Bài giảng Vi sinh - Bài 1: Giới thiệu vi sinh vật học - Bùi Hồng Quân

VI SINH Bài 1: Giới thiệu vi sinh vật học 1.1. Đối tượng và nhiệm vụ của vi sinh vật học 1.2. Lược sử phát triển ngành vi sinh vật học 1.3. Phân loại vi khuẩn Bài 2: Tế bào vi khuẩn 2.1. Hình dạng và cách sắp xếp tế bào vi khuẩn 2.2. Cấu trúc tế bào vi khuẩn Bài 3: Dinh dưỡng và tăng trưởng của vi khuẩn 3.1. Dinh dưỡng vi khuẩn 3.2. Sự tăng trưởng của vi khuẩn 3.3. Ứng dụng Bùi Hồng Quân - buihongquan.com VI SINH Bài 4: Sự trao đổi chất của vi sinh vật 4.1. Đại cương 4.2. Năng lượng và các quá trình phân giải đường hexose 4.3. Hô hấp 4.4. Quá trình hóa thẩm thấu của vi khuẩn 4.5. Oxy hóa không hoàn toàn 4.6. Lên men Bài 5: Di truyền vi khuẩn 5.1. Vật liệu di truyền của vi khuẩn 5.2. Sự sao chép của nhiễm sắc thể vi khuẩn 5.3. Các kiểu sao chép ADN ở E. coli 5.4. Sự tái tổ hợp di truyền và sự truyền các tính trạng Bùi Hồng Quân - buihongquan.com VI SINH Bài 6: Sự liên hệ giữa vật chủ và vi khuẩn 6.1. Đại cương 6.2. Năng lực phát sinh bệnh nhiễm Bài 7: Kháng nguyên – kháng thể 7.1. Kháng nguyên 7.2. Kháng thể Bài 8: Phản ứng huyết thanh 8.1. Đại cương 8.2. Đặc điểm của phản ứng huyết thanh 8.3. Các loại phản ứng huyết thanh 8.4. Kỹ thuật miễn dịch men (ELISA) Bùi Hồng Quân - buihongquan.com VI SINH Bài 9: Phản ứng quá mẫn 9.1. Quá mẫn và miễn dịch 9.2. Phân loại 9.3. Phản ứng kiểu chậm Bài 10: Sự đề kháng kháng sinh ở vi khuẩn 10.1. Phân loại 10.2. Cơ chế tác động của kháng sinh trên tế bào vi khuẩn 10.3. Cơ chế đề kháng kháng sinh của vi khuẩn Bài 11: Vi khuẩn gây bệnh đường ruột 11.1. Phân loại 11.2. Đặc điểm nuôi cấy 11.3. Các loại kháng nguyên 11.4. Độc tố 11.5. Vi khuẩn gây bệnh đường ruột Bùi Hồng Quân - buihongquan.com VI SINH Bài 12: Vi khuẩn gây bệnh lây qua đường tình dục 12.1. Vi khuẩn gây bệnh lậu: Nesseria gonorrhoeae 12.2. Vi khuẩn gây bệnh giang mai: Treponema pallidum 12.3. Vi khuẩn gây bệnh hạ cam mềm: Haemophilus ducreyi 12.4. Vi khuẩn gây viêm đường tiểu không phải lậu cầu Bài 13: Vi khuẩn gây bệnh qua đường không khí 13.1. Bệnh do Streptococci 13.2. Mycobacterium tuberculosis 13.3. Vi khuẩn gây bệnh bạch hầu: Corynerbacterium diphtheriae 13.4. Não cầu khuẩn: Nesseria meningitidis 13.5. Phế cầu khuẩn: Streptococcus pneumoniae Bùi Hồng Quân - buihongquan.com VI SINH Bài 14: Vi khuẩn gây bệnh ngoài da 14.1. Staphylococcus aureus 14.2. Vi khuẩn gây bệnh phong: Mycobacterium leprae Bài 15: Virus gây bệnh 15.1. Cấu trúc 15.2. Phân loại 15.3. Quá trình nhân lên của virus 15.4. Tác động của virus lên tế bào chủ 15.5. Chẩn đoán 15.6. Trị liệu 15.7. Những virus gây bệnh chủ yếu ở người Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bài 1: Giới thiệu vi sinh vật học 1.1. Đối tượng và nhiệm vụ của vi sinh vật học 1.2. Lược sử phát triển ngành vi sinh vật học 1.3. Phân loại vi khuẩn Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Vi sinh vật học - Mục tiêu: + Nghiên cứu đời sống, hoạt động của tế bào + Sự đa dạng, sự tiến hóa ở vi sinh vật + Hoạt động trong tự nhiên + Vai trò trong xã hội loài người, cơ thể con người, động vật và thực vật - Ý nghĩa khoa học của vi sinh vật học: + công cu, mô hình ưu việt để nghiên cứu các quá trình sống của tế bào + có thể nuôi ở mật độ rất cao trong điều kiện phòng thí nghiệm + thời gian thế hệ ngắn, dễ dùng trong các nghiên cứu sinh hóa và di truyền - Ý nghĩa thực tiễn: có vai trò quan trọng trong y học, nông nghiệp và công nghiệp. Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Đặc tính tế bào ở vi sinh vật - Những đặc điểm sống của tế bào vi sinh vật + Biến dưỡng + Sinh sản + Phân hóa + Giao tiếp, đáp ứng thích nghi + Đa số có khả năng di động + Tiến hóa và di truyền - Chức năng: + Chuyển hóa vật chất + Mã hóa thông tin - Biến dưỡng cung cấp năng lượng để tế bào giữ cấu trúc ổn định và tổng hợp các hợp chất để cấu trúc thành phần của tế bào Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Hai dạng tế bào và ba giới sinh vật - Tế bào tiền nhân (prokaryote) - Tế bào nhân thật (eukaryote) - Virút - Thế giới sinh vật gồm ba giới (trình tự nucleotide của rRNA): + Vi khuẩn (Bacteria) + Vi khuẩn cổ (Archaea) + Sinh vật nhân thật (Eukarya) Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Vi sinh vật trong tự nhiên và chủng thuần trong phòng thí nghiệm - Trong tự nhiên, sự tăng trưởng và hoạt động của vi sinh vật có quan hệ chặt chẽ với các yếu tố sinh thái. - Hầu hết các kiến thức hiện có về vi sinh vật dựa trên các nghiên cứu trên các chủng thuần trong phòng thí nghiệm. Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Vi sinh vaät vaø con ngöôøi - Đại đa số vi sinh vật là “bạn”: + Về nông nghiệp: cố định đạm cho cây trồng; tuần hoàn các chất dinh Dưỡng trong đất; giúp gia súc tiêu hóa cỏ, rơm thành thịt + Về thực phẩm: tạo các thực phẩm lên men (bia, rượu, phômai, yaourt); kéo dài thời gian bảo quản; tạo các phụ gia thực phẩm + Về công nghiệp: tạo ra các dung môi hữu cơ, các chất dinh dưỡng, vitamin, sinh khối + Về y tế: sản xuất kháng sinh, giúp ổn định hệ vi khuẩn đường ruột + Về môi trường: phân hủy các chất thải, cải thiện môi trường bị ô nhiễm thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ + Về năng lượng: tạo khí methane dùng làm nhiên liệu; tạo H2 từ năng lượng ánh sáng và các nguồn năng lượng vô cơ, hữu cơ dùng làm nguồn năng lượng tái sinh của tương lai. + Có vai trò không thể thiếu trong Công nghệ Sinh học hiện đại. - Một sô ít vi sinh vật là “thù”: + Gây bệnh trên người + Gây bệnh trên vật nuôi + Gây bệnh trên cây trồng. Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Moät soá ích lôïi cuûa VSV trong noâng nghieäp, thöïc phaåm Nông nghiệp Thực phẩm Cố định N2 (N2  2NH3) Chu kỳ dinh dưỡng Chăn nuôi Protein động vật Dạ cỏ Bảo quản thực phẩm Thực phẩm lên men Phụ gia thực phẩm (monosodium glutamate, citric acid, nấm men) Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Ứng dụng của VSV trong công nghiệp Tế bào nấm men Chuyển hóa sinh học Cơ chất Tế bào Tế bào Sản phẩm (ví dụ, các steroid) Sản phẩm từ tế bào Enzymes (gluco- isomerase, ) Kháng sinh, (penicillin,) Phụ gia thực phẩm, (acid amin,) Alcohol, (ethanol) Hóa chất (acid citric, ) Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Lịch sử phát triển của vi sinh vật học Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Năm Nhà khoa học Phát minh 1684 A. v Leeuwenhoek Phát hiện vi khuẩn 1857 Pasteur Vi sinh va ̣ t học lên men lactic 1860 Pasteur Vai trò na ́m men trong lên men co ̀ n 1864 Pasteur Đánh bại thuye ́ t phát sinh nga ̃ u nhiên 1867 Lister Nguyên ta ́ c vô trùng trong pha ̉ u thua ̣ t 1881 Kock Nghiên cứu vi khua ̉n ba ̀ ng chủng thua ̀n 1882 Koch Phát hiện nguyên nhân gây be ̣nh lao 1884 Koch Qui ta ́ c Koch 1889 Beijerinck Quan nie ̣m ve ̀ virút 1928 Griffith Phát hiện biến nạp bởi pneumococcus 1929 Fleming Phát hiện penicillin 1944 Avery, Leod, Carty DNA là va ̣ t lie ̣u di truye ̀n 1944 Waksman, Schatz Phát hiện streptomycin Lịch sử nghiên cứu vi sinh vật Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Thí nghiệm phủ định thuyết VSV phát sinh ngẫu nhiên (Pasteur, 1864) Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Bùi Hồng Quân - buihongquan.com Qui tắc Koch về phân lập và xác nhận độc lực của VSV gây bệnh (Koch, 1884) VSV nghi ngờ gy bệnh phải hiện diện trong tất cả cc bệnh, v khơng cĩ ở sinh vật khỏe mạnh. Cần nuơi cấy VSV đối tượng trn mơi trường vơ trng, tch khỏi cơ thể động vật.. Tế bo từ dịch nuơi cấy VSV đối tượng cũng gy cc triệu chứng bệnh tương tự đối với sinh vật khỏe. Phn lập lại VSV gy bệnh, phải giống với vi sinh vật ban đầu. Bùi Hồng Quân - buihongquan.com 1946 Tatum, Lederberg Sự giao nạp ở vi khua ̉n 1951 McClintock Phát hiện transposable element 1953 Watson, Crick, Franklin Ca ́u trúc DNA 1959 Pardee, Jacob, Monod Đie ̀u hòa sự bie ̉u hie ̣n gen ba ̀ ng 1960 Jacob, Perrin, Sanchez, Monod Quan nie ̣m operon 1967 Brock Vi khua ̉n tăng trưởng trong suo ́ i nóng 1977 Woese , Fox Phát hiện Archaea 1981 Prusiner Đặc trưng của các prion 1982 Stetter Prokaryote có nhie ̣ t đo ̣ to ́ i ưu100C 1983 Montagnier Phát hiện HIV, tác nhân gây AIDS 1995 Venter, Smith Giải trình tự bộ gen vi khuẩn 1999 TIGR Giải trình tự hơn 100 bo ̣ gen vi sinh va ̣ t 2000 Edward Delong Phát hiện Archea biển Lịch sử nghiên cứu vi sinh vật Bùi Hồng Quân - buihongquan.com