩn cực nhỏ (Rickettsia, Mycoplasma, Chlamydia) vi khuẩn lam (Cyanobacteria) Nhóm sinh vật nhân thực (Eukaryote): bao gồm vi nấm (nấm men, nấm mốc, nấm nhầy), động vật nguyên sinh, vi tảo, Câu 2: Đặc điểm hình thái, cấu tạo tế bào nhóm vi sinh vật (vi khuẩn, vi khuẩn cổ, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc) hình thức sinh sản (nấm men, nấm mốc)? Đặc điểm hình thái, cấu tạo tế bào nhóm vi sinh vật: * Vi khuẩn: Vi khuẩn có đường kính dao động từ 0,2-2,0μm, chiều dài thể khoảng 2,0-8,0μm Vi khuẩn có ba hình dạng chủ yếu hình cầu, hình que hình xoắn - Vi khuẩn hình cầu (cầu khuẩn) tùy theo phương hướng mặt phẳng phân cắt cách liên kết mà ta có song cầu khuẩn, liên cầu khuẩn, tứ cầu khuẩn hay tụ cầu khuẩn - Vi khuẩn hình que (trực khuẩn) có dạng đơn, dạng đơi hay dạng chuỗi Made in 49B2 ENV Vi Sinh học - Vi khuẩn hình xoắn (cịn gọi xoắn khuẩn) có dạng hình dấu phẩy (phẩy khuẩn), hình xoắn thưa (xoắn khuẩn), hình xoắn khít (xoắn thể) Ngồi cịn hình dạng khác hình khối vng, khối tam giác, vi khuẩn dạng sợi Về mặt cấu trúc, tế bào vi sinh vật nhân nguyên chia thành ba phần: Phần vỏ bao gồm bao nhày, thành tế bào màng tế bào chất Phần tế bào chất bao gồm hệ gen tế bào, riboxom thành phần khác Phần gắn vào mặt ngồi tế bào có tiên mao khuẩn mao - Tiên mao (roi) sợi lơng dài mọc mặt ngồi vi khuẩn có tác dụng giúp cho chúng di chuyển mơi trường lỏng Đường kính tiên mao thường khoảng 20nm nên khơng thể quan sát kính hiển vi thường - Khuẩn mao sợi lông ngắn (7-9nm), rỗng (đường kính 2-2,5nm), số lượng nhiều (250-300 sợi/tế bào), chất protein, mọc bế mặt tế bào vi khuẩn Khuẩn mao có chức giúp cho vi khuẩn báo giữ vào bề mặt chất Khuẩn mao giúp cho tế bào tăng bề mặt hấp thu chất dinh dưỡng - Bao che bên tế bào vi khuẩn có hai lớp màng chính, từ vào thành tế bào màng nguyên sinh chất Một số lớn vi khuẩn có lớp dịch nhày bao bọc bên ngồi thành tế bào - Hầu hết vi khuẩn có lớp vật chất dạng keo bên thành tế bào gọi bao nhày Bao nhày thường có chiều dày lớn 0.2μ nên nhìn thấy kính hiển vi thường nhuộm mực tàu Bao nhày có cơng dụng bảo vệ vi khuẩn tránh bị thương tổn khô hạn, tránh khỏi tượng thực bào bạch cầu nơi tích lũy chất dinh dưỡng vi khuẩn - Thành tế bào vi khuẩn có chiều dày khác tùy theo lồi dao động từ 10-18nm Thành tế bào có chiếm trọng lượng từ 10-20% trọng lượng khô vi khuẩn Cấu tạo hoá học thành tế bào bao gồm hai chất dị cao phân tử polisacarit peptidoglycan Thành tế bào có độ rắn định để trì hình dạng tế bào, cần thiết cho trình phân cắt bình thường tế bào bảo vệ tế bào số điều kiện bất lợi giúp tế bào đề kháng với lực tác động bên Thành tế bào cho phép chất dinh dưỡng qua lại ngăn cản xâm nhập số chất có hại tế bào - Màng tế bào chất có chiều dầy khoảng 5-10nm chiếm khoảng 10-15% trọng lượng tế bào Màng nguyên sinh chất có cấu tạo lớp photpholipit, chiếm khoảng 30-40% khối lượng màng protein nằm phía trong, phía ngồi hay xun qua màng chiếm 60-70 % khối lượng màng Màng nguyên sinh chất có chức sau: Khống chế vận chuyển trao đổi ra, vào tế bào chất dinh dưỡng, sản phẩm trao đổi chất; Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường bên tế bào; Là nơi sinh tổng hợp thành phần tế bào (peptidoglycan, LPS, axit teicoic) polime vỏ nhầy; Là nơi tiến hành trình photphoryl oxy hóa photphoryl quang hợp; Là nơi tổng hợp nhiều loại enzim β-galactozidaza, enzim liên quang đến tổng hợp thành tế bào, vỏ nhầy, protein chuỗi hô hấp; Cung cấp lượng cho vận động tiêm mao - Tế bào chất thành phần chủ yếu tế bào vi khuẩn Thành phần hoá học chủ yếu tế bào chất lipoprotein Trong tế bào chất có chứa riboxome, mezoxome, khơng bào hạt chất dự trữ, hạt sắc tố thể nhân vi khuẩn Tế bào chất có ba nhiệm vụ chính: Tạo Made in 49B2 ENV Vi Sinh học phân tử ban đầu chất liệu kiến trúc cần thiết cho trình tổng hợp tế bào; Cung cấp lượng cho tế bào; Chứa đựng chất tiết tế bào - Thể nhân sở vật chất chứa đựng thông tin di truyền vi khuẩn Thể nhân vi sinh vật nhân ngun chưa có màng nhân nên cịn gọi nhân sơ hay nhân nguyên thuỷ Thể nhân có hình dạng bất định nhiễm sắc thể có cấu tạo sợi ADN xoắn kép - Nha bào phân lưu tồn đặc biệt, hình thành giai đoạn phát triển định số loài vi khuẩn G+ phần lớn vi khuẩn hình que Nha bào không thấm nước thường phân biệt dựa vị trí chúng tế bào vi khuẩn trước chúng phóng thích ngồi Nha bào khơng có nhiệm vụ sinh sản mà có khả đề kháng với điều kiện môi trường khắc nghiệt nhiệt độ cao, tính axit cao, xạ, hóa chất chất tẩy trùng * Vi khuẩn cổ: Vi khuẩn cổ nhóm vi khuẩn lâu đời nhóm vi sinh vật nhân nguyên Chúng có sai khác rỏ rệt cấu tạo thành tế bào đặc tính sinh hóa so với nhóm vi khuẩn thật Vi khuẩn cổ sống điều kiện môi trường đặc biệt mà sinh vật bình thường chịu đựng - Vi khuẩn sinh metan vi khuẩn kị khí bắt buộc Vi khuẩn sinh mêtan thường thấy đáy thuỷ vực nước lợ mặn, đường ruột động vật nguồn chất thải động vật Vi khuẩn mêtan có khả sử dụng H làm nguồn lượng CO2 làm nguồn cacbon để thực trình trao đổi chất Sản phẩm trình trao đổi chất khí metan tích tụ mơi trường Vi khuẩn sinh khí mêtan có nhiều tiềm sử dụng để tạo lượng sinh học từ chất thải nông nghiệp - Vi khuẩn ưa mặn nhóm vi khuẩn phát triển 4-5M NaCl (khoảng 25%) độ mặn thấp 3M NaCl chúng khơng phát triển Thành tế bào, ribosom enzim nhóm vi khuẩn cân ion Na+ - Vi khuẩn ưa nhiệt nhóm vi khuẩn địi hỏi nhiệt độ cao (từ 80-105°C) để phát triển Các enzim mang chất nhóm vi khuẩn cân nhiệt độ cao Hầu hết vi khuẩn thuộc nhóm cịn địi hỏi ngun tố lưu huỳnh để phát triển Cho nên nhóm vi khuẩn ưa nhiệt thường xuất nơi có nhiệt độ cao giàu lưu huỳnh miệng núi lửa, thuỷ vực nước nóng đáy đại dương * Xạ khuẩn: Xạ khuẩn nhóm lớn vi khuẩn G+, hiếu khí, sống hoại sinh có cấu tạo dạng sợi phân nhánh Xạ khuẩn phân bố rộng rãi đất, tham gia vào q trình chuyển hố tự nhiên nhiều hợp chất đất Trước xạ khuẩn xếp chung nhóm với nấm chúng có hình thức phát triển dạng sợi phân nhánh Ngày xạ khẩn xếp vào nhóm vi khuẩn thật chúng có nhiều đặc điểm giống với vi khuẩn khác với nấm sau: - Có giai đoạn đa bào đơn bào - Kích thước nhỏ - Thể nhân nhân nguyên thủy - Vách tế bào không chứa celluloze kitin Made in 49B2 ENV Vi Sinh học - Khơng có giới tính - Sống hoại sinh ký sinh * Nấm men: Nấm men tên gọi thơng dụng để nhóm vi nấm thể đơn bào, nhân có màng nhân, sinh sản chủ yếu theo kiểu nảy chồi.Nấm men nhóm nấm riêng biệt mà thuộc nhiều nhóm khác giới nấm Nấm men thuộc lớp nấm nấm túi (Ascomycetes), nấm đảm (Basidiomycetes) nấm bất toàn (Deuteromycetes) Nấm men nấm đơn bào, có nhân thật, thường có hình bầu dục, nhiên tùy lồi mà tế bào nấm men có hình cầu, hình trứng, hình elip Kích thước tế bào nấm men lớn gấp 10 lần vi khuẩn, đường kính khoảng từ 1-5µm dài khoảng 5-30µm (hình 28) Các lồi nấm men có khuẩn ti khuẩn ti giả Thành tế bào dày khoảng 25nm, cấu tạo glucan kitin, khoảng 10% protein (một phần enzim) lượng nhỏ lipit Màng tế bào chất cấu tạo chủ yếu protein (50% khối lượng khơ), cịn lại lipit (40%) polisaccarit Khác với vi khuẩn, nấm men có nhân phân hóa, nhân có màng nhân, lổ thủng nhân Trong tế bào nấm men có quan nhỏ ti thể, lưới nội chất, máy Golgi Ti thể nấm men giống nấm sợi sinh vật có nhân khác Ti thể nấm men có dạng hình cầu, hình bầu dục hay hình sợi bao hai lớp màng, hai lớp màng chất bán lỏng Từ lớp màng lại tạo vô số vách nối vào phía gọi vách ngang để tăng diện tích bề mặt màng Ti thể trung tâm tạo lượng tế bào Trong ti thể gặp lượng nhỏ DNA, gọi DNA ti thể Bộ máy Golgi gồm tui, không bào cấu tạo lớp màng xếp song song hình cung Bộ máy Golgi tham gia vào hoạt động tiết chất cặn bã, chất độc hại khỏi tế bào Lưới nội chất hệ thống ống, xoang phân nhánh với cấu trúc màng tương tự màng sinh chất Trên màng lưới nội chất có nhiều ribosome- quan tổng hợp protein tế bào * Nấm mốc: Nấm mốc tất nấm nấm men không sinh mũ nấm Tuy nhiên tất cảc giai đoạn chưa sinh mũ nấm khuẩn ti thể (hệ sợi nấm) nấm lớn coi nấm mốc Nấm mốc gọi nấm sợi mọc thực phẩm, chiếu, quần áo, giày dép, sách Nhiều nấm mốc ký sinh người, động vật thực vật gây bệnh nguy hiểm Một số nấm mốc có khả sinh độc tố Nấm mốc thường tạo thành khối sợi có nhánh gọi khuẩn ti (sợi nấm) Sợi nấm ống hình trụ dài, thường phân nhánh, có loại có vách ngăn ngang lớp nấm bậc cao (Ascomycetes, Basidiomycetes, Deuteromycetes) không vách ngăn thuộc nấm bậc thấp Oomycetes Zygomycetes Nấm mốc cấu trúc tương tự cấu trúc tế bào nấm men Ở số lồi nấm, khuẩn ti khơng có vách ngăn bên có nhiều nhân Khuẩn ti lồi nấm có vách ngăn chứa một, hai nhân nhiều nhân Bên ngồi có thành tế bào thường cấu tạo chitin cellulozơ hai Tế bào chất có nhân phân hóa Màng nhân có cấu tạo hai lớp, màng có nhiều lỗ nhỏ Các hình thức sinh sản: * Sinh sản nấm men: + Sinh sản vơ tính Made in 49B2 ENV Vi Sinh học - Nảy chồi: Nảy chồi hình thức sinh sản vơ tính phổ biến gặp ỏ hầu hết nấm men Ở điều kiện thuận lợi nấm men sinh sôi nảy nở nhanh Khi chồi xuất enzim thủy phân làm phân giải phần polisacarit thành tế bào làm cho chồi chui khỏi tế bào mẹ Vật chất tổng hợp huy động đến chồi làm chồi phình to dần lên xuất vách ngăn chồi tế bào mẹ Thành phần vách ngăn tương tự thành tế bào Sau chồi tách khỏi tế bào mẹ - Phân cắt: Lối phân cắt tế bào nấm men tương tự vi khuẩn Tế bào dài ra, mọc vách ngăn chia tế bào thành hai phần tương đương tế bào có nhân Hình thức sinh sản thường gặp nấm men Schizosaccharomyces - Sinh sản bào tử: Bào tử áo nấm men Candida albicans bào tử đặc biệt hình thành từ vài tế bào sợi nấm, thường mọc đỉnh khuẩn ti giả Bào tử áo có vách dày nên có khả chịu đựng điều kiện môi trường khắc nghiệt nảy mầm cho sợi nấm gặp điều kiện thuận lợi + Sinh sản hữu tính: Sinh sản hữu tính nấm men thường xảy so với sinh sản vơ tính, nhiên nhờ có sinh sản hữu tính mà tượng tái tổ hợp đặc điểm di truyền xảy Ở nấm men có hình thức sinh sản hữu tính bào tử nang Bào tử nang hình thành tiếp nối hai tế bào khác giới, chổ tiếp nối tạo lỗ thơng qua ngun sinh chất qua để tiến hành phối chất nhân qua để tiến hành phối nhân Qua phân bào giảm nhiễm tạo thành tế bào * Sinh sản nấm mốc: + Sinh sản vô tính: Nấm mốc sinh sản chủ yếu hình thức vơ tính hình thức sau: - Bào tử đính (bào tử cành): sinh sợi nấm gọi đài/cành - Bào tử kín: bào tử chứa túi (hay bọc) sinh sợi nấm - Bào tử đốt: bào tử hình thành phân đốt khuẩn ti dinh dưỡng + Sinh sản hữu tính: Nấm mốc có hình thức sinh sản hữu tính khơng phổ biến Thường gặp hình thức sinh sản bào tử tiếp hợp Câu 3: Cấu tạo tế bào vi khuẩn Gram âm (G-), Gram dương (G+) sinh trưởng vi khuẩn (trong nuôi cấy tĩnh)? Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng? Cấu tạo tế bào vi khuẩn Gram âm (G-), Gram dương (G+): Vi khuẩn Gram âm (G-), Gram dương (G+) có cấu tạo chung vi khuẩn, nhiên cần ý số đặc điểm cấu tạo đây: - Vi khuẩn G- thường có khuẩn mao, nhiên số vi khuẩn G+ có khuẩn mao - Thành tế bào vi khuẩn G+ cấu tạo lớp peptidoglycan dày bao bên màng tế bào chất Axit teicoic thành phần đặc trưng tế bào vi khuẩn G+ Trong vi khuẩn Glại khơng có axit teicoic Do tích điện âm Axit teicoic giúp cho việc vận chuyển ion dương vào, tế bào giúp tế bào dự trữ photphat Ngồi axit teicoic cịn liên quan đến kháng Made in 49B2 ENV Vi Sinh học nguyên bề mặt tính gây bệnh số vi khuẩn G+ Chúng gọi thụ thể hấp phụ đặc biệt số thể thực khuẩn Vi khuẩn G- có thành tế bào với cấu trúc phức tạp Trong lớp PG mỏng Cách lớp không gian chu chất lớp màng ngồi Màng ngồi có cất trúc gần giống với màng tế bào chất photpholipit gặp lớp trong, cịn lớp ngồi Lipopolisaccarit Lipopolisaccarit dầy khoảng 8-10nm có chứa lipit A nội độc tố vi khuẩn Lớp Lipopolisaccarit vi khuẩn G- có chứa kháng ngun O định nhiều đặc tính huyết vi khuẩn có chứa Lipopolisaccarit vị trí gắn (thụ thể) thể thực khuẩn Đặc biệt, màng số vi khuẩn G- cịn có số loại protein bao gồm protein chất, protein màng lipoprotein Các protein vi khuẩn G- chứng minh có khả chống lại công vi khuẩn khác - Ở vi khuẩn G- G+ có lớp không gian chu chất nằm thành tế bào lớp màng tế bào chất Ngoài ra, lớp màng lớp PG mỏng thành tế bào chất vi khuẩn G- có lớp khơng gian chu chất Trong lớp có nhiều thành phần proteinaza, nucleaza, protein vận chuyển qua màng, protein thụ thể làm chổ bám thể thực khuẩn) Thành tế bào vi khuẩn G+ bị phá hủy hoàn toàn để trở thành thể nguyên sinh chịu tác động lizozim (có lịng trắng trứng, nước mắt, nước muối, đuôi thể thực khuẩn Thành phần tế bào vi khuẩn G- có sức đề kháng lớn với lizozim bị phá hủy Sinh trưởng vi khuẩn (trong nuôi cấy tĩnh): Nuôi cấy tĩnh phương pháp nuôi cấy mà suốt thời gian ta khơng thêm vào chất dinh dưỡng không loại bỏ sản phẩm cuối trao đổi chất (quần thể tế bào bị giới hạn khoảng không gian định) Sự sinh trưởng "hệ thống đóng" hay "hệ kín" tuân theo quy luật bắt buộc thể đơn bào mà thể đa bào Đồ thị biểu diễn phụ thuộc logarid số lượng tế bào theo thời gian gọi đường cong sinh trưởng Quá trình sinh trưởng tế bào vi sinh vật hệ kín trải qua giai đoạn: - Pha lag (pha mở đầu = pha tiềm tàng): Pha tính từ lúc bắt đầu ni cấy đến vi khuẩn đạt tốc độ sinh trưởng cực đại Trong pha lag, vi khuẩn chưa phân chia (nghĩa chưa có khả sinh sản) thể tích khối lượng tế bào tăng lên rõ rệt trình tổng hợp chất, trước hết cao phân tử (protein, enzym, acid nucleic ) diễn mạnh mẽ - Pha logarid (pha log): Trong pha vi khuẩn sinh trưởng phát triển theo lũy thừa, nghĩa sinh khối số lượng tế bào tăng theo phương trình "N = No.2ct" hay "X= Xo.eut" Kích thước tế bào, thành phần hóa học, hoạt tính sinh lý nói chung khơng thay đổi theo thời gian Tế bào trạng thái động học coi "những tế bào tiêu chuẩn" - Pha ổn định (pha cân bằng): Trong pha quần thể vi khuẩn trạng thái cân động học, số tế bào sinh số tế bào cũ chết Kết số tế bào sống không tăng không giảm Tốc độ sinh trưởng phụ thuộc vào nồng độ chất Cho nên giảm nồng độ chất (trước chất bị cạn hoàn toàn) tốc độ sinh trưởng vi khuẩn giảm Do việc chuyển từ pha log sang pha ổn định diễn Made in 49B2 ENV Vi Sinh học - Pha tử vong: Trong pha số lượng tế bào có khả sống giảm theo lũy thừa (mặc dù số lượng tế bào tổng cộng không giảm) Đôi tế bào bị tự phân nhờ enzym thân Ở vi khuẩn sinh bào tử trình phức tạp hình thành bào tử (*) Sinh trưởng kép: Khi chuyển tế bào sinh trưởng logarid vào môi trường khác với mơi trường trước ta thấy có xuất pha lag Nguyên nhân pha lag trường hợp thích ứng vi khuẩn với điều kiện nuôi cấy mới; thích ứng có liên quan đến việc tổng hợp enzym mà trước tế bào chưa cần Các enzym tổng hợp nhờ cảm ứng chất Đặc trưng tượng sinh trưởng kép đường cong sinh trưởng gồm hai pha lag hai pha log Sau kết thúc pha log thứ tế bào lại mở đầu pha lag thứ hai tiếp tục pha log thứ hai Hiện tượng sinh trưởng kép thường gặp nuôi cấy vi khuẩn môi trường chứa nguồn carbon gồm hỗn hợp hai chất hữu khác Hiện tượng sinh trưởng kép không hạn chế nguồn carbon lượng mà thấy nguồn nitơ phôtpho Sinh trưởng kép tượng phổ biến giải thích chế kiềm chế nói chung đặc biệt hiệu ứng glucose Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng vi khuẩn: Quá trình sinh trưởng trao đổi chất khuẩn vi sinh vật có liên quan liên quan chặt chẽ với điều kiện môi trường bên Các điều kiện bao gồm hàng loạt yếu tố khác nhau, tác động qua lại với Đa số yếu tố có đặc tính tác dụng chung biểu ba điểm hoạt động: tối thiểu (vi khuẩn bắt đầu sinh trưởng mở đầu trình trao đổi chất), tối thích (vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ cực đại biểu hoạt tính trao đổi chất, trao đổi lượng lớn) cực đại (vi khuẩn ngừng sinh trưởng thường chết) Ảnh hưởng yếu tố mơi trường lên vi khuẩn thuận lợi bất lợi Ảnh hưởng bất lợi dẫn tới tác dụng ức khuẩn diệt khuẩn Do tác dụng ức khuẩn yếu tố môi trường, tế bào ngừng phân chia, loại bỏ yếu tố khỏi môi trường vi khuẩn lại tiếp tục sinh trưởng phát triển Khi có mặt chất diệt khuẩn, trái lại vi khuẩn ngừng phát triển, sinh trưởng chết nhanh chóng Một số yếu tố chủ yếu hóa chất thể tác dụng ức khuẩn diệt khuẩn tùy theo nồng độ Tác dụng kháng khuẩn yếu tố bên chịu ảnh hưởng số điều kiện tính chất cường độ tác dụng thân yếu tố đó, đặc tính lồi trạng thái sinh lí tế bào đặc tính môi trường Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng vi khuẩn sau: + Yếu tố vật lý: - Độ ẩm: Hầu hết trình sống vi khuẩn có liên quan đến nước độ ẩm yếu quan trọng môi trường Đa số vi khuẩn thuộc nhóm sinh vật ưa nước nghĩa chúng cần nước dạng tự do, dễ hấp thụ Khi thiếu nước xảy tượng loại nước khỏi tế bào vi khuẩn, trao đổi chất bị giảm tế bào chết Một số khuẩn cầu G- mẫn cảm với khô hạn, bị chết môi trường thiếu nước sau vài - Nhiệt độ: Hoạt động trao đổi chất vi khuẩn coi kết phản ứng hóa học Vì phản ứng phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng sâu sắc đến trình sống tế bào Tế bào thu nhiệt chủ yếu từ mơi trường bên ngồi, phần thể thải kết trao đổi chất Hầu hết tế bào sinh dưỡng vi sinh vật bị chết nhiệt độ cao protein bị biến tính, hàng loạt enzim bị bất hoạt Sự chết Made in 49B2 ENV Vi Sinh học vi khuẩn nhiệt độ cao cịn hậu bất hoạt hóa ARN phá hoại màng tế bào chất Nhiệt độ thấp làm bất hoạt trình vận chuyển chất hịa tan qua màng tế bào chất - Áp lực áp suất thẩm thấu: Áp lực, áp suất thẩm thấu áp suất thủy tĩnh ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào vi khuẩn Màng tế bào chất vi khuẩn bán thấm tượng thẩm thấu việc điều chỉnh thẩm áp có liên quan đến màng Trong môi trường ưu trương tế bào khả rút nước chất dinh dưỡng hòa tan bao quanh nên tế bào chịu trạng thái khô sinh lí, bị co sinh chất bị chết kéo dài Ngược lại cho vi khuẩn vào dung dịch nhược trương nước xâm nhập tế bào, áp lực bên tăng lên Tuy nhiên có thành tế bào cứng vi khuẩn khơng xảy vỡ sinh chất tế bào thực vật - Âm thanh: Sóng âm thanh, đặc biệt vùng siêu âm (trên 20kHz) có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng vi khuẩn Các tế bào sinh dưỡng bị chết nhanh chóng, tế bào non mẫn cảm so với tế bào già Mẫn cảm tác dụng siêu âm vi khuẩn hình sợi, mẫn cảm trực khuẩn có sức đề kháng cao cầu khuẩn Đặc biệt, siêu âm khơng ảnh hưởng lên tế bào vi khuẩn kháng axit Do tác dụng siêu âm mà độ nhớt môi trường tăng lên, xuất chất nâng cao sức căng bề mặt chất nguyên sinh hình thành bọt khí nhỏ Kết tế bào bị hủy hoại - Sức căng bề mặt: Khi sinh trưởng môi trường dịch thể vi khuẩn chịu ảnh hưởng sức căng bề mặt môi trường Những thay đổi mạnh mẽ sức căng bề mặt làm ngừng sinh trưởng làm tế bào chết Khi sức căng bề mặt thấp, thành phần tế bào chất bị tách khỏi tế bào Điều chứng tỏ màng tế bào chất bị tổn thương Sức căng bề mặt tác dụng thể việc làm thay đổi đặc tính bề mặt vi khuẩn, trước hết nâng cao tính thấm tế bào Sức căng bề mặt thấp ngăn cản vi khuẩn gắn vào bề mặt cứng, tránh cho chúng khỏi cạnh tranh sinh trưởng - Các tia xạ: Các tia gây biến đổi hóa học ánh sáng mặt trời, tia tử ngoại, tia X, tia gamma tia vũ trụ Ánh sáng mặt trời gián tiếp tác động lên tế bào làm biến đổi môi trường Tia tử ngoại có tác dụng mạnh bước sóng 260nm, vùng hấp thụ cực đại acid nucleic nucleoprotein gây dimer hóa thimine, dẫn đến ức chế nhân đôi ADN Nhưng sau chiếu tia tử ngoại, đưa vi khuẩn ánh sáng ban ngày vi khuẩn phục hồi khả sinh trưởng phân chia Hiện tượng gọi quang tái hoạt (photoreactivation) + Yếu tố hóa học: - Ảnh hưởng pH môi trường: pH mơi trường có ý nghĩa định sinh trưởng nhiều vi sinh vật Các ion H + OH- hai ion hoạt động lớn tất ion Những biến đổi nồng độ chúng dù nhỏ có ảnh hưởng mạnh mẽ đến vi sinh vật Cho nên việc xác định pH thích hợp việc trì pH cần thiết thời gian sinh trưởng tế bào quan trọng Giới hạn pH hoạt động vi sinh vật khoảng 4-10 Đa số vi khuẩn sinh trưởng tốt pH = 7, vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn nốt sần, xạ khuẩn, vi khuẩn phân giải urê ưa môi trường kiềm, số vi khuẩn chịu axit, số khác ưa axit, chúng sinh trưởng pH < pH môi trường ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng mà cịn tác động sâu sắc đến q trình trao đổi chất Made in 49B2 ENV Vi Sinh học - Oxy: Oxy có vai trị quan trọng hoạt động sống vi sinh vật Tùy thuộc vào nhu cầu oxy mà người ta chia vi sinh vật thành nhóm sau đây: Hiếu khí bắt buộc; Hiếu khí khơng bắt buộc; Vi hiếu khí; Kị khí chịu dưỡng; Kị khí - Các chất diệt khuẩn (sát trùng): thường sử dụng phenol dẫn xuất phenol, alkol, halogen, kim loại nặng, H2O, xà phòng, thuốc nhuộm chất tẩy rửa tổng hợp muối ammon bậc bốn + Yếu tố sinh học: Trong yếu tố sinh học ảnh hưởng có hại lên q trình sống vi sinh vật cần kể đến kháng thể kháng sinh Chất kháng sinh có từ nhiều nguồn gốc khác tổng hợp hoá học, xuất từ thực vật, động vật chủ yếu tổng hợp từ vi sinh vật Đây chất đặc hiệu mà nồng độ thấp có khả ức chế tiêu diệt vi sinh vật cách chọn lọc Kháng thể chất có sẵn máu xuất có kháng nguyên xâm nhập vào thể, có khả liên kết đặc hiệu với kháng nguyên để làm hoạt lực kháng nguyên Trong số yếu tố sinh học có ảnh hưởng có hại đến vi sinh vật cịn có các chất kích thích kiềm hãm vi sinh vật sinh vitamin, enzim kháng sinh Có ý nghĩa đặc biệt vitamin Một số vi sinh vật thuộc nhóm tảo biển, vi khuẩn nấm tự tổng hợp vitamin nên chúng cần cung cấp vitamin nhờ thể khác Trong số tảo, vi khuẩn nấm (nhất nấm men) lại đóng vai trị quan trọng việc cung cấp vitamin Câu 4: Các kiểu dinh dưỡng (quang dưỡng, hóa dưỡng) vi sinh vật? Căn vào dạng lượng sử dụng người ta phân chia làm kiểu dinh dưỡng sinh vật: Quang dưỡng: - Quang tự dưỡng (photoautotrophic) hay quang dưỡng vô (photolithotrophic): Là chế chuyển lượng ánh sáng thành lượng trao đổi chất (ATP) chất có tính khử (NADPH2) CO2 nguồn carbon chủ yếu, H2O hay H2S chất cho điện tử Có thể gặp vi khuẩn quang hợp thải oxy giống xanh, đại diện loài vi khuẩn lam (Spirulina, Anabaena, Nostoc, ) Các tảo đơn bào quang hợp không thải oxy vi khuẩn lục thuộc họ Chlorobacteriaceae (Chlorobium, Thiosulfatophilum ), vi khuẩn quang dưỡng vơ kị khí với H 2S S2O32- làm chất cho điện tử Các vi khuẩn lưu huỳnh màu tía thuộc Thiorhodobacteriales Chromatium, vi khuẩn có khả phát triển mơi trường muối vô nhiều loại xanh, vi khuẩn kị khí quang dưỡng vơ có mặt mơi trường S H2S - Quang dị dưỡng (photoheterotrophic) hay quang dưỡng hữu (photoorganotrophic): Là chế sử dụng ánh sáng làm nguồn lượng hợp chất hữu làm nguồn carbon, gặp chế vi khuẩn màu tía khơng lưu huỳnh thuộc Athiorhodobacteriales, họ Athiorhodaceae, lồi thuộc giống Rhodospirillum Những vi khuẩn thiên vi hiếu khí, vi khuẩn quang dưỡng hữu cơ, khơng có khả phát triển với H 2S chất cho electron độc nhất, chất cho electron chúng Acetate, succinate hay hydro Hóa dưỡng: Made in 49B2 ENV Vi Sinh học - Hóa dưỡng vơ (Chemolithotrophic) hay hóa tự dưỡng (Chemoautotrophic): Là chế sử dụng lượng tạo thành từ phản ứng hóa học CO làm nguồn carbon Năng lượng có nhờ oxy hóa hợp chất vô NH 4+, NO2-, H2, H2S, S, S2O3, Fe, Các vi khuẩn chế hình thành nhóm hạn chế tham gia vào chu trình vật chất sống đất nước Hydrogenomonas oxy hóa hydro, Nitrosomonas oxygen hóa NH 3, Nitrobacter oxygen hóa nitrite, Thiobacillus oxygen hóa hợp chất khử lưu huỳnh - Hóa dị dưỡng (Chemoheterotrophic) hay hóa dưỡng hữu (Chemoorganotrophic): Là chế gặp vi khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh, động vật, chúng sử dụng lượng hóa học chất hữu làm nguồn carbon chủ yếu Một nhóm lớn vi khuẩn hóa dưỡng hữu vi sinh vật gây bệnh ý Y học, vi khuẩn tạp nhiễm vào thức ăn, vi khuẩn sử dụng công nghiệp để tổng hợp chất kháng sinh, loại vitamin, amino acid Câu 5: Hình dáng, kích thước, cấu tạo, cấu trúc virus hoạt động virus? Hình dáng, kích thước virus: Virus dạng sống đơn giản chứa loại nucleic acid nên hệ gen chúng ADN ARN, sống kí sinh bắt buộc tế bào chủ gọi hạt virus hay virion Virus có kích thước nhỏ dao động từ 5-300nm nên khơng khơng thể quan sát thấy virus qua kính hiển vi quang học Muốn quan sát hình thái đo kích thước virus phải sử dụng kính hiển vi điện tử kĩ thuật phụ trợ Virus có bốn hình dạng chủ yếu hình khối, hình khối cầu, hình que hình tinh trùng (hay hình nịng nọc) Cấu tạo virus: Virus có cấu tạo đơn giản, bao gồm lõi acid nucleic, tức genome nằm phía cịn phía ngồi bao bọc vỏ protein, vỏ protein bảo vệ genome khỏi tác động yếu tố môi trường Ở số virus cịn có số phân tử - Axit nucleic (lõi): Axit nucleic sở lưu trữ, tái tạo thơng tin di truyền, thành phần quan trọng virus Virus có nhiều loại hình axit nucleic sở phân tử để phân loại virus Các loại hình axit nucleic virus phân biệt dựa điểm chủ yếu sau đây: AND hay ARN; Chuỗi đơn hay chuỗi xoắn kép; Dạng sợi, dạng vịng kín hay dạng vịng hở; Hệ gen một, hai hay nhiều thành phần - Vỏ protein (capsit): Capsit mang thành phần kháng nguyên có tác dụng bảo vệ lõi axit nucleic Capsit cấu tạo đơn vị phụ gọi hạt capsit hay capsome Các capsome chuỗi polypeptit tạo thành tạo thành từ đơn phân monomer protein đồng nhất, mà đơn phân cấu tạo từ nhiều chuỗi polypeptit Lõi vỏ virus hợp lại tạo thành nucleocapsit, kết cấu virus - Màng bao: Một số virus bên ngồi capsit cịn có màng bao cấu tạo photpholipit hay glycoprotein Màng bao thường màng nhân, màng tế bào chất màng không bào vật chủ bị virus cải tạo thành mang tính kháng nguyên đặc trưng cho virus Cấu trúc virus: Virus có kiểu cấu trúc: Hình trụ đối xứng xoắn; Hình khối Cấu trúc phức tạp dạng phối hợp Made in 49B2 ENV 10 Vi Sinh học - Interferon loại cytokine, tế bào sản xuất tế bào cảm thụ với virus, chất có đặc tính đường ức chế hoạt động mARN, dẫn đến ức chế sinh sản virus, ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển (sự phân hóa) tế bào khối u tế bào bình thường định đó, interferon sử dụng chất điều trị không đặc hiệu cho nhiễm trùng virus + Cơ chế hoạt động: Phần lớn ARN ADN virus điều nhạy cảm với interferon chế cường độ tác động thay đổi tùy loại virus Interferon có tác dụng chống virus bên tế bào, khơng có tác dụng chống virus bên ngồi tế bào, interferon khơng trực tiếp mà gián tiếp tác động lên virus Tác dụng chống virus interferon thực chất ngăn cản hấp phụ virus lên vách tế bào ngăn cản xâm nhập virus vào tế bào, interferon khơng có tác dụng giải thể virus Interferon tác dụng theo nhiều chế khác nhau: - Ức chế gắn virus vào receptor bề mặt tế bào - Ngăn cản thoát vỏ bọc virus - Ức chế tổng hơp mARN - Sự mã hóa protein virus,… Đối với nhiều virus, hiệu lực interferon ức chế tổng hợp protein virus Sau nhiễm virus, tế bào bị cảm ứng sản sinh interferon, interferon khơng có tác dụng bảo vệ tế bào mẹ mà bảo vệ tế bào bên cạnh, tế bào virus hấp phụ lên vách tế bào xâm nhập vào bên tế bào, đến giai đoạn chép thơng tin virus interferon có tác dụng ức chế, kìm hãm tổng hợp mARN virus, mARN virus khơng tổng hợp chuyển hóa axit nucleic protein virus khơng tiến hành được, khơng có hạt virus giải phóng + Vai trị tác dụng interferon: Interferon đóng vai trị hàng rào bảo vệ thể chống lại virus phát triển bất thường tế bào Nhìn chung, Interferon có hoạt tính sau: Kháng virus; Điều hịa miễn dịch; Chống tăng sinh khối; Kích thích biệt hóa tế bào; Điều hòa sinh trưởng tế bào; Giải độc; Kháng đột biến Từ hoạt tính này, người vận dụng vào việc bào chế loại thuốc chữa bệnh an toàn hiệu - Ứng dụng điều trị Interferon người: Interferon sử dụng điều trị nhiều bệnh vi rút gây nên Hiện Interferon sử dụng hiệu điều trị viêm gan C cấp mãn, viêm gan B mãn, HIV, - Ứng dụng thú y: Interferon sử dụng tá dược vaccine; Interferon dùng chẩn đoán bệnh; Interferon dùng phòng, trị bệnh cho gia súc, gia cầm giải pháp thay kháng sinh an toàn hiệu cao Câu 8: Các khái niệm trao đổi chất lượng; vận chuyển chất qua màng; đường oxy hóa yếm khí, hiếu khí chuyển hóa lượng Gluxit vi sinh vật? Khái niệm trao đổi chất lượng: Cấu trúc chức tế bào vi sinh vật liên quan trực tiếp gián tiếp đến phản ứng hóa học Trao đổi chất tổng phản ứng hoá học tế bào thực gồm loại: Made in 49B2 ENV 14 Vi Sinh học - Các phản ứng giải phóng lượng - Các phản ứng toả nhiệt - Các phản ứng thu lượng - phản ứng thu nhiệt Đối với số nhóm vi sinh vật nguồn lượng chất dinh dưỡng tế bào hấp thụ Khi liên kết hoá học chất dinh dưỡng bị đứt, lượng giải phóng dạng hoá tế bào hấp thu, thu nhận để sử dụng nhiều mục đích khác (tổng hợp cấu trúc tế bào, tổng hợp hợp chất cao phân tử, sử chữa trì tế bào, sinh trưởng sinh sản, di động, tiếp hợp ) Với số nhóm vi sinh vật khác nguồn lượng lại ánh sáng Chúng chuyển hoá quang thành hoá để sử dụng cho trình trao đổi chất - Quá trình chuyển hoá chất dinh dưỡng chế biến để tổng hợp hợp chất riêng tế bào gọi q trình đồng hố (cịn gọi trình trao đổi chất xây dựng hay trao đổi chất kiến tạo) - Ngược lại trình phân huỷ thành phần tế bào vi sinh vật gọi q trình dị hố - Hai q trình tương tác với diễn đồng thời Q trình đồng hố lượng tự sản phẩm lớn lượng tự chất phản ứng Cịn q trình dị hoá, lượng tự chất phản ứng lớn lượng tự sản phẩm Q trình ơxi hố - phân huỷ kèm theo giải phóng lượng cần thiết cho hoạt động sống gọi trình trao đổi lượng Ở tế bào vi sinh vật, số lượng chất dự trữ thường nhỏ, chúng phải sử dụng chủ yếu chất hấp thu từ môi trường xung quanh Sự vận chuyển chất qua màng tế bào: Để tồn tại, sinh trưởng phát triển, tế bào vi sinh vật phải thường xuyên trao đổi vật chất lượng với mơi trường bên ngồi Một mặt chúng nhận chất dinh dưỡng cần thiết từ môi trường, mặt khác chúng thải sản phẩm trao đổi chất Giữa môi trường xung quanh môi trường bên tế bào tồn hàng rào thẩm thấu, hàng rào màng tế bào chất Sự vận chuyển chất qua màng tế bào vi sinh vật tuân theo hai chế: vận chuyển thụ động (khuếch tán đơn giản hay cịn gọi vận chuyển xi dịng) vận chuyển chủ động (vận chuyển ngược dòng) - Theo chế khuếch tán thụ động, chất hòa tan liên kết thuận nghịch vào vị trí đặc biệt phân tử permease nằm bên màng (có thể lỗ màng), phân tử từ màng nhờ chênh lệch nồng độ trường hợp hợp chất không điện phân hay chênh lệch điện (trong trường hợp ion) hai phía màng - Đa số chất hòa tan qua màng tác dụng chế vận chuyển đặc biệt - chế chủ động Sự vận chuyển tiến hành ngược với gradien nồng độ nghĩa theo kiểu "ngược dịng", lượng tiêu thụ ATP cung cấp Những phân tử vận chuyển xếp màng liên kết với phân tử chất hoà tan chuyển chúng vào bề mặt bên màng, từ phân tử chất hòa tan chuyển vào tế bào chất Sự vận chuyển đặc biệt chất qua màng cần khơng cần lượng tế bào Các đường oxy hóa yếm khí, hiếu khí chuyển hóa lượng Gluxit: Made in 49B2 ENV 15 Vi Sinh học Gluxit chiếm khoảng 10-30% chất khô, nấm thành phần đến 40-60% Trong số 2-5% riboza (trong thành phần axit nucleic) Còn phần lớn polysaccaride thường gặp: hemixenlulose, glycogen, glycerin, dextran Gluxit có giá trị lớn tế bào vi sinh vật, dùng để tổng hợp protein lipit, để làm vật liệu xây dựng tế bào vật liệu lượng q trình hơ hấp + Oxy hóa yếm khí Gluxit: - Con đường Embden Meyerhof Parnas (EMP) - (Hình 1) Con đường chia thành hai phần Trong chặng mở đầu 6-carbon glucose phosphoryl hoá hai lần, cuối chuyển thành fructo-1,6- bisphosphate Các đường khác thường nhập vào đường thông qua việc chuyển hố thành gluco-6-phosphate fructo-6phosphate Chặng mở đầu khơng sinh lượng, trái lại phải tiêu thụ hai phân tử ATP cho phân tử glucose Tuy nhiên, nhờ việc gắn phosphate vào đầu đường mà phosphate dùng để tạo thành ATP Chặng 3-carbon đường bắt đầu enzyme fructo-1,6-bisphosphate aldolase xúc tác phân giải fructo-1,6-bisphosphate thành hai nửa, nửa chứa nhóm phosphate Một sản phẩm glyceraldehyde-3-phosphate chuyển trực tiếp thành pyruvate (acid pyruvic) trình gồm bước Sản phẩm thứ hai dihydroxyacetone-phosphate dễ dàng chuyển thành glyceraldehyde-3-phosphate, hai nửa fructo-1,6-bisphosphate sử dụng chặng 3-carbon Trước hết, glyceraldehyde-3-phosphate bị oxy hoá nhờ NAD+ chất nhận electron, đồng thời nhóm phosphate gắn vào để tạo thành 1,3bisphosphate glycerate phân tử cao Sau phosphate cao carbon chuyển cho ADP xuất ATP Việc tổng hợp ATP nói gọi phosphoryl hố mức độ chất q trình phosphoryl hố ADP liên kết với phân giải ngoại phân tử cao Một trình tương tự tạo thành phân tử ATP thứ hai nhờ phosphoryl hố mức độ chất Nhóm phosphate 3-phosphorusglycerate chuyển sang carbon 2phosphorusglycerate bị loại nước để tạo thành phân tử cao thứ hai phosphorusenol pyruvate Phân tử chuyển nhóm phosphate sang ADP tạo thành ATP thứ hai pyruvate sản phẩm cuối đường Con đường đường phân phân giải glucose thành pyruvate qua chuỗi phản ứng mô tả ATP NADH tạo thành Sản lượng ATP NADH tính xem xét hai chặng riêng rẽ - Con đường Entner-Doudoroff (ED) - (Hình 2) Con đường Entner-Doudoroff mở đầu với phản ứng chi đường pentosephosphate tức tạo thành gluco-6-phosphate 6-phosphorus-gluconat Tuy nhiên, sau 6phosphorus-gluconat khơng bị oxy tiếp mà bị loại nước tạo thành 2-keto-3-deoxy-6phosphorusgluconat (KDPG) chất trung gian chủ yếu đường KDPG bị phân giải KDPG aldolase thành pyruvate (acid pyruvic) glyceraldehyde-3-phosphate Glyceraldehyde-3-phosphate chuyển thành pyruvate phần cuối đường đường phân Con đường Entner-Doudoroff phân giải glucose thành pyruvate (acid pyruvic), ATP, NADH NADPH - Con đường Warburg-Diker-Horeker (WDH) - (Hình 3) Made in 49B2 ENV 16 Vi Sinh học Ở số vi sinh vật vừa oxy hóa theo đường EMP, ED theo cong đường WDH (Warburg-Diker-Horeker) Đặc biệt chủng gluanobacteroxydas 100% theo đường WDH + Oxy hóa khí Gluxit: Từ pyruvate (acid pyruvic) giai đoạn oxy hóa yếm khí điều kiện hiếu khí tiếp tục oxy hóa hiếu khí tạo sản phẩm cuối CO2 H2O Ở chủng vi sinh vật khác theo đường khácc chủ yếu oxy hóa chu trình Kreb (Hình 4) Ý nghĩa: Hợp chất hữu oxy hóa mạch cacbon cắt dần thành CO Các nguyên tử hidro hợp chất hữu tách dần NADH FADH2 sau điện tử nguyên tử hidro chuyển cho hệ E oxy hóa - khử (E hơ hấp): e x hydro → E (tích lũy ATP) NADH2 → ATP FADH2 → ATP Câu 9: Các trình lên men vi sinh vật ứng dụng? Quan hệ lên men hô hấp? Các trình lên men vi sinh vật ứng dụng: Các trình lên men phổ biến vi sinh vật sau: - Lên men Ethanol: Hexose → Ethanol + 2CO2 Vi sinh vật thực hiện: Nấm men, Zymomonas, - Lên men Lactic đồng hình: Hexose → Lactate + 2H+ Vi sinh vật thực hiện: Streptococcus, Một số Lactobacillus, - Lên men Lactic dị hình: Hexose → Lactate + Ethanol + CO2 + H+ Vi sinh vật thực hiện: Leuconostoc, Một số Lactobacillus, - Lên men Acid propionic: Lactatev → Propionat + Acetate + CO2 Vi sinh vật thực hiện: Propionibacterium, Clostridium propionicum, - Lên men Acid hỗn hợp: Hexose → Ethanol + 2,3-Butandiol + Xucxinat + Lactate + Acetate + Focmat + H2 + CO2 Vi sinh vật thực hiện: Các vi khuẩn đường ruột Escherichia, Salmonella, Shigella, Klebsiella, Enterobacter, - Lên men Acid butiric: Hexose → Butirat + Acetate + H2 + CO2 Vi sinh vật thực hiện: Clostridium butyricum, - Lên men Butanlo: Hexose → Butanol + Acetate + Aceton + Ethanol + H2 + CO2 Vi sinh vật thực hiện: Clostridium acetobutylicum, - Lên men Caproat: Ethanol + Acetate + CO2 → Caproat + Butirat + H2 Vi sinh vật thực hiện: Clostridium kluyveri, - Lên men Homoacetic: Fructose → Acetate + 3H+ 4H2 + 2CO2 + H+ → Acetate + 2H2O - Lên men sinh Methane: Acetate + H2O → CH4 + HCO3Vi sinh vật thực hiện: Methanothrix, Methanosarcina, Có nhiều q trình lên men phân loại dựa chất lên men thay sản phẩm Chẳng hạn, nhiều vi khuẩn kị khí tạo thành bào tử (chi Clostridium) lên men amino Made in 49B2 ENV 17 Vi Sinh học acid với sản sinh Acetate, amoniac H Các loài Clostridium khác, C acidiurici C purinolyticum lên men purin xantin ađenin với tạo thành Acetate, focmat, CO 2, amoniac Cịn bọn kị khí khác lên men hợp chất thơm Ứng dụng trình lên men vi sinh vật: + Lên men rượu: Ethanol số sản phẩm lên men phổ biến gặp vi sinh vật Bản thân thực vật nhiều lồi nấm tích lũy ethanol điều kiện kị khí Vi sinh vật sản sinh ethanol chủ yếu nấm men, đặc biệt chủng thuộc loài Saccharomyces cerevisiae Giống đa số nấm, nấm men thể hô hấp hiếu khí, vắng mặt khơng khí chúng lên men hiđrat cacbon thành ethanol CO Nhiều vi khuẩn kị khí hiếu khí tạo thành ethanol sản phẩm sản phẩm phụ lên men hexose pentose + Lên men lactic: Các vi khuẩn lactic xếp chung vào họ Lactobacteriaceae Mặc dù nhóm khơng có giống hình thái và, bao gồm vi khuẩn hình que dài, hình que ngắn lẫn vi khuẩn hình cầu, song mặt sinh lý chúng có chung đặc điểm đặc trưng Tất đại diện vi khuẩn gram dương, không tạo thành bào tử (trừ Sporolactobacillus) không di động Để thu lượng chúng hoàn toàn phụ thuộc vào hiđrat cacbon tiết acid lactic (lactate) Nhờ đặc tính bảo quản khử trùng dựa nguyên tắc acid hóa mà vi khuẩn lactic sử dụng, nông nghiệp, nội trợ, ngành sản xuất chế biến sữa, Quan hệ lên men hơ hấp: Giữa lên men hơ hấp có mối liên hệ đặc biệt mật thiết Mối liên hệ (Hình 5) Câu 10: Cơ chế quang hợp, kiểu đồng hóa CO2 cố định nitơ vi sinh vật? Cơ chế quang hợp: + Pha sáng quang hợp: Pha sáng giai đoạn đầu quang hợp, giai đoạn ánh sáng nhân tố trực tiếp tham gia vào quang hợp nên gọi pha sáng Pha sáng xảy qua giai đoạn: giai đoạn quang lý giai đoạn quang hoá - Giai đoạn quang lý: Nhờ tính chất quang hố ánh sáng khả hấp thụ lượng ánh sáng phân tử chlorophyll mà lượng ánh sáng chuyển sang lượng điện tử phân tử chlorophyll Năng lượng lại chuyển đến tâm quang hợp l700 l680 để thực giai đoạn quang hoá tiếp - Giai đoạn quang hoá: quang hoá giai đoạn chuyển hoá lượng điện tử tâm quang hợp làm giàu lượng ánh sáng thành lượng chứa đựng hợp chất giàu lượng ATP NADPH2 Giai đoạn quang hoá xảy tâm quang hợp phản ứng quang hoá mà phần quang phân ly nước phosphoryl hố # Quang phân ly nước: Nhờ lượng ánh sáng với tham gia sắc tố hệ thống chất oxi hoá lục lạp mà nước bị phân huỷ 2H2O → 4H+ + O2 + 4e # Phosphoryl hố: Đây q trình tổng hợp ATP nhờ lượng q trình oxi hố xảy chuỗi vận chuyển oxy quang hợp ADP + H3PO4 → ATP + H2O Made in 49B2 ENV 18 Vi Sinh học Có hình thức Phosphoryl hố xảy ra: Phosphoryl hố vịng; Phosphoryl hố khơng vịng; Phosphoryl hố hố vịng giả Kết chung pha sáng là: 12H2O +18ADP +18H3PO4+12NADP+ → 18ATP + 12NADPH+H+ + 6O2 + 18H2O Pha sáng tạo ATP NADPH + H+ cung cấp cho pha tối quang hợp + Pha tối quang hợp Sau pha sáng tạo ATP NADPH+H +, giai đoạn quang hợp sử dụng ATP NADPH+H+ để khử CO2 tạo sản phẩm sơ cấp quang hợp C6H12O6 Q trình khơng cần ánh sáng nên gọi pha tối Pha tối diễn nhiều đường khác nhau, đường đặc trưng cho nhóm vi sinh vật Có đường đồng hố CO2 quang hợp: chu trình Calvin, chu trình Hatch-Slack chu trình CAM Các kiểu đồng hóa CO2: + Chu trình Calvin: Đây đường đồng hoá CO2 phổ biến Calvin tìm Chu trình xảy qua giai đoạn chính: - Ribulozo 1,5dP tiếp nhận CO2 sau biến đổi thành phân tử APG - APG bị khử thành AlPG nhờ ATP NADPH+H+ pha sáng - AlPG tái tạo lại Ribulozo 1,5dP đồng thời tạo nên sản phẩm chu trình C 6H12O6 + Chu trình Hatch-Slack Đây chu trình hai nhà khoa học Hatch Slack nghiên cứu phát ngồi chu trình Calvin Trong chu trình này, sản phẩm tạo axit oxaloaxetic, axit malic axit aspartic Các chất chuyển hóa thành axit malic Axit malic đưa vào tế bào để dự trữ Khi cần cố định CO2, axit malic decacboxyl hóa, CO giải phóng vào chu trình Calvin để tạo chất hữu + Chu trình CAM: Khác với chu trình Hatch-Slack, chu trình CAM, đường đồng hoá CO2 xảy giai đoạn tách biệt nhau: - Giai đoạn Cacboxyl hoá APEP để tạo axit oxalo acetic, sau axit oxalo acetic bị khử thành axit malic - Giai đoạn decacboxyl hoá axit malic để tạo CO axit pyruvic CO2 tham gia vào chu trình Calvin để tạo C6H12O6 từ tạo tinh bột Cố định nitơ: Trong khơng khí có nhiều nitrogen phân tử, tuyệt đại đa số sinh vật không sử dụng nguồn nitrogen Chỉ có số vi sinh vật hấp thụ nitrogen Qua hoạt động sống chúng nitrogen chuyển thành nitrogen hợp chất (protein sản phẩm thủy phân protein) Hoạt động gọi cố định nitrogen phân tử Quá trình cố định nitrogen có tác dụng lớn đến đời sống sinh vật trái đất Trên nham thạch không chứa hợp chất nitrogen Cho nên nguồn nitrogen đất hoàn toàn tác dụng cố định nitrogen vi sinh vật mà hình thành Hàng năm trồng lại lấy lượng nitrogen đáng kể Hợp chất nitrogen hình thành q trình cố định lại nguồn nitrogen chủ yếu bổ sung cho đất Quá trình cố định nitơ theo hướng bản: Con đường khử đường oxy hoá: Made in 49B2 ENV 19 Vi Sinh học + Con đường khử theo chuỗi biến hoá: N2 → HN=NH → H2N-NH2 → NH3 → NH4OH + Con đường oxy hoá: N2 → N2O → (HNO)2 → NH4OH Qua hướng đó, người ta thu kết sau: - Nếu nồng độ Oxy nhiều ức chế trình cố định nitơ phân tử - Hiệu suất cố định nitơ phân tử vi sinh vật kỵ khí thường cao vi sinh vật hiếu khí - Tìm thấy hợp chất loại khử nuôi vi sinh vật cố đinh nitơ phân tử Qua cho thấy đường khử có nhiều khả xảy Câu 11: Khái niệm di truyền, biến dị, đột biến, ngẫu phát? Các phương thức chuyển nguyên liệu di truyền vi sinh vật ứng dụng q trình đó? Các khái niệm: - Di truyền đặc tính chung sinh vật giữ lại truyền cho cháu đặc điểm cấu tạo phát triển tổ tiên, hay nói cách khác, tượng cá thể gia đình có thuộc tính cấu tạo phát triển giống tổ tiên, với cha mẹ với - Biến dị đặc tính chung sinh vật mang khác biệt nhiều chi tiết tính trạng so với bố mẹ chúng với cá thể khác lồi Biến dị kiểu hình cịn gọi thường biến, tượng có khác biệt cấu trúc đặc điểm phát triển hệ so với hệ bố mẹ chúng với tác động môi trường không liên quan đến thay đổi vật chất di truyền Khái niệm biến dị kiểu gen vi sinh vật thường đơn bào Khái niệm phải hiểu rộng hình thành biến chủng kết đột biến (biến đổi cấu trúc genome sẵn có) trình tiếp nhận vật chất di truyền từ bên ngồi (thường sau q trình tái tổ hợp thông tin di truyền vào genome nhiễm sắc thể) - Đột biến hình thành cá thể có chi tiết (cấu trúc, phát triển) khác biệt so với hệ cha mẹ liên quan đến biến đổi vật chất di truyền Biến dị biến đổi đột ngột, xuất cách ngẫu nhiên, khơng dự tính trước khơng liên tục số cá thể hoi (tần suất xuất vi khuẩn: 10-8 - 10-6) quần thể vi sinh vật Chúng tương đối độc lập với mơi trường chung quanh, có tính cố định, tính bền vững tính di truyền - Ngẫu phát tính ngẫu nhiên đột biến có nghĩa hình thành biến chủng đột biến trước có yếu tố chọn lọc tác động đến, có đột biến cảm ứng với yếu tố chọn lọc Đột biến chủ yếu trình hỗ biến (tautomer) bazơ nitơ với hỗ biến đồng phân đặc biệt có khả phản ứng hai chiều Các phương thức chuyển nguyên liệu di truyền ứng dụng: Có ba chế vận chuyển di truyền khác vi khuẩn: Biến nạp (transformation - gọi chuyển thể), tải nạp (transduction, gọi chuyển nạp) tiếp hợp (conjugation - gọi tiếp nạp hay giao phối) Những chế có đặc điểm vận chuyển di truyền theo chiều từ tế bào sang tế bào khác mà khơng có chiều ngược lại, tế bào cho (donor) vận Made in 49B2 ENV 20 Vi Sinh học chuyển phần di truyền, trừ vài ngoại lệ gặp trường hợp vận chuyển nhiễm sắc thể tiếp hợp Mỗi chế vận chuyển có đặc tính riêng định truyền yếu tố di truyền từ tế bào cho sang tế bào nhận Trong trình biến nạp chất liệu di truyền mảnh DNA tự Hiện tượng chuyển nạp phage đưa mảnh nhiễm sắc thể từ tế bào phage ký sinh dung giải trước cho tế bào khác Khác với vận chuyển di truyền biến nạp tải nạp, tượng giao phối phối hợp hai vi khuẩn có giới tính khác nhau, vận chuyển từ vi khuẩn đực sang vi khuẩn + Biến nạp (transformation): Biến nạp (hay chuyển thể) vận chuyển thông tin di truyền nhờ xâm nhập phân tử DNA tự (có nguồn gốc từ tế bào cho phân giải) vào tế bào nhận làm cho genome tế bào nhận thay đổi Kết biến nạp phụ thuộc vào mức độ tương đồng cấu trúc phân tử DNA tế bào cho tế bào nhận Vì biến nạp thường có kết giới hạn lồi có cá thể có tính trạng khác Cho đến nay, tính trạng biến nạp biết khả tổng hợp yếu tố sinh trưởng, khả sử dụng đường để sinh trưởng, khả kháng thuốc, khả sinh độc tính, Hiện tượng vận dụng rộng rãi kỹ thuật di truyền + Tải nạp (transduction): Tải nạp (hay chuyển nạp) vận chuyển vật chất di truyền nhờ phage (thực khuẩn thể) virus ký sinh vi khuẩn Có hai loại phage: Các phage độc làm tan vi khuẩn ký chủ đặc hiệu phage ơn hịa khơng làm tan vi khuẩn Tuy vậy, phage ơn hịa có hai giai đoạn thay chu trình phát triển, chúng trở thành phage độc mơi trường có tác nhân (hóa, lý) gây đột biến Nói chung, vi khuẩn chuyển nạp đóng vai trị lan truyền độc tính, lan truyền kháng nguyên thân (gây phản ứng chéo miễn dịch) nâng cao khả tổng hợp chất sinh trưởng + Tiếp hợp (conjugation): Tiếp hợp (tiếp nạp hay giao phối) trình vận chuyển thông tin di truyền cách tiếp xúc trực tiếp tế bào cho nhận nguyên vẹn mặt sinh lý Quá trình truyền vật chất di truyền diễn chiều từ tế bào đực (F+) sang tế bào (F-) Khả cho tế bào đực định có mặt yếu tố di truyền nhiễm sắc thể F (fertility factor, sex-factor, yếu tố giới tính) Yếu tố ngồi nhiễm sắc thể điều khiển trình tiếp hợp gọi plasmid tiếp hợp (conjugative plasmid) Những plasmid điều khiển vận chuyển DNA định hướng vận chuyển nhiễm sắc thể nằm trạng thái liên kết với nhiễm sắc thể Ngồi yếu tố giới tính F cịn có plasmid tiếp hợp khác plasmid điều khiển đề kháng vi khuẩn số thuốc (plasmid R) Plasmid điều khiển tổng hợp colicin (col j, col v2, colv 3), plasmid điều khiển tổng hợp enterotoxin E coli, plasmid Hly điều khiển tổng hợp hemolysin, hemotoxin, có plasmid độc tố vir, plasmid điều khiển tổng hợp kháng nguyên K-88 (tức F4), K-99 (tức F5) vài plasmid khác Câu 12: Khái niệm miễn dịch, phân loại miễn dịch? Kháng nguyên, kháng thể, hóa trị ứng dụng kháng nguyên, kháng thể? Thuyết chọn lọc dòng Bernet kháng thể đơn dòng? Khái niệm phân loại miễn dịch: + Khái niệm: Made in 49B2 ENV 21 Vi Sinh học Miễn dịch (MD-immunity) trạng thái bảo vệ đặc biệt thể chống lại tác nhân gây bệnh (vi sinh vật độc tố chúng, phân tử lạ ) chúng xâm nhập vào thể Các tác nhân gây bệnh yếu tố truyền nhiễm bệnh vi sinh vật, côn trùng, ký sinh trùng protein lạ gây độc cho thể Mọi lồi sinh vật có khả tự bảo vệ chống lại xâm nhập vật lạ bên Sự nhận biết có khả tương tác phức hệ tế bào hệ miễn dịch người động vật + Phân loại: Quá trình nhận biết chất lạ hậu nhận biết thể sinh vật gọi đáp ứng miễn dịch Tất đáp ứng miễn dịch thể trước tiên bao gồm nhận biết tác nhân gây bệnh chất lạ, phản ứng nhằm loại chúng khỏi thể Đáp ứng miễn dịch người động vật chia làm hai loại miễn dịch tự nhiên miễn dịch thu - Miễn dịch tự nhiên (bẩm sinh): Còn gọi miễn dịch không đặc hiệu khả tự bảo vệ có sẵn từ sinh mang tính chất di truyền thể lồi Miễn dịch bẩm sinh khơng địi hỏi phải có tiếp xúc trước thể với mầm bệnh hay vật lạ Điển nhiều lồi động vật khơng mắc bệnh người ngược lại Ví dụ gà khơng mắc bệnh than, trâu bị khơng mắc bệnh giang mai thương hàn người - Miễn dịch thu được: Còn gọi miễn dịch đặc hiệu trạng thái miễn dịch xuất sau thể tiếp xúc với kháng nguyên có phản ứng sinh kháng thể đặc hiệu chống lại chúng Miễn dịch thu có hai có hai đặc điểm khác với miễn dịch tự nhiên khả nhận dạng trí nhớ đặc hiệu kháng nguyên (vật lạ) Hệ thống miễn dịch đặc hiệu ghi nhớ lại tác nhân gây bệnh ngăn cản tác động gây bệnh chúng lần tiếp xúc lặp lại Miễn dịch đặc hiệu lại chia làm hai loại dựa vào phương thức tạo tình trạng miễn dịch: # Miễn dịch chủ động: Miễn dịch chủ động tự nhiên trạng thái miễn dịch tiếp xúc ngẫu nhiên với kháng nguyên vi sinh vật có mơi trường xung quanh Miễn dịch chủ động nhân tạo trạng thái miễn dịch thu nhờ tiêm vaccine truyền tế bào limpho thường limpho miễn dịch, ghép # Miễn dịch thụ động: Miễn dịch thụ động tự nhiên trạng thái miễn dịch thu kháng thể ghép truyền từ sữa mẹ Miễn dịch thụ động nhân tạo miễn dịch nhờ kháng thể chuyển từ bên truyền kháng huyết Kháng nguyên, kháng thể, bổ thể ứng dụng kháng nguyên, kháng thể: + Kháng nguyên, kháng thể: - Kháng nguyên phân tử kích thích đáp ứng miễn dịch thể, đặc biệt sản xuất kháng thể Thông thường kháng nguyên protein hay polysaccharide, loại phân tử nào, mang phân tử hapten nhỏ gắn với protein chuyên chở Bất chất gắn với thành phần đáp ứng miễn dịch (kháng thể tế bào limpho hai) gọi kháng nguyên Tất chất sinh miễn dịch kháng nguyên, nhiên số chất coi kháng nguyên không gây đáp ứng miễn dịch Made in 49B2 ENV 22 Vi Sinh học - Kháng thể protein tổng hợp nhờ tế bào lympho Các kháng thể tồn phân tử tự dịch thể dạng phân tử nằm màng sinh chất tế bào limpho Kháng thể phân tử immunoglobulin (có chất glycoprotein), tế bào lympho B tế bào (biệt hóa từ lympho B) tiết để hệ miễn dịch nhận biết vơ hiệu hóa tác nhân lạ, chẳng hạn vi khuẩn virus Mỗi kháng thể nhận diện epitope kháng nguyên - Bổ thể nhóm protein huyết có đặc điểm hoá học miễn dịch học khác nhau, có khả phản ứng với nhau, với kháng thể với màng sinh chất tế bào Hệ thống bổ thể bao gồm protein ký hiệu C (từ C1 đến C9), yếu tố B, D propecdin Các bổ thể muốn hoạt động phải hoạt hoá Sự hoạt hoá theo kiểu phản ứng dây chuyền Một bổ thể sau hoạt hoá kích thích để hoạt hố bổ thể + Ứng dụng kháng nguyên: Vai trò kháng nguyên chất sinh miễn dịch, đẩy mạnh sản xuất kháng thể đặc hiệu tương ứng Sự liên kết kháng nguyên với kháng thể hay kháng nguyên với tế bào limpho ln mang tính đặc hiệu cao, nghĩa phải ln khớp với khóa với chìa Kháng thể hay tế bào limpho khơng phải liên kết với toàn phân tử kháng nguyên mà với phần định kháng nguyên, gọi định kháng nguyên hay epitop Mỗi epitop gắn đặc hiệu với paratop kháng thể (paratop phần tương ứng với nói kháng thể, cịn gọi vị trí kết hợp kháng nguyên) sinh dòng kháng thể đặc hiệu Một kháng nguyên có nhiều epitop khác tạo thành nhiều dòng kháng thể khác tương ứng với epitop + Ứng dụng kháng thể: Trong đáp ứng miễn dịch, kháng thể có chức chính: gắn với kháng nguyên, kích hoạt hệ thống bổ thể huy động tế bào miễn dịch - Các immunoglobulin có khả nhận diện gắn cách đặc hiệu với kháng nguyên tương ứng nhờ domain biến thiên Một thí dụ để miêu tả lợi ích kháng thể phản ứng chống độc tố vi khuẩn Kháng thể gắn với qua trung hịa độc tố, ngăn ngừa bám dính độc tố lên thụ thể tế bào Như vậy, tế bào thể tránh rối loạn độc tố gây Tương tự vậy, nhiều virus vi khuẩn gây bệnh bám vào tế bào thể Vi khuẩn sử dụng phân tử bám dính adhesine, virus sở hữu protein cố định lớp vỏ Các kháng thể kháng-adhesine kháng-proteine capside virus ngăn chặn vi sinh vật gắn vào tế bào đích chúng - Một chế bảo vệ thể kháng thể việc hoạt hóa dịng thác bổ thể Bổ thể tập hợp protein huyết tương hoạt hóa tiêu diệt vi khuẩn xâm hại cách: (1) đục lỗ thủng vi khuẩn, (2) tạo điều kiện cho tượng thực bào, (3) lọc phức hợp miễn dịch (4) phóng thích phân tử hóa hướng động - Sau gắn vào kháng nguyên đầu biến thiên (Fab), kháng thể liên kết với tế bào miễn dịch đầu định (Fc) Những tương tác có tầm quan trọng đặc biệt đáp ứng miễn dịch Như vậy, kháng thể gắn với vi khuẩn liên kết với đại thực bào khởi động tượng thực bào Các tế bào lympho NK (Natural Killer) thực chức độc tế bào ly giải vi khuẩn bị opsonine hóa kháng thể Các hình thức tác động kháng thể đa dạng, là: Made in 49B2 ENV 23 Vi Sinh học # Trung hoà độc tố lắng kết # Dính kết vi khuẩn hay tế bào khác # Làm tan vi khuẩn có mặt bổ thể huyết bình thường # Dẫn dụ giao nộp vi khuẩn cho trình thực bào Thuyết chọn lọc dòng Bernet kháng thể đơn dòng: Theo Bernet: Khi có kháng ngun vào thể kích thích limphoxit từ tăng sinh tạo thành tế bào plasma tạo kháng thể Người ta gọi q trình chọn lọc dịng Ở thể người ước tính có 1012 tế bào limphoxit Nếu tế bào triệu tế bào có đột biến ta có 106 dịng khác để tạo thành kháng thể Khi kháng nguyên vào thể có chọn lọc, tế bào bị kích thích tăng sinh theo trình nguyên phân tạo kháng thể Tế bào tạo từ tế bào ban đầu gọi kháng thể đơn dòng (monoclonal antibody) Câu 13: Khái niệm vaccine? Vaccine cổ điển hệ phòng chống bệnh truyền nhiễm? Khái niệm vaccine: Vaccine chế phẩm có tính kháng nguyên dùng để tạo miễn dịch đặc hiệu chủ động, nhằm tăng sức đề kháng thể số tác nhân gây bệnh cụ thể Thuật ngữ vaccine xuất phát từ vaccinia, loại virus gây bệnh đậu bò đem chủng cho người lại giúp ngừa bệnh đậu mùa (tiếng Latinh vacca nghĩa "con bò cái") Việc dùng vaccine để phòng bệnh gọi chung chủng ngừa hay tiêm phòng tiêm chủng, vaccine khơng cấy (chủng), tiêm mà cịn đưa vào thể qua đường miệng Vaccine cổ điển hệ mới: Vaccine virus vi khuẩn sống, giảm độc lực, đưa vào thể không gây bệnh gây bệnh nhẹ Vaccine vi sinh vật bị bất hoạt, chết sản phẩm tinh chế từ vi sinh vật + Vaccine cổ điển: Là vaccine sản xuất theo phương pháp truyền thống, có loại sau: - Vaccine bất hoạt vi sinh vật độc hại gây bệnh khử độc tố tác nhân vật lý, hóa học Thí dụ: vaccine chống uốn ván, ho gà, bạch hầu, Hầu hết vaccine loại gây đáp ứng miễn dịch khơng hồn toàn ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần - Vaccine sống, giảm độc lực vi sinh vật nuôi cấy điều kiện đặc biệt nhằm làm giảm đặc tính độc hại chúng Vaccine điển hình loại thường gây đáp ứng miễn dịch dài hạn loại vaccine ưa chuộng dành cho người lớn khỏe mạnh Các vaccine ngừa bệnh dịch hạch, bại liệt, sốt phát ban, thuộc loại - Vaccine chết vi sinh vật bị giết chết có khả kích thích tạo kháng thể từ ngăn ngừa bệnh Thí dụ: vaccine chống tả, ho gà, viêm não, + Vaccine hệ mới: Là vaccine sản xuất theo phương pháp Đó phương pháp vi phân tử, tái tổ hợp vectơ truyền, vaccine ADN Các vaccine xem vaccine tương lai, có hướng phát triển nay: Made in 49B2 ENV 24 Vi Sinh học - Sử dụng phụ gia (adjuvant) mới, nhằm gây loại đáp ứng miễn dịch mong muốn Thí dụ, chất nhơm phosphate oligonucleotide chứa CpG demethyl hóa đưa vào vaccine khiến đáp ứng miễn dịch phát triển theo hướng dịch thể (tạo kháng thể) thay tế bào - Vaccine khảm: sử dụng sinh thể quen biết để hạn chế tượng "phản tác dụng", thí dụ dùng virus vaccinia mang số yếu tố virus viêm gan B hay virus dại - Vaccine polypeptide: tăng cường tính sinh miễn dịch nhờ liên kết tốt với phân tử MHC: peptide nhân tạo 1/2 giống virus, 1/2 gắn MHC; đoạn peptide mô định kháng nguyên (epitope) - Anti-idiotype: idiotype cấu trúc không gian kháng thể vị trí gắn kháng nguyên, đặc hiệu với kháng nguyên tương ứng Anti-idiotype kháng thể đặc hiệu idiotype, anti-idiotype xét mặt đặc hiệu lại tương tự với kháng nguyên Vậy, thay dùng kháng nguyên X làm vaccine, người ta dùng idiotype anti-anti-X - Vaccine DNA: DNA tác nhân gây bệnh biểu tế bào người chủng ngừa Lợi DNA rẻ, bền, dễ sản xuất số lượng lớn nên thích hợp cho chương trình tiêm chủng rộng rãi Ngồi ra, vaccine DNA cịn giúp định hướng đáp ứng miễn dịch: tác nhân gây bệnh ngoại bào trình diện qua MHC loại II, dẫn đến đáp ứng CD4 (đáp ứng miễn dịch dịch thể) Khi kháng nguyên tác nhân thể người biểu hiện, trình diện qua MHC loại I, lúc đáp ứng miễn dịch tế bào qua CD8 kích thích Tuy nhiên phương pháp dao hai lưỡi lẽ tế bào mang DNA lạ có nguy bị nhận diện "không ta", sinh bệnh tự miễn - Sử dụng vector tái tổ hợp - dùng vi khuẩn tính tế bào trình diện kháng nguyên tế bào tua chuyển gen để biểu kháng nguyên mong muốn Made in 49B2 ENV 25 Vi Sinh học Hình Made in 49B2 ENV 26 Vi Sinh học Hình Hình Made in 49B2 ENV 27 Vi Sinh học Hình Hình Made in 49B2 ENV 28 ... Trong số yếu tố sinh học có ảnh hưởng có hại đến vi sinh vật cịn có các chất kích thích kiềm hãm vi sinh vật sinh vitamin, enzim kháng sinh Có ý nghĩa đặc biệt vitamin Một số vi sinh vật thuộc... bốn + Yếu tố sinh học: Trong yếu tố sinh học ảnh hưởng có hại lên trình sống vi sinh vật cần kể đến kháng thể kháng sinh Chất kháng sinh có từ nhiều nguồn gốc khác tổng hợp hoá học, xuất từ thực... chế gặp vi khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh, động vật, chúng sử dụng lượng hóa học chất hữu làm nguồn carbon chủ yếu Một nhóm lớn vi khuẩn hóa dưỡng hữu vi sinh vật gây bệnh ý Y học, vi khuẩn