Vi sinh-Ký sinh trùng đại cương: Phần 1 - TS. Nguyễn Đắc Trung

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:106

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cuốn sách "Vi sinh-Ký sinh trùng đại cương" Phần 1 cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Đại cương về vi khuẩn; Đại cương về virus; Đại cương về nhiễm trùng - nhiễm trùng bệnh viện; Đại cương về ký sinh trùng; Đại cương về giun sán ký sinh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vi sinh-Ký sinh trùng đại cương: Phần 1 - TS. Nguyễn Đắc Trung

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y - Dược TS. Nguyễn Đắc Trung, TS. Nguyễn Thị Thu Thái (Đọng chủ biên) VI SINH - KÝ SINHTRÙNG ĐẠI CƯ N ƠG NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TS. NGUYÊN ĐẢC TRUNG, TS. NGUYẺN THỊ THU THÁI (Đồng chủ biên) VI SINH - KÝ SINH TRÙNG ĐẠI CƯƠNG ■ NHÀ XUÁT BẢN ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NĂM 2019
Chủ biên TS NGUYỄN ĐẮC TRUNG TS NGUYỄN THỊ THU THÁI Tham gia biên soạn: TS. NGUYỄN ĐẮC TRUNG TS NGUYỄN THỊ THU THÁI TS. NGUYỄN THỊ NGỌC HÀ TS. VŨ THỊ THU HẢNG ThS. LƯƠNG THỊ HỒNG NHUNG ThS. NÔNG PHÚC THẮNG ThS. NGUYỄN THỊ HẢI 11-93 MÃ SỐ: DHTN - 2 0 1 9 2
MỤC LỤC Lời nói đ ầu ................................................................................................. 4 Bài 1. Đại cương về vi khuẩn........................................................................5 Bài 2. Đại cương về virus............................................................................40 Bài 3. Đại cương về nhiễm trùng - nhiễm trùng bệnh viện......................54 Bài 4. Đại cương về ký sinh trùng.............................................................. 76 Bài 5. Đại cương về giun sán ký sinh.........................................................90 Bài 6 . Đại cương về đơn bào ký sinh....................................................... 105 Bài 7. Đại cương về tiết túc y học............................................................ 115 ỈBài 8 . Đại cương về nấm y h ọc................................................................ 128 Bài 9. Miễn dịch chống nhiễm vi sinh vật............................................. 143 IBái 10. Vacxin - huyết thanh miễn dịch.................................................161 ỈBài 11 Tiệt trùng, khử trùng.................................................................. 182 IBài 12. Sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn......................................... 194 Tài liệu tham khảo 207 3
LỜI NÓI ĐÀU Vi sinh - Kỷ sinh trùng đại cương là tài liệu được biên soạn để phục vụ cho việc giảng dạy của giảng viên, học tập cùa sinh viên ngành y khoa. Tài liệu cung cấp những kiến thức cơ bản về ba lĩnh vực: vi sinh đại cương, ký sinh trùng đại cương và miễn dịch chống vi sinh vật đại cương. Cuốn sách được biên soạn theo đề cương học phần “Vi sinh - Ký sinh trùng đại cuxmg" ngành y khoa đã được Hội đồng Khoa học và Đào tạo Trường Đại học Y - Dược thông qua. Giáo trình gồm 3 phần: Vi sinh đại cương: Giới thiệu đặc điểm hinh thái, cấu tạo, sinh sản phát triển, di truyền cùa vi khuẩn và virus, các phương pháp chẩn đoán vi khuẩn học và virus học, vai trò của vi sinh vật trong nhiễm trùng, vacxin - huyết thanh miễn dịch, kỹ thuật khử trùng tiệt trùng, sụ đề kháng kháng sinh của vi khuẩn. Ký sinh trùng đại cương: Giới thiệu các khái niệm ký sinh trùng và hiện tượng ký sinh, đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh sản, chu kỳ sống cùa các nhóm ký sinh trùng gây bệnh (giun sán ký sinh, đơn bào ký sinh, tiết túc y học, vi nấm y học), dịch tễ học các nhóm bệnh ký sinh trùng, nguyên tắc dự phòng và điều trị bệnh ký sinh trùng. Miễn dịch chống vi sinh vật: Giới thiệu khái quát các cơ chế miễn dịch chống nhiễm trùng ở người, miễn dịch chống vi khuẩn ngoại bào và nội bào, miễn dịch chống virus, miễn dịch chống ký sinh trùng. Tài liệu không chi phục vụ cho việc giảng dạy, học tập học phần “Vi sinh - Ký sinh trùng đại cương" mà còn là tài liệu tham khảo cho sinh viên trong quá trình học tập các học phần tiếp theo trong chương trình đào tạo ngành y khoa. Đây là lần biên soạn đầu tiên, mặc dù rất cố gang song cuốn sách khó tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi mong nhận được sự cảm thông và những ý kiến đóng góp quý báu của Quý bạn đọc để lần biên soạn sau, nội dung tài liệu được phong phú và hoàn chỉnh hơn. Trân trọng cảm ơn Ị Thay mặt các tác giả TS. Nguyễn Đắc Trung 4
Bài 1 ĐẠI CƯƠNG VÉ VI KHUẨN MỤC TIÉU Sau khi học xong bài này, sinh viên cỏ khả năng: /. Mô tả, vẽ và chú thích được sơ đồ cấu tạo tể bào vi khuẩn. 2. Phân biệt được cấu trúc tế bào vi khuẩn với tế bào người. 3. Vận dụng được những đặc điểm về sinh sản, phát triển của vi khuẩn trong nghiên cứu, chẩn đoán và điều trị nhiễm trùng do vi khuân 4. Vận dụng được các hiện tượng di truyền vi khuẩn trong việc sử dụng kháng sinh. 5. Ưng dụng đặc điểm di truyền vi khuẩn trong xác định tác nhân gây nhiễm trùng. NỘI DUNG 1. Kích thước Vi khuẩn có kích thước rất nhỏ nên phải dùng kính hiển vi phóng đại hàng trăm, hàng ngàn lần mới thấy được. Đơn vị thường dùng để đo kích thước vi khuẩn là micromet (um). Phần lớn các vi khuẩn có kích thước 1-3 (im. Cũng có những loài có kích thước lớn như vi khuẩn than (6 (im) và có loài có kích thước nhỏ như vi khuẩn dịch hạch (0,5 ụm). Kích thước của vi khuấn có thể thay đổi theo tuổi và môi trường dinh dưỡng 5
2. Hình thể Mỗi vi khuẩn có hỉnh thể nhất định nhờ cấu trúc thành tế bào cùa chúng. Dựa vào hình thể người ta chia vi khuẩn thành 3 loại: cầu khuẩn, trực khuẩn và xoắn khuẩn. 2.1. Cầu khuẩn Cầu khuẩn là những vi khuẩn hinh cầu hoặc tương đối giống hình cầu, đường kính khoảng 1 um. Chúng sắp xếp theo nhiều cách khác nhau: + Đơn cầu: là những cầu khuẩn đứng riêng rẽ, thường là các vi khuẩn không gây bệnh. + Song cầu: là cầu khuẩn xếp thành đôi như phế cầu, lậu cầu, não mô cầu. + Liên cầu: là những cầu khuẩn xếp thành chuỗi dài. + Tụ cầu: là những cầu khuẩn xếp thành từng đám như chùm nho, ví dụ tụ cầu vàng. 2.2. Trực khuẩn Trực khuẩn là những vi khuẩn hình que, đài ngắn, to nhỏ khác nhau tuỳ từng loại vi khuẩn, kích thước trung bình 1-10 (im. Có thể phân biệt trực khuẩn thành các dạng chi tiết như sau: + Trực khuẩn hai đầu tròn: trực khuẩn ly, trực khuẩn mù xanh. + Trực khuẩn hai đầu vuông: trực khuẩn than. + Trực khuẩn hai đầu nhỏ: trực khuẩn ho gà. + Trực khuẩn hai đầu to: trực khuẩn bạch hầu. Các giống trực khuẩn cũng có cách sẳp xếp khác nhau: + x ế p thành dây dài: trực khuẩn than. + x ế p thành đám (thành bó): trực khuẩn hủi + x ế p thành hình chữ X, N, Y: trực khuẩn lao. + Đứng riêng biệt từng tế bào: nhiều giống trực khuẩn 6
4 0 * * * •» » * * , * V tattAvn UM H tttB ANMí l& fOQA M Hình 1. Các dạng hình thể của vi khuẩn 2.3. Xoắn khuẩn Xoắn khuẩn là những vi khuẩn hình xoắn lò so, mảnh, kích thước khoảng 1-30 (im, như xoắn khuẩn giang mai, xoắn khuẩn leptospira, xoắn khuẩn sốt hồi quy. Ngoài 3 loại hình dạng cơ bản trên, một số vi khuẩn có có hình dạng trung gian: + Cầu-trực khuẩn (Hình dạng trung gian giưa cầu khuẩn và trực khuẩn): ví dụ vi khuẩn dịch hạch. + Phảy khuẩn (Hình dạng trung gian giữa trực khuẩn và xoắn khuẩn): ví dụ phảy khuẩn tả. 3. Cấu íạo tế bào vi khuẩn Vi khuẩn là những sinh vật đơn bào hạ đang không có nhân điển hình (procaryote). Nói chung, vi khuẩn có cấu trúc của một tế bào hoàn chỉnh, bao gồm: nhân, bào tương, màng bào tương và thành tế bào. 7
C h á t n h iérn s á c Hình 2. Các thành phần cấu trúc tế bào vi khuẩn 3.1. Cẩu trúc chung, cơ hàn 3.1.1. Nhân tế bào Nhân cùa tế bào vi khuẩn là một phân tử ADN xoắn kép, khép kín thành vòng tròn, được xếp gấp, bó xoắn thành vùng nhân không có màng ngăn cách với bào tương và \à nhiễm sắc thể độc nhất cùa tế bào vi khuẩn. Phân tử ADN của nhân có khả năng tự sao chép theo sơ đồ của Watson- Crick trong quá trình nhân lên của vi khuẩn. Nhân vi khuẩn bắt màu thuốc nhuộm kiềm như bào tương (vỉ cùng chứa axit nucleic) do đó dùng thuốc nhuộm thông thường khó phân biệt được nhân với bào tương. Để nhuộm phân biệt, cần phải dùng phương pháp đặc biệt. 3. ỉ. 2. Bào turxrig Bào tương của vi khuẩn ờ trạng thái gel; chứa nước, các chất hoà tan (protit, gluxit, lipit, muối khoáng, một số nguyên tố hiếm, ARN thông tin, ARN vận chuyển, một so enzymee, sac to), ribosome, plasmid và nhiều loại hạt vùi (không bào chứa lipit, glycogen và một số không bào có chứa các chất có tính đặc trưng cao với một số vi khuẩn) Ribosome: Mỗi vi khuẩn có khoảng 15.000 hạt ribosome, kích thước từ 17-21 nanomet. Ribosome chiếm tới 40% trọng lượng khô của vi khuẩn và chiếm tới 90% tống số ARN. về thành phần hoá học, ribosome chứa 60% ARN và 40% là protein.
Trong bào tương, ribosome xếp thành đám gọi là polyribosome. Các ribosome tham gia vào quá trình tồng hợp protein cùa vi khuẩn và là đích tác động của một số loại thuốc kháng sinh. 3.1.3. Màng bào íiỉơng Bào tương vi khuẩn được bao bọc phía ngoài bời màng bào tương. Màng bào tương dày 10-20 nanomet, có những chỗ lõm vào như những nếp gấp gọi là mesosome (mạc thể). Vi khuẩn Gram dương có nhiều mesosonie hơn vi khuẩn Gram âm. Màng bào tương có chức năng quan trọng: + Là một màng thẩm thấu chọn lọc và vận chuyển các chất hoà tan. + Là nơi tập trung các enzymee chuyển hoá và hô hấp cùa vi khuẩn, có chức năng như ti lạp thể ờ tế bào sinh vật bậc cao. + Là nơi tổng hợp các enzymee ngoại bào và các thành phần của thành tế bào vi khuẩn. + Tham gia vào quá trình phân bào nhờ mạc thể. 3.1.4. Thành tế bào (vách íè bào) Vách tế bào vi khuẩn G ram (+) Peptiđoglycan M n flA Q flÜ O Ü tfln Ü fltQ n Ü O fh M im g Phospholipid uuuuVuuiuüuuuuuvuuuiii1^ ^ Bào tương Hình 3. Cấu trúc vách của tế bào vi khuẩn 9
Vách tế bào vi khuẩn Gram (-) Protein LPS. Po rin s HÌintnniníiỊỊỊỊiiiỊỊAỊỊinn ■»Màng Lipoprotein. u Q u u V U u iu ü S u u iu n u u r Jngoài e u u nnỊỊỀỊỊỊỊỊỊỊỊ ỊỊnỊỊỊỊỊỊn |ỊỊ ỊỊỊỊỊỊn 1Mn à* p h o s p h o iR iq iiy y iy y ũUu í u u u u l i i ii y ú ii ■* bào tương Bào tương Bên ngoài màng bào tương là thành tế bào vi khuẩn. Thành có ở mọi vi khuẩn trừ Mycoplasma. Thành tế bào dày 15-30 nanomet ở vi khuẩn Gram dương và 8-12 nanomet ờ vi khuẩn Gram âm. Áp suất thẩm thấu bên trong của hầu hết các vi khuẩn nằm trong khoảng từ 5 đến 20 atm do nồng độ chất tan qua hoạt động vận chuyển. Trong hầu hết các môi trường, áp suất này sẽ đủ để làm nổ tế bào vì hiếm có thành tế bào có độ bền cao. Tuy nhiên thành tế bào vi khuẩn lại có đủ độ bền vững trước áp suất thẩm thấu lớn nhờ cấu tạo bởi các lớp peptidoglycan (hay còn gọi là murein hoặc mucopeptide) - bộ khung của thành tế bào. Bộ khung này được tạo nên từ những chuỗi polysaccharide (glycan) nối với nhau qua cầu peptide. Hầu hết các vi khuẩn được phân thành 2 nhóm là vi khuẩn Gram dương và vi khuẩn Gram âm theo kỹ thuật nhuộm Gram. Nhuộm Gram là một trong những kỹ thuật cơ bản và quan trọng nhất trong phân tích vi khuẩn ở giai đoạn đầu nhằm xác định sơ bộ đặc tính của các dòng vi khuẩn muốn nghiên cứu theo tính chất bắt mầu Gram của chúng. Phương pháp này do nhà khoa học người Đan Mạch là Hans Christian Gram (1853-1938) phát kiến năm 1884. Kết quả nhuộm Gram có ý nghĩa quan trọng, giúp phân biệt các vi khuẩn dựa trên đặc điểm hình thái tế bào (hình thể, tính chất bắt màu, cách sắp xếp) và có thể giúp định hướng cho việc sử dụng kháng sinh ban đầu một cách hợp lý. Nhiều loại vi khuẩn có thế được phân biệt về đặc điếm hỉnh thái tế bào thông qua phương pháp nhuộm Gram 10
Thành vi khuẩn Gram dương gồm nhiều lớp peptidoglycan, được nối với nhau qua cầu nối peptide. Hầu hết các thành tế bào vi khuẩn Gram dương có chứa một lượng đáng kể axit teichoic, có thể chiếm tới 50% trọng lượng khô của thành và 10% trọng lượng khô cùa toàn bộ tế bào. Ngoài ra, một số vi khuẩn gram dương có thể chứa các phân tử polysaccharide ở thành tế bào. Các axit teichoic có vai trò là quyết định kháng nguyên (như ở vi khuẩn Streptococcus pneumoniae) hoặc giúp vi khuẩn bám được vào các tế bào vât chù (như ở vi khuẩn Streptococcus pyogenes) Thành vi khuẩn Gram âm chỉ có một lớp peptidoglycan và chứa ba thành phần nằm bên ngoài lớp peptidoglycan: màng ngoài, lipoprotein và lipopolysaccharide (LPS) những chất này tạo nên nội độc tố cùa vi khuẩn. Tuy nhiên, màng ngoài có các kênh đặc biệt, bao gồm các phân tử protein được gọi là porins cho phép khuếch tán thụ động các hợp chất ưa nước có trọng lượng phân từ thấp như đường, axit amin và một số ion nhất định. Các phàn tử kháng sinh lớn thâm nhập vào màng ngoài tuơng đối chậm, chiếm tỷ lệ kháng kháng sinh tương đối cao của vi khuẩn gram âm. Màng ngoài được kết nối với cả lớp peptidoglycan và màng tế bào chất. Kết nối với lớp peptidoglycan chù yếu được trung gian bởi lipoprotein màng ngoài. Khoảng một phần ba các phân tử lipoprotein liên kết cộng hóa trị với peptidoglycan và giúp giữ hai cấu trúc lại với nhau LPS cùa các thành tế bào vi khuẩn Gram âm bao gồm một glycolipid phức tạp, được gọi là lipid A, được gắn với một polysaccharide tạo thành một lõi và một loạt các đơn vị lặp lại LPS được tổng hợp trên màng tế bào chất và vận chuyển đến vị trí bên ngoài cuối cùng cùa nó. Sự hiện diện cùa LPS là cần thiết cho chức năng của nhiều protein màng ngoài. Lipopolysaccharide, cực kỳ độc hại đối với động vật, được gọi là nội độc tố cùa vi khuẩn gram âm vi nó được gắn kết chặt chẽ với bề mặt tế bào và chi được giải phóng khi các tế bào bị ly giải. Các lipoprotein có chức năng ổn định màng ngoài và gan nó vào lớp peptiđoglycan
Thành tế bào vi khuẩn Gram dương và Gram âm có sự khác nhau về độ dày và thành phần hóa học, nên dẫn đến sự khác nhau về tính chất bắt màu khi nhuộm vi khuẩn theo phương pháp Gram. Chức năng cùa thành tế bào: + Duy trì hình dạng và bảo vệ tế bào vi khuẩn. + Tham gia vào sự phân chia của tế bào vi khuẩn. + Chứa nội độc tố, quyết định độc lực và khả năng gây bệnh cùa các vi khuẩn gây bệnh bằng nội độc tố. + Mang các kháng nguyên quan trọng của vi khuẩn. + Mang các vị trí tiếp nhận đặc hiệu cho phage. Một số trường hợp đặc biệt: mycoplasma không có thành tế bào và màng ngoài, chlamydia có màng ngoài nhưng không có lớp peptidoglycan đầy đủ, chi có khi vi khuẩn phân chia, T. pallidum không có LPS, thành vi khuẩn thuộc họ Mycobacteriaceae dày, có cấu trúc sáp bên ngoài, rất khó nhuộm màu theo phương pháp Gram, nhưng bằt màu khi nhuộm bằng phương pháp kháng axit đặc biệt (phương pháp nhuộm Ziehl-Neelsen). 3.2. Cấu trúc phụ Ngoài các thành phần cấu trúc cơ bản kể trên, ở một số giống vi khuẩn còn có thêm các cấu trụ phụ như vỏ, lông, pili, nha bào (bào tử). 3.2. /.Vỏ Vò chi có ở một số giống vi khuẩn, v ỏ là những chất đồng phân hữu cơ, có thể là polysaccharide (phế cầu, liên cầu, trực khuẩn hoại thư sinh hơi) hoặc polypeptide (trực khuẩn than), bao bọc bên ngoài thành tế bào vi khuẩn, v ỏ vi khuẩn được hình thành trong những điều kiện nhất định: Người ta thấy phế cầu chỉ hình thành vỏ khi vi khuẩn này ở trong cơ thể người hoặc động vật sống, ra khỏi cơ thể hoặc được nuôi trong môi trường nhân tạo, vi khuẩn mất khả năng hình thành vỏ nhưng vẫn sống, vẫn sinh sản. 12
Vò vi khuân có liên quan đến độc lực cùa chúng. Khi có vò, vi khuẩn dễ chống lại sự thực bào của tế bào bạch cầu. Mất vỏ, được coi là hình thức biến dị và vi khuẩn đó mất tính gây bệnh. Vò còn làm hạn chế những tác động có hại cùa một số yếu tố lý hoá tới vi khuẩn, như thuốc kháng sinh. Như vậy, vỏ là một yếu tố duy trì độc lực cùa vi khuẩn. Vô vi khuẩn còn mang tính kháng nguyên đặc hiệu. Trong thực tế, dựa vào kháng nguyên vỏ có thể phân loại một loài vi khuẩn thành nhiều type. Ví dụ: phản loại phế cầu thành 85 type khác nhau về kháng nguyên vỏ. Vỏ cùa vi khuẩn ít bắt màu. Đe quan sát vỏ, phải nhuộm vò theo kỹ thuật đặc biệt hoặc làm cho vỏ phình ra (phản ứng phình vỏ). 3.2.2. Lông Lông là cơ quan vận động của một số giống vi khuẩn, đó là những sợi mảnh (đường kính 10-30 nanomet, dài 10-20 |im), bản chất là protein bắt nguồn từ bào tuơng xuyên qua màng và thành tế bào ra ngoài. Tuỳ theo giống vi khuẩn mà số lượng và vị trí lông có thể khác nhau: một lông (vi khuẩn tả) hoặc một chùm lông ờ một đầu hoặc nhiều lông xung quanh tế bào (Salmonella, E.coli). Lông mang tính kháng nguyên đặc hiệu. Căn cứ kháng nguyên lông để phân loại và chẩn đoán xác định xác định một loài vi khuẩn. Để nhận biết vi khuẩn có lông, có thể thực hiện một trong ba cách: + Cấy vi khuẩn vào ống môi trường thạch mềm rồi quan sát hiện tượng vi khuẩn mọc lan rộng ra xa đường cấy. + Làm tiêu bản soi tươi, quan sát vi khuẩn di động bằng kính hiển vi nền đen. + Nhuộm lông theo kỹ thuật đặc biệt rồi quan sát ở kính hiền vi thường. 13
Hình 4. Sự phân bổ của lông trên tế bào vi khuẩn 3.2.3. Pili Pili giống như lông nhưng mảnh và ngắn hơn, gặp ở một số vi khuẩn Gram âm. Pili có hai loại: pili chung và pili giới tính. + Pili chung: dài 0,5-2 (im, một vi khuẩn có 100-200 pili chung. Chức năng của pilli chung chưa được biết rõ hoàn toàn. Ở một số vi khuẩn nó giúp vi khuẩn bám vào bề mặt của môi trường, ngưng kết hồng cầu. Với vi khuẩn lậu, pili chung là một yếu tố độc lực vì giúp vi khuẩn này bám vào bề mặt đường sinh dục. + Pili giới tính: dài 20 um. Mỗi vi khuẩn có 1- 4 pili giới tính. Pili giới tính được coi như cầu nối để vận chuyển ADN từ tế bào vi khuẩn có pili (vi khuẩn đực F ') sang tế bào vi khuẩn nhận. 3.2.4. Nha bào Một số vi khuẩn trong điều kiện bất lợi cho sự sống, có khả năng hình thành nha bào (bào tử)- một trạng thái tồn tại đặc biệt ở một số giống vi khuẩn (Bacillus, Clostridium), có khả năng đề kháng cao với các nhân tố ngoại cảnh Te bào vi khuấn có khả năng sinh nha bào gọi là tê bào sinh dưỡng. Sự hình thành nha bào là một quá trình phức tạp, bao gồm quá trinh mất nước của bào tương, sự hình thành vách vỏ không thấm nước. Thời
gian hình thành nha bào là 18-20 giờ. Nha bào không sinh sản và gần như không có chuyển hoá. Khi gặp điều kiện thuận lợi, nha bào trở lại trạng thái bình thường (tế bào vi khuẩn hoạt động). Thời gian chuyển từ nha bào sang thể hoạt động khoảng tù 4-5 giờ. Đặc điểm cấu lạo cùa nha bào : + Thành dày + Chứa nhiều canxi và axit dipicolinic dưới dạng muối canxi dipicolinat. + Nước ờ dạng tự do chiếm ờ tỷ lệ thấp (40% trọng lượng nha bào) Do đặc điểm cấu tạo như vậy nên nha bào có khả năng chống đỡ lại các tác động lý hoá, bảo vệ được chất liệu sống bên trong, tồn tại nhiều năm ờ ngoại cảnh và chịu được nhiệt độ cao. Nha bào cũng có thể bị phá huỳ bởi một số chất hoá học, ví dụ p- propiolacton và bị huỷ ở nhiệt độ trên 100°c. Trong thực tế, các dụng cụ phẫu thuật, dụng cụ nội soi, kim, bơm tiêm, thuốc, dịch truyền phải đảm bảo không còn vi khuẩn và nha bào. Đe loại bỏ nha bào thường tiến hành theo các phương pháp: hấp bằng hơi nước nóng 120°c/ 30 phút, sấy bằng hơi nóng khô 170°c/ 60 phút hoặc phương pháp Tyndall. Nha bào chỉ có ở một số giống vi khuẩn và ở những giống vi khuẩn này, hình dạng và vị trí cùa nha bào cũng khác nhau. Nha bào vi khuẩn uốn ván tròn, to hơn thân tế bào và nằm ờ một đầu tế bào; nha bào vi khuẩn ngộ độc thịt hỉnh bầu dục, to hơn thân tế bào và cũng nằm ở một đầu tế bào; nha bào vi khuẩn than tròn, to bằng thân tế bào và nằm giữa tế bào. Sự khác nhau về hình dạng và vị tri nha bào giúp cho việc xác định giống vi khuẩn. 4. Sinh lý vi khuẩn 4.1. Dinh dưững 4.1. ì. Đặc điêm Vi khuẩn cần lượng thức ăn rất lớn: tế bào vi khuẩn có thể chuyển hoá trong một ngày đêm một khối lượm» thức ăn vượt quá 30- 40 lần 15
trọng lượng của bản thân nó. Sở dĩ thế vì vi khuẩn có sức hoạt động trao đồi chất rất mạnh và sức phát triền sinh sản rất nhanh, điều này giải thích vai trò lớn lao cùa vi khuẩn trong sự tuần hoàn vật chất trên trái đất. Điều này cũng giải thích khả năng tàn phá cùa vi khuẩn gây bệnh một khi vào được cơ thể người và động vật. Sự trao đổi chất được tiến hành qua toàn bộ bề mặt tế bào vi khuẩn. Sự dinh dưỡng được thực hiện nhờ một hệ thống enzymee đảm bảo. Những enzymee này được chia làm hai loại: + Enzymee ngoại bào (ngoại enzymee): là những enzymee cùa vi khuẩn tiết ra ngoài để phân huỷ thức ăn, biến các chất thức ăn từ phức tạp thành đơn giản để có thể lọt được vào tế bào vi khuẩn. + Enzymee nội bào (nội enzymee): là những enzymee trong tế bào vi khuẩn có tác dụng tổng hợp những thức ăn đã được hấp thụ thành những chất của vi khuẩn. Mỗi loài vi khuẩn có những enzymee riêng của mình, tạo thành một hệ thống đặc hiệu, dựa vào đó có thể chẩn đoán, phân loại vi khuẩn. Ví dụ trong những trực khuẩn Gram âm giống nhau về hình thể thỉ trực khuẩn E. coli có enzymee phân huỷ lactose nên vi khuẩn này sử dụng được lactose, còn trực khuẩn thương hàn và trực khuẩn lỵ không sử dụng được loại đường này vì không có enzymee phân huỷ lactose. Bằng cách nuôi từng loài vi khuẩn trên vào môi trường có đường lactose và phát hiện xem đường lactose có bị phân huỷ hay không, người ta có thể phân biệt được trực khuẩn E. coli (lactose dương tính) với hai loại trực khuẩn kia (lactose âm tính). Hệ thống enzymee đặc hiệu của từng loại vi khuẩn !à những enzymee có sẵn di truyền qua các thể hệ, đảm bảo dinh dưỡng của vi khuẩn trong hoàn cảnh bình thường. Trong những điều kiện đặc biệt về dinh dưỡng, vi khuẩn có thể tự tổng hợp ra một enzymee mới để thích nghi với hoàn cảnh, gọi là enzymee thích ứng; enzymee này sẽ mất đi khi hoàn cành đặc biệt không còn 16
Ngược lại trong quá trình tiến hoá lâu đời, từ ngoại cành vào cơ thể sống do thích nghi dần với lối sống ký sinh, vi khuẩn có thể mất đi một số enzymee 4.1.2. Nhu cầu dinh dưỡng a. Thức ăn năng lượng: Có những loại vi khuẩn sử dụng được năng lượng ánh sáng mặt trời đề hoạt động, đây là những vi khuẩn quang dưỡng hay quang hợp. Còn những loại vi khuẩn khác lấy năng lượng cần thiết để hoạt động từ những chất vô cơ hoặc hữu cơ, đây là những vi khuẩn hoá dưỡng hay hoá hợp. Những vi khuẩn ở người (gây bệnh hoặc không gây bệnh) thuộc vào loại hoá dưỡng hữu cơ, nghĩa là chúng lấy năng lượng bằng cách oxy hoá một hoặc nhiều cơ chất hữu cơ qua một chuỗi phản ứng oxy hoá- khừ. Cơ chất bị oxy hoá đó thường là một chất đường (như glucose) hoặc là một chất đơn giản (như axit amin, axit cacboxylic,... ), ít khi là một phân tử lớn (protein). Quá trinh oxy hoá cơ chất tạo ra những chất chuyển hoá trung gian giàu năng luợng. b. Thức ăn tạo hình (vật liệu kiến thiết): 4 Nguồn cacbon. vi khuẩn cần được cung cấp nhiều cacbon vì cấu tạo tế bào vi khuẩn có nhiều chất này. Vi khuẩn lấy cacbon từ một nguồn đơn giản là CO 2 và từ rất nhiều nguồn khác, như axit acetic, axit lactic, các đường hoặc các hợp chất hữu cơ khác. Thường nguồn cung cấp cacbon cũng là nguồn thức ăn năng lượng. + Nguồn nitơ : một vài loại vi khuẩn có khả năng sử dụng trực tiếp nitơ cùa không khí, các loại khác lấy nitơ từ amoniac, những nitrit, nitrat, những axit amin, pepton, protein phức tạp I Các chai vô cơ. vi khuẩn cần những chất vô cơ như p, s, Na, K, Cl, Ca,... lấy từ nhiều chất khác nhau, dưới những dạng muối phosphat, sunphat, natriclorua,. . có những chất tuy cần cho vi khuần nhưng chỉ cần 17
với số lượng rất ít, gọi là nguyên tố vi lượng, vi dụ Mg, Mn, Co, Fe, Cu,... những nguyên tố vi lượng này thường có lẫn vào trong các chất khác được dùng với nồng độ cao hơn. c. Yếu tố phát triển (nhân tố sinh trường): Từ những nguồn thức ăn kể trên, nhiều loại vi khuẩn có thể tụ tổng hợp ra những enzymee và những chất của minh. Nhưng có loại vi khuẩn không tổng hợp được một chất hoặc vài chất cùa minh, nếu không có sẵn những chất ấy trong môi trường thì vi khuẩn không phát triển được; những chất ấy được gọi là yếu tố phát triển, cần phải cung cấp sẵn cho vi khuẩn từ bên ngoài. Ví dụ trong một môi trường đơn giản có glucose là nguồn cung cấp cacbon - một nguồn cung cấp nitơ và những muối vô cơ, trực khuẩn đường ruột Escherichia coli mọc được một cách dễ dàng; trái lại Proteus vuìgaris (là một trực khuẩn đường ruột gần giống Escherichia coli) chi mọc được nếu cho thêm vào môi trường đó một lượng nhỏ chất nicotinamit (là một vitamin cần thiết cho sự tổng hợp chất nicotinamit adenin dinucleotit- NAD) hoặc nếu không có nicotinamit thì có thể thay bằng chất nghiền nát của Escherichia coỉi. Điều này chứng tỏ cả hai loại trực khuẩn đường một này đều cần chất nicotinamit, nhưng Escherichia coli tự tổng hợp đuợc, còn Protens vulgaris thi không; như vậy đối với Proleus vulgaris thì nicotinamit là một yếu tố phát triển cần phải được cung cấp. Yếu tố phát triển cần cho vi khuẩn rất khác nhau và bao gồm những axit amin, những bazơ purin và pyrimidin, những vitamin; axit amin để tổng hợp protein, bazơ purin và pyrimidine để tạo ra các axit nhân, vitamin đóng vai trò coenzymee. Yếu tố phát triển cỏ hai đặc điểm + Chỉ cần ờ nồng độ rất thấp: đối với axit amin là 25mg trong Hít, đối với bazơ purin là lOmg/llít, đối với vitamin là 1-24 microgam. + Tác dụng rất đặc hiệu và chặt chẽ: chỉ một thay đối nhỏ về cấu trúc hoá học đủ làm mất hoạt tính. Ví dụ axit PAB (axit para amino