Báo cáo Chuyên đề vi sinh đại cương - Vi khuẩn gram âm

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ VI SINH ĐẠI CƯƠNGVI KHUẨN GRAM ÂMCÁN BỘ HƯỚNG DẪNPGs. Ts. CAO NGỌC ĐIỆP GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨNGRAM ÂMII. CẤU TRÚC VI KHUẨN GRAM ÂMIII. MỘT SỐ LOẠI VI KHUẨN GRAM ÂMVI KHUẨN GRAM ÂM*Phương pháp phát hiệnSơ lược về vi khuẩn gram âm2.1. Phân bố2.2. Hình dạng và kích thước2.3. Cấu tạo hóa học GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨN GRAM ÂMNăm 1884, phương pháp nhuộm gram được công bố.Nhuộm Gram là một phương pháp nhằm phân biệt các loài vi khuẩn. + Vi khuẩn gram dương sẽ bắt màu tím của chất tím kết tinh. + Vi khuẩn gram âm sẽ bắt màu hồng của thuốc nhuộm Safranin.1. Phương pháp phát hiệnMàu của vi khuẩn Gram (+) và Gram (-) sau khi nhuộm GramNguyên lý của phương pháp nhuộm gramCV+ tương tác với các thành phần mang điện tích âm của tế bào vi khuẩn và làm tế bào bắt màu tím.Lugol đóng vai trò như 1 chất giữ chặt tím kết tinh trong tế bào, làm tế bào bắt màu xanh tím chặt hơn.Khi cho cồn hoặc acetone vào, nó tương tác với các lipid của màng tế bào. Sau khi tẩy cồn: + Vi khuẩn Gram dương bắt màu tím kết tinh + Vi khuẩn Gram âm bị rửa trôi phức màu2. Sơ lược về vi khuẩn gram âm 2.1 Phân bố: Vi khuẩn phân bố khắp nơi: trong không khí, đất, nước.Nốt sần cây họ đậu nơi có các vi khuẩn Rhizobium sống cộng sinhĐường ruột của động vật máu nóng, nơi vi khuẩn E.Coli sống kí sinh2.2. Hình dạng và kích thướcCó dạng hình cầu, hình que, và xoắn.Kích thước rất nhỏ mắt thường không trông thấy được, trung bình đường kính 0,5 μm và dài 2-3 μm.2.3. Cấu tạo hóa họcNước chiếm 80% trọng lượng tế bào vi khuẩn.Thành phần các nguyên tố: tùy loại tế bào mà thành phần có tỉ lệ khác nhau (carbon, nitrogen, hydro, oxygen, Na, Mg, Ca) GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨN GRAM ÂMII. CẤU TRÚC VI KHUẨN GRAM ÂMIII. MỘT SỐ LOẠI VI KHUẨN GRAM ÂMVI KHUẨN GRAM ÂMThành tế bào (cell wall)Màng sinh chất (cytopplasmic membrane – CM)Tế bào chất (cytoplasma)Thể nhân (Nuclear body)Tiêm mao (flagella)Khuẩn mao (pilus)II. CẤU TRÚC VI KHUẨN GRAM ÂM1. Thành tế bào (cell wall)1.1 Cấu trúcCấu trúc màng vi khuẩn gram âm1.1 Cấu trúc1.2 Chức năng thành tế bào ở vi khuẩn Gram âmDuy trì hình dạng tế bào.Bảo vệ tế bào.Hỗ trợ vào sự chuyển động.Tham gia và kết thúc quá trình phân bào.Chứa các đặc trưng kháng nguyên của vi khuẩn.2. Màng sinh chất (cytoplasmic membrane– CM)Hình 5: Màng sinh chất3. Tế bào chất (cytoplasma)80% là nước dạng gel còn lại là protein,peptid, acid amin, lipidRibosomes: 70% khối lượng khô chất nguyên sinh của tế bào vi khuẩnCác thể ẩn nhập: không bào chứa lipid, glucogen và một số chất đặc trưng.4. Thể nhân (Nuclear body) Một NST duy nhất cấu tạo bởi một phân tử DNA xoắn kép dạng vòng gắn với Mesosome. Là bộ phận chứa đựng thông tin di truyền của vi khuẩn.5. Tiên mao (flagella) Những sợi protein dài uốn cong hoặc xoắn giúp tế bào vi khuẩn chuyển động với vận tốc khá cao và tạo bởi 3 phần: sợi, móc, gốc.6. Khuẩn mao (pilus)Là những sợi lông rất mảnh, rất ngắn mọc quanh bề mặt tế bào nhiều vi khuẩn Gram âm. Chúng có đường kính khoảng 7-9nm, rỗng ruột (đường kính trong là 2-2,5nm), số lượng khoảng 250-300 sợi/ vi khuẩn.Có tác dụng giúp vi khuẩn bám vào giá thểKhuẩn mao ở VK E.Coli GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨN GRAM ÂMII. CẤU TRÚC VI KHUẨN GRAM ÂMIII. MỘT SỐ LOẠI VI KHUẨN GRAM ÂM ĐIỂN HÌNHVI KHUẨN GRAM ÂMMỘT SỐ LOẠI VI KHUẨN GRAM ÂM ĐIỂN HÌNHRhizobium – Vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần cây họ đậuNeisseria – Cầu khuẩn gram âmEscherichia coli – Vi khuẩn đại tràngThicobacillus – Vi khuẩn sắtVibrioRhizobiumRhizobium – Vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần cây họ đậu* Đặc điểm: + Vi khuẩn gram âm loại hiếu khí. + Thời gian sinh sản 1.5-5,0 giờ. + Tạo nốt rễ trên các cây họ đậu dù có hay không có cố định đạm. + Có khả năng biến đổi Ni-tơ thành ammoniac và sau đó cung cấp các hợp chất hữu cơ như glutamin hay ureide cho cây. Cây thì cung cấp các hợp chất hữu cơ cho vi khuẩn từ quá trình quang hợp => mối quan hệ cộng sinh.Rhizobium – Vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần cây họ đậu* Công dụng: + Cải thiện độ phì nhiêu của đất tăng năng suất và phẩm chất nông sản, cung cấp các chất kháng sinh phòng chống sâu bệnh hại. + Phân đạm từ Rhizobium không gây ô nhiễm môi trường, không cần vận chuyển đường dài, quá trình sử dụng không mất đạm và mất tỷ lệ thụ tinh nhân tạo Nito thường > 50%.Rhizobium – Vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần cây họ đậuBradyrhizobium (một loại trong nhóm Rhizobium) Nốt sần cây họ đậu, nơi vk Rhizobium sống cộng sinhRhizobium – Vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần cây họ đậuNeisseria gonorrhoaeNeisseria meningitidis 2. Neisseria – Cầu khuẩn gram âm+ Có khả năng gây bệnh lậu và viêm màng não- tuỷ.+ Ở nam giới gây viêm tinh hoàn, tiền liệt tuyến và gây viêm vòi trứng ở nữ giới dẫn đến vô sinh. Ở trẻ em thường gặp là lậu ở mắt do mẹ mắc lậu không điều trị hoặc điều trị không đến nơi đến chốn lây truyền cho bé trong lúc sinh, sau vài ngày sinh bé bị viêm kết mạc mắt và có rất nhiều mủ.2. Neisseria – Cầu khuẩn gram âmLậu cầu khuẩn Não mô cầu khuẩnSlide 22Viêm màng não-tủy do não mô cầu, một loại vi khuẩn ký sinh tuyệt đối ở người gây ra. Thường thấy ở niêm mạc đường hô hấp trên. vi khuẩn gây viêm hầu họng và một số trường hợp gây nên viêm màng não tuỷ. Bệnh truyền nhiễm theo đường hô hấp, qua những giọt nước bọt của bệnh nhân hoặc người lành mang vi khuẩn. Não mô cầu còn có thể gây nhiễm khuẩn huyết rất nặng, kèm theo ban xuất huyết và shock nhiễm khuẩn.2. Neisseria – Cầu khuẩn gram âm3. Escherichia coli – Vi khuẩn đại tràngE. coli có khả năng sản xuất vitamin K2; ngăn cản sự xâm nhập của các mầm bệnh vào ruột; sử dụng quá trình lên men hỗn hợp axit trong điều kiện yếm khí, sản xuất lactate, succinate, ethanol, acetate và carbon dioxide.Tuy nhiên, một số E. coli có thể gây bệnh tiêu chảy, phổ biến nhất trong nhóm gây bệnh này là E. coli O157:H7. Ở một số trường hợp, vi khuẩn này có thể gây rối loạn máu và suy thận, thậm chí dẫn đến tử vong.3. Escherichia coli – Vi khuẩn đại tràng3. Escherichia coli – Vi khuẩn đại tràngE. coli O157:H7 4. Thicobacillus – Vi khuẩn sắtVi khuẩn Sắt thường có oxit sắt bao quanh tế bào. Sinh trưởng bằng cách oxi hoá các hợp chất sắt thành oxit sắt.Gồm các chi Leptothrix, Sphaerotilus, Gallionella, một số loài Thiobacillus- ferrooxidans, Leptospirillium ferrooxidans.4. Thicobacillus – Vi khuẩn sắtĐặc điểm:Vi khuẩn sắt là vi khuẩn Gram âm.Môi trường sống: mỗi loài vi khuẩn sắt có môi trường sống đặc trưng riêng, chủ yếu các vùng có pH thấp (khả năng trao đổi chất ở môi trường axit cao hơn ở môi trường trung tính).Phân loại và ứng dụng: Phân loại theo sinh lý có thể chia vi khuẩn sắt thành bốn nhóm chính: nhóm sinh vật ưa chua, ôxi hóa sắt hiếu khí (Thiobacillusferrooxidans); nhóm sinh vật phá triển trong môi trường pH trung tính, ôxi hóa sắt hiếu khí; nhóm vi khuẩn trong môi trường pH trung tính, oxi hóa sắt kỵ khí (phụ thuộc vào nitrat); quang ôxi hóa sắt kỵ khí:4. Thicobacillus – Vi khuẩn sắt- Nhóm sinh vật ưa chua, ôxi hóa sắt hiếu khí (Thiobacillusferrooxidans): Sinh trưởng trong môi trường có độ pH thấp (1-3). Đa số thuộc lớp Gammaproteo-bacteria. Một số vi khuẩn thuộc nhóm này được dùng để ôxi hóa và kết tủa sắt từ nước ngầm bị ô nhiễm ở nhà máy thí điểm xử lý nước (chủ yếu là Ferrovummyxofaciens).4. Thicobacillus – Vi khuẩn sắtNhóm sinh vật phá triển trong môi trường pH trung tính, ôxi hóa sắt hiếu khí: Gallionella. Sống trong môi trường nước biển (thường pH 8,3 đến 8,4) và nước ngọt (được phân lập từ các thảm sắt trong khu vực tàu ngầm năng lượng địa nhiệt). Đa số thuộc lớp betaproteobacteria. Một vài chủng vi khuẩn phân lập từ một núi lửa dưới biển cũng có thể xúc tác quá trình oxy hóa sắt kim loại màu theo điều kiện vi hiếu khí, và do đó đóng góp vào sự hình thành của các thảm sắt trong các đại dương sâu.Gallionella ferruginea 4. Thicobacillus – Vi khuẩn sắtNhóm vi khuẩn trong môi trường pH trung tính, oxi hóa sắt kỵ khí (phụ thuộc vào nitrat) Là một betaproteobacterium tự dưỡng nghiêm ngặt. Oxy hóa FeS trong sự hiện diện của nitrat.Thiobacillus denitrificans4. Thicobacillus – Vi khuẩn sắtQuang ôxi hóa sắt kỵ khí: Hầu hết các vi khuẩn quang oxy hóa sắt thuộc lớp Alphaproteobacteria, ngoại lệ Thiodictyon là một gammaproteobacterium. Do có thể oxi hóa sắt trong điều kiện kỵ khí nên vi khuẩn quang oxi hóa sắt được coi là nhóm vi khuẩn góp phần vào sự hình thành các lớp chất tíc tụ sâu trong lòng đất trước kỷ Cambri trong khi các hành tinh vẫn chủ yếu là thiếu oxi.Các tế bào của rỉ sét hình thành vi khuẩn oxy hóa sắt (Rhodovulumiodosum) 4. Thicobacillus – Vi khuẩn sắtRhodobactercapsulatus ThiobacillusferrooxidansVibrio vulnificus5. Vibrio:*Phần lớn các loài Vibrio sống hoại sinh chỉ có một số ít lây bệnh cho người. Trong đó, Vibrio cholerae (phẩy trùng tả) là một loài vi khuẩn gram âm, gây bệnh tả ở người, có khả năng sống trong nước đến 3 tuần.5. Vibrio:Vibrio cholerae (phẩy trùng tả)5. Vibrio:Một số chủng Vibrio có khả năng tiết hemolysine làm tan hồng cầu gây ngộ độc. Chúng sống trong nước ẩm và bùn lắng ở đầm, hồ và vùng nước lợ ven biển, vi khuẩn bám vào chitin của cua và các loại thân mềm, tồn tại trong thịt hay nội tạng của tôm, cuaVibrio parahaemolyticus5. Vibrio:Group of vibrio cholerae bacteriaVibrio vulnificusTHẢO LUẬNCần phải nắm rõ thao tác nhuộm gram và hiểu rõ ý nghĩa từng bước làm để có thể có kết quả nhuộn gram chính xác.Nắm vững về cấu trúc nói chung và thành tế bào nói riêng để có thể phân biệt được giữa gram (+) và gram (-). Ứng dụng và phát triển những lợi ích của các loại vi khuẩn gram âm vào cuộc sống, ví dụ như vi khuẩn Rhizobium có thể dùng để ứng dụng vào việc sản xuất phân đạm vi sinh có lợi cho môi trường. Ngoài việc ứng dụng những lợi ích thì đối với những loại vi khuẩn gram (-) có hại như E. Coli, Vibrio, thì hiểu rõ cấu trúc cũng như cách thức dinh dưỡng, sinh sản để có thể ngăn chặn và chữa trị những căn bệnh mà chúng gây ra như dịch tả, lậu, viêm màng não.