2000002178
NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG
CỔNG NGHỆ
Vi SÍNH VẬT
Cơ SỞ vi SÍNH VẬT
CÔNG NGHIỆP
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. H ồ CHÍ MINH
LỜ I NÓ I ĐẦU
Công nghệ ví sinh vật là một trong những công
nghệ quan trọng trong ngành công nghệ sinh học.
Giáo trình công nghệ vi sinh vật gôm 3 tập.
Tập ỉ - Cơ sờ vi sinh vật công nghiệp
Tập 2 - Vi sinh vật học còng nghiệp
Tập 3' - Vi sinh vật học thực phàm
Ba tập giáo trình này được biên SCXUI làm tài
liệu tham khao cho sinh viên các. ngành công nghệ
thực phẩm , công nghệ sinh học và. các kỹ sư có liên
quan đến các ngành trên. Giáo trình được biên soạn
theo chương trinh giảng dạy cho sinh viên ngành
cóng nghệ thực phẩm trường Đại họi: Bách khoa TP.
Hỗ Chi M inh.
Lân xuất, ban đàu tiên khó tránh kh.oi những sai
sót. htìởc chưa. đáp ứng ctlây đù mọi mong muốn của
bạn đọc. Rất mong được sự góp ý đế những tàn tái
ban sau sẽ được hoàn chỉnh hơn.
CÁC TÁC GIA
3
CHƯƠNG ĩ
MỞ ĐẦU
t. ĐÓI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA VI SINH VẬT HỌC
Vi sinh vật học (Microbiology) là môn khoa học nghiên cứu'vế

hình thái, câu tạo, đặc tính sinh lý, sinh hóa, di truyên và phân
loại của các loài sinh vật vô cùng nhô bé.
Gác sinh vật vô cùng nhỏ bé này được gọi chung là vi sinh
vật (Microorganisms J.
Vi sinh vật là nhứng cơ thể sông có kích thước rất nhỏ, mắt.
thường không thế nhìn thấy được. Muốn quan sát c.húng người ta
phậi dùng tới kính hiển vi có độ phóng đại hàng trăm đến hàng
vạn lần.
Vi sinh vật <fêu có những đặc tinh cơ bản sau:
1. Vi sinh vật là những cơ thể nhỏ bé có cấu tạo rất dơn giản,
phần lớn chúng được cấu tạo từ một tế bào (Ví dụ: nấm men,
vi khuấn, tảo, vi rút ). %
2. Vi sinh vật là nhđng sinh vật rất dễ thỉch nghi với điều kiện
bên ngoài. Đặc tính thích nghi này được điêu khiển bỏi kiểu
trao đổi chất, kiểu hô hấp và sinh tổng hợp Enzym.
3. Trồng díẽu kiện mồỉ trưdng thích hơp chúng có khả năng sinh
5
sản rất. nhanh. Tốc độ sinh sản của chúng vượt rất. xa so vói
các sinh vật khác. Dựa vào đặc tính này ngươi ta sừ dụng
chúng trong công nghệ sản xuất sinh khối, trong y học và kỹ
thuật di truyền.
4. Vi sinh vật là sinh vật có khả năng sinh tổng hợp mạnh mõ
các chất có hoạt tính sinh học như sinh tổng hợp vitamin,
kháng sinh, enzym, các axit amin, lipit. và các chất sinh
trương.
5. Vi sinh vật là đối tượng khoa học, phong phú vì chúng có mặt
hầu hết các nơi trên trái đất, chúng tham gia hau hết. các quá
trình chuyển hóa các chất và hợp chất trong thiên nhiên.
Vi sinh vật là thế giới sinh vật vô cùng đa dạng và phong phú.
Chúng bao gôm các nhóm vi sinh vật chủ yếu sau:

1. Vi khuẩn (Bacterria).
2. Nấm mon (Ycast-s, Levurcs),
3. Nấm mốc iMoỉđs)
4. Một sô' t.íio (Algac)
5. Một sô' nguyên sinh động vật (Protoĩcxu
6. Riketxi <R ickettsia) và Mycoplasma.
7. Virut ÍVini scs).
Hiện nay người ta phân ra nhiêu chuyên khoa đô nghiêm cứu
vi sinh vật theo nhiêu cách khác nhau:
1. Chuyên khoa theo đối tượng nghiên cứu như vi khuẩn học
(.Bactcriology), nấm học (Mycologỵ), tảo học iAỉgology), nguyên
sinh động vật học iProtoz(x>ỉogy)
2. Chuyên khoa theo tính chất của khoa học như: Hình thái vi
sinh vật, di truỳên học vi sinh vật, sinh lý học vi sinh vật và
phân loại học vi sinh vật.
3. Chuyên khoa theo ứng dụng vi sinh vật như: Y vi sinh vật.
6
học, thú y vi sinh vật học, bệnh lý học thực vật, vi sinh vật
học công nghiệp, vi sinh vật học thực phẩm, vi sinh vật học
đất. vi sinh vật học thủy sân, vi sinh vật học nước, vi sinh
vật học dâu hỏa, địa vi sinh vật học, vi sinh vật học vũ trụ,
vi sinh vật học phóng xạ
Trong tập 1 của giáo trình “Công nghệ vi sinh vật” chúng ta
chi nghiên cứu tổng quát các đặc điếm hình thái, cấu tạo, các kiểu
trao đôi chất, trao đôi năng lượng, di truyền biến dị , của những
nhóm vi sinh vật chủ yếu có ứng dụng rộng lải trong công nghệ
sinh học.
2. LỊCH sử PHÁT TRIEN VI SINH VẬT HỌC
Loài người biết sử dụng vi sinh vật trước, khi hiểu vi sinh vật
là gì. Trên những vật còn giữ lại từ thời cố Hy lạp thấy hình vẽ

minh họa các quá trinh nấu rượu. Hay các hình vẽ trên các Kim
tự tháp cũng cho thấy từ thời đó người ta đã biết nấu rượu.
ơ Trung quốc clời Ân tới đời Chu nghê nấu rượu đã phát triển
mạnh, ở thế kỷ thứ 5 Giả Tự đã soạn lại đầy đủ 12 cách chế tạo
ra men rượu của nhân dân nước Tê.
Theo “Lĩnh nam trích quái” thì nhân dán ta từ thời Hùng
Vương dựng nước đã biết làm mắm từ câm thú, và làm rượu từ
cốt gạo. Nhưng đó mới chỉ là thời kỳ đầu của một quá trình ứng
dụng ngẫu nhiên. Loài người sử dụng vị sinh vật như một kinh
nghiệm từ đời này sang đời khác. Mãi sau này Antón - Levenhuc
chế ra được một kinh hiên vi phóng đại gần 200 làn mới phát hiện
ra được những sinh vật nho bé mà từ trước tới nay vẫn là điêu bí
ân của nhân loại. Sau khi quan sát dưới ông kính hiển vi của mình
ông viết một cách rất. kinh ngạc rằng: “Trong nìôm tôi số lượng
vi sinh vật còn đông hơn dàn số vương quốc hợp nhất”. (Dân Hàlan
lúc bấy giờ). Năm 1695 ông cho xuất bản cuồn sách “Bí mật thiên
nhiên do Antón - Levenhuc khám phá”. Đây là tác phẩm đàu tiên
viết vê vi sinh vật. Hay nói cách khác nó là nên tảng của ngành
7
vi sinh vật học ngày nay.
Từ đó đến nay ngành vi sinh vật. phát tri«*'n mạnh mẽ và nó
trải qua hai giai đoạn:
a/ Giai đoạn thứ nh ất: Giai đoạn hình thái.
Nhờ ổự hoàn thiện dần kính hiên vi nguôi ta hit’ll hot được
binh dáng, kích thước của vi sinh vật. Nhưng <ì giai đoạn này người
ta chưa hiếu sâu được mặt sinh lý, sinh hóa cua chúng. Vì thò mà
trong nhiêu sách mô tả vi sinh vật người ta còn nhầm lẩn nhiêu
loài vi sinh vật khác nhau. Vì vi sinh vật tuy Kè ngoài nhiêu loài
rất giống nhau nhưng thực tế chúng lại khác nhau rất nhiêu vê
đặc tính sinh lý, sinh hóa.

Một trong những nguyên nhân làm cho khoa học vi sinh vật
tiếp tục phát triển là trong thời kỳ này các ngành công nghiệp ví
sinh vật như ngành lên men chẳng hạn rất phát, triển vì thế nhiêu
nhà nghiên cứu hắt đâu phải đi sâu nghiên cứu các đặc tính khác
của thê giới nhỏ bé nàv.
bị Giai đoạn thứ hai: Đây là giai đoạn kéo dài cho tói ngày
nay. Giai đoạn này người ta tiên hãnh nghiên cứu đây đủ các đặc
tính sinh lý của vi sinh vật Giai đoạn nãy được hắt dâu bang nhửng
công trình nghiên cứu của Pastơ về lĩnh vực lên men. Mơ đâu cho
giai đoạn này là nhứng cuộc đấu tranh vê nhiêu quan điểm khác
nhau.
* Cuộc đâu tranh thú' nhất : Cuộc dấu tranh vù thnyct tụ sinh
Để hiểu thêm thê’ nào là thuyết tự sinh chúng ta timhiêu xem
t.rưde kia người ta hieu nguồn gốc cùa sự sống như thê nào.
Ngày xưa. người ta cho rằng sâu họ dược sinh ra từ phán và
thịt thối, chây rận từ nìò hôi, đom đóm từ car tia lưa. èc.h nhái
từ mây mù vá dát. ám. Ngay cá Van Hemôn còn ke ra một đơn dê
có thể ché tạo ra chuột. Theo ông ta thi cứ cho lúa mạch và chiẽc
áo bẩn vào lọ sành. Sau 21 ngày “sự lèn men’ sẽ dừng lại. hơi
8
người trong áo bẩn và hơi nước của lúa mạch sẽ tạo ra chuột.
Đàu thế kỷ 17 bác sĩ người Ý Redi (Frailesca Redi 1 u26~l(»98)
đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng dùi không phai sinh ra từ
thịt, thối mà từ trứng do ruồi đẻ vào thịt
Sau dó thí nghiệm cùa nhà khoa học người Y Xpanhmzani
(.1729-1799) dã chúng minh sự xuất hiện vi sinh vật trong môi
trường thịt. Nhưng sau đó nhiều người không tin vào thi nghiệm
của Xpanlanzani.
Sau những tranh luận sôi nổi, Viện hàn lâm khoa học Pháp
dã treo giai thường cho những ai C.Ó khâ năng chứng minh thuyết

tự sinh hoặc phủ nhận thuyết tự sinh,
Pasto' dùng binh cô cong đê nuôi vi sinh vật sau khi thanh
trùng. Kết. quá những thí nghiệm này đã chứng minh hùng hồn
cho khá năng sinh sản và phát triển của sinh vật và phú nhận
hoàn toàn thuyết, t.ự sinh trước đây. Sau những cóng trinh nghiên
cứu ciia Past.ri, nhà khoa học người Đức Vinco]) dã trinh bày học
thuyết tê" bào “Tế bào sinh ra từ tế bào nhò phân chia”. Từ đó
thuyết tự sinh bị đánh bại. Viện sĩ Viện hàn làm khoa học Nga
Oparin đã đánh giá những còng trinh cua Pastó như sau: “Thật ra
có thể đánh giá và so sánh thánh tựu khoa học cua Pasto' với thành
tựu cùa Côpecnieh”. Trong ca hai trường hợp những định kiên đã
ngự trị trong dầu óc con người qua hàng nghìn nam trước dó đêu
bị lật đổ.
* Cuộc tranh luận re enzym.
Đáu thẻ ky 17 nhà khoa học Huleen Van Hemmỏn phai hiýn
thây cặn men rượu có khá nàng gây rượu t.iêp. Ong gọi la
Feementum. Có the từ tiếng La tinh “Fervore” sỏi hoạt “Ferveo”
- sủi bợt Theo ông ta đó không phai là chất sống nhưng có kha
năng chuyến hóa nhiêu chất khác nhau.
Trước đó nhiêu nhà giii kim thuật cho rằng sự lẽn men dịch
nho lá một quá trinh hí hiểm của việc làm rượu vang Kẽt qua của
9
sự lòn men là do tích lũy trong chất dịch cái gọi là “Tâm hôn rượu
nho" - Spiritus vini - Từ đó mà có tên rượu vung và dưới đáy là
chất cặn không còn dùng được là “chất hài tiết" - Faìces vini.
Năm 1813 nhà khoa học Pháp Canhiađơ La* ưa dùng kính hiển
vi tìm hiêu chất váng và chất cặn sinh ra khi lên men rượu, ồng
quan sát dược nấm men bia cổ hình cầu V c à có kích thước xác định.
Trong quá trinh lên men số lượng của chúng được tăng lên. Ồng
cá quyết ràng: “Nâni men không phải là chất hóa học. nào đó mà

là một loại sinh vật thuộc giới thực vật có khả năhg sinh trưởng
và phát triển”.
Sau đó nhiêu công trình nghiên cứu của nhà khoa học Đức
Svan Cut.zinh cíêu chứng minh ý kiến trên của Lat.ua.
Những ý kiến trên gặp nhiêu quan điếm ngược lại phản đỗi.
Thí dụ như nhà khoa học Đức Libich (người xây dựng khoa nông
hóa học) cho rằng lén men chỉ hà quá trình hóa học đơn thùân,
không có một lực sống nào tham gia.
Từ năm 1856 Past.ơ bắt đầu nghiên cứu quá trinh nay. Ông
quan sát rất kỹ quá trình sản xụất rượu và ông thấy rằng khi rượu
vang ngon thì soi dưới kính hiển vi chỉ thấy những tế hào hình
tròn và khi chua thi thấy nhiêu tế bào hình dài. Ông cho rằng đó
là do hai loài vi sinh vật khác nhau. Loại đầu là nấm men gáy ra
hiện tượng chuyến đường thành rượu và loại sau là thủ phạm
chuyến rượu thành axit axetic. Ông chỉ ra rằng chất protein không
có khả năng chuyển thành rượu mà nó chi là chất dinh dưỡng để
nấm men phát triển. Có thế thay protein thành muôi amôn, và
photphát mà không ảnh hưởng gì tới sự phát triển cua nấm men.
Những thí nghiệm của ông chứng tỏ răng chí có những tế bào nấm
men sông mới có khả năng chuyến đường thành rượu.
Sau đó ít làu hai anh em nhà hóa học Điíc F.Bucne và em trai
H. Bucne đã tiến hành thi nghiệm. Lấy 1 kg nấm men ép đã rửa
sạch trộn với 1 kg cát thạch anh và 200g đất khuê tảo, nghiên kỹ.
Sau khi quan sát dưới kính hiển vi thấy không còn một tế bào nào
10
nguyên vẹn. Ong cho lượng đường 3 7 van va sau nữa giờ dã thay
CO.) bay ra. Do dó nó càng làm cho ván đô 011 ym được sáng tỏ.
Đã mờ ra đưực màn hi mặt ciìa quá trinh lòn mon.
cị Cuộc (tấu tranh chùng bệnli tnivên nhiun
Loài người phát triển và tồn tại cho đon ngay nay đã trai qua

muôn vàn nhứng vụ đjoh bộnh ghẽ gớm: 100 t riộu người vùng Địa
trung hải bị bệnh dịch hạch trong thòi dại dông La mã va thế kỷ
thứ 15, 14 dân số Châu Âu lili chốt vì bệnh gbô tóm này. Trong
vòng 12 năm (1880-1892) ó' Ân Độ có đốn 4.5 triệu người chốt vì
dịch ta.
Bệnh tật la một trong những mối nguy có do dọa ¡dn nhất loài
người. Lúc đâu (.cho tói cà ngày nay) người ta cho ràng bộnh tật
đến đói với người là do số trời định đoạt. Sự thân thánh hóa ây
dã làm hạn cho nhiêu khả năng chông lại cua con người. Mãi sau
này nhiêu nhà khoa học đã tiôứi hành nghiõn cứu nguyón nhân gãy
bệnh, tìm những biộn pháp phòng bộnh và chữa bộnh.
Nám 1798 lán dáu tiên nhà khoa học người Anh tòn là E.Gio.no
(thực ra lúc đó ông là một bác sĩ nóng thôn rất khiôm tôĩ, ) dã
tiên hành nghiên cứu bệnh dậu mùa và bán thán Ong dã tim ta
được phương pháp dùng vaexin đõ phòng chống bệnh nay.
Sau đó. nà ml 882 Pasto đã chứng minh dược vi khuân là nguồn
gốc cùa mọi bệnh tật. Ong đã nghiên cứu hàng loạt các phương
pháp chữa bệnh. Trong dó dáng chú y nhất là. nám 1865 ỏng đã
giúp nghô nuôi tam ở Pháp tránh được pha san do bộnh bào tứ
trùng gáy ra. Tiôp đòn ông nghiên cứu bệnh tụ huyết trùng gà,
bệnh chó dại
Sau Past.ơ đáng chú ý là nhà khoa học ngưdi Đức. Bác sĩ Côc
đã tìm ra vi khuân lao. Sau Ông có một dội ngũ học trò xuât sắc
của Ổng là Petri (Fulicuz Richard Petri ldo2~U>21 i.
Năm 1892 nhà thực vật học người Nga Ivanobxki lân đàu tiên
tìm ra vi rút. Cóng trinh nghiên cứu này đặt nôn móng cho ngành
11
virút phát triển mạnh sau này. Chính nhờ những phát hiện này
nicà hiện nay ta đã tìm ra vô số những càn bệnh hiểm nghèo hrtn.
Sau những tìm kiếm cùa Pastơ và các nhà khoa học khác là

thòi kỳ phát triển rất mạnh của ngành công nghiệp lên men. Khi
nghiên cứu đến lịch sử ngành công nghiệp lên men ta có thể chia
ra những giai đoạn sau:
* Giai đoạn đâu: giai đoạn trước 1860 hay là giai đoạn trước
Pastớ. Giai đoạn này bao gồm một loạt các quá trình lên
men thực phẩm như lên men chua rau quả, làm nước, mắm,
nước chấm, làm dấm, đã biết sứ dụng nấm men làm bánh
mi.
Dân dần đã bưric qua giai đoạn mới. Giai đoạn cuối của
thời kỳ này là dùng các. thiết bị lên men hiếu khí đế làm
dấm. Từ đó nâng cao hiếu biết vê nuôi cấy vi sinh vật và
vệ sinh công nghiệp.
* Giai đoạn 1860-1900: giai đoạn này phát triển thêm quá
trinh lên men lactic. Sự thối khí trong môi trường lỏng
dược phát triển mạnh. Từ đó còng nghiệp sản xuất thu
sinh khối được thúc đây.
* Giai đoạn 1900-1920: chiến tranh thế giđi làn thứ nhất thúc
đấy nhanh còng nghiệp sân xuất gluxerin, axeton, butanol.
* Giai đoạn 1920-1940: là giai đoạn hoàn thiện dân thiết, bị
lén men. Các sản phẩm mđi xuất hiện như sorboza.axit
gluconic. Giai đoạn này đã biết khử trùng không khí khi
lên men cần cung cấp oxy.
* Giai đoạn 1940-1950: Giai đoạn phát triển mạnh mẽ chất
kháng sinh, đcặc biệt là penicilin, các vitamin B12 và
riboflavin.
* Giai đoạn 1950-1960: là giai đoạn hoàn thiện công nghệ sản
xuất kháng sinh và bắt đầu công nghệ sán xuất axit amin,
enzym.
12
* (liai đoạn từ I960 đến nay: là giai đoạn phát, triển mạnh

mẽ công nghiệp sán xuất axit. amin, enzym, đong thơi hoàn
thiện toàn hộ thiết bị lên men.
3. PHÂN LOẠI VI SINH VẬT
Hiện nay có hai cách phân loại vi sinh vật. Cách thứ nhất
theo hệ thông, và cách thứ hai dựa theo cảu tạo của nhãn vi sinh
vật.
Theo cách thư nhất có nhiêu ý kiến khác nhau. Nhưng nhiêu
tác gia cho cách phân loại ciia P.N.Bergey hợp lý hơn cả.
Theo cách phán loại này thi vi sinh vật được xếp trong ngành
Protophyta. Nó gồm 3 lớp: Sch izonivvrtcs (Ic'tp vi khuân),
Schizophyc.cace (lớp thanh tảo), (Iđp rickettsia và
virút).
Người ta cũng đưa ra một hộ thống phân loại như sau:
Lđp (Class)
i
Bộ (Orcìer )
ị
Bộ phụ (Suborder)
ị
PIọ (Family)
l
Tộc (Trihe)
ị
Giống (Genus)
i
Loài (Species)
13
ì
Thứ (Variety)
ị

Dạng (Forma, Type)
I
Nòi (Strain)
Như vậy nòi ỉà tên gọi vi sinh vật mới phán lạp thuân khiêt.
Cách phân loại thứ hai, theo cấu trúc c.úa nhãn vi sinh vật,
người ta chia ra làm hai nhóm lớn:
* Nhóm chưa có nhan phân hóa (Prokaryotic) hay lá nhân nguyên
thủy. Nhóm này hao gồm tất cả vi sinh vật chưa co nhãn thực
thụ ma chi là một vùng sẫm gồm protein và ADN.
* Nhóm có nhãn thực thụ hay CÒ11 gọi là nhân thật (Eukaryotic).
Nhóm này hao gồm tất cả vi sinh vật có nhân thực. Nhân này
ctưực câu tạo bói màng nhân, protein và ADN.
14
Chumtg ỉ ỉ
HÌNH THÁI, CẤU TẠO, SINH SẢN
CỦẢ VI SINH VẬT
I. VI KHUẨN
1) Hình thái và kích thưức
Vi khuẩn (bactcriaì từ tiếng Hy lạp gọi là cái gậy (haktron)
thường được hiểu theo hai nghĩa.
Theo nghĩa rộng thi vi khuân bao gom toàn hộ vi sinh vụt.
thuộc 4 lớp:
Ac.tinomyeetes
Enhaetcriae
Myxobacteriac
Spirochactac
Bòn lớp này đêu nhm trong nhóm Shizmiyceae<’ ¡Theo
Krasinicôv ,1949).
Theo nghĩa hẹp: Vi khuẩn không bao gôm các nhóm niêm vi
khuẩn, xạ khuẩn, xoắn khuẩn và xoắn thể (như theo nghĩa rộng.)

mà chúng chỉ hao gôm Eubacterialcs. Lớp này không có hạch phán
hóa ve hình dáng bên ngoài chúng thường cổ hình cỉạng khác nhau.
15
Theo hình dáng bên ngoài chúng được chia làm ba loại: Câu
khuân, xoán khuẩn và trực khuân.
u) cầu khuẩn (Coccus - Từ tiếng Hy lạp Kokkos - hạt quả). Là
loại vi khuấn có hình câu Nhưng có nhĩêu loại không hẳn hình
câu thí dụ như hình ngọn nến như phế cầu khuân - Diplococcũs
pneum oniae hoặc hạt cà phê (lậu câu khuấn Neisserỉa gonorrhoeae)
Kích thưdc của vi khuẩn thường thay đối trong khoảng 0,5-1,«
(1 II = lơ ^mm>. Tùy theo từng loài mà chúng có những dạng khác
nhau.
Đặc tính chung của cầu khuân
- Tế báo hình cầu có thể đứng riêng rê hay liên kết với nhau.
Có nhiêu loài có khả năng gây bệnh cho người và gia súc.
Không có cơ quan di động.
- Không tạo thành bào tứ.
Giống Monococcus
Thường đứng riêng rẽ từng tế bào một, da
số chúng thuộc loại hoại sinh. Thường
thấy chúng sống trong đất, nước và trong
không khí (Thí dụ như yiicrococcus agilis,
M.roseus, M.luteus)
Giống Diploeoccus
(Từ tiếng Hy lạp - Diplos - thành đôi)
phân cách theo một mặt phăng xác định
___
và dính nhau thành từng dôi một. Trong
8 g SỐ này có một số có khả nhng gày bệnh
như giống Neisseria - Lậu ♦.•âu khuấn N

£ m e ning itid is gonorrhoeas - Náo mô cầu
khuẩn.
Giống Tetrnroccus
$ $
c &
Giống Strcptococcus
Thường liên kết. với nhau thành từng
nhóm 4 tế bào một. Chúng thường gây
bệnh cho người và một sô' có thể gây bện!
cho động vật.
*
e
Giống Staphilococcus
Từ tiếng Hy lạp (Streptos - chuỗi). Chúng
phân cách theo một mặt phăng xác định
và dính với nhau thành từng chuỗi một
dài. Thi dụ như Streptocọccus lactic,
Strep.pyogenes.
Từ tiếng Hy lạp Saricio - gói hàng. Phân
cách thèo 3 mặt phẳng trực giao với nhau,
tạo thành những khô'i từ 8 - 16 tế bào
(hoặc nhiêu hơn nứa). Trong không khí
chúng ta thường gặp một số loài như
Sarcinaỉutea, Sarcina auratiaca, Chúng
thường nhiễmvào các môi trường để trong
phòng thí nghiệm và tạo thành màu vàng.
Từ tiếng Hy lạp Staphile - chùm nho.
Thường chứng liên kết vđi nhau thành
những đám trông như chùm nho. Chúng
phân cách theo một mặt. phẳng bát. kỳ và

sau đó dính lại với nhau thành từng đám
như hình chùm nho. Bên cạnh cáe loài
hoại sinh còn có một sô' loài gây bệnh ở
người và động vật (Staph.cucrcus.
17 '
ơâu khuẩn thường không có tiên mao và không có khả nàng
di động.
b) Trm khuẩn
Là tên chung chỉ tất cả các vi khuẩn có hình que. Kích thước
của chúng thường từ 0,5-1,0 X 1-4 ft.
Thường gặp các loài trực khuẩn sau đây:
Bacillus (Viết tắt là Bac.) trực khuẩn gram dương, sinh bào
tử. Chiêu ngang của bào tử không
vượt quá chiêu ngang của tế bào. Vì
thế khi tạo thành bào tử tê bào
không thay đổi hình dạng chúng
thường thuộc loài hiếu khí hoặc kỵ .
khí không bắt buộc.
Bacterium ('Viết tắt là Bact.)
Trực khuẩn gram âm không
sinh bào tử. Thường có tiên mao mọc
xung quanh tế bào người ta gọi là chu
mao. Các giống Sơỉmonella, Shigella,
Erivina, Se.rrat.ia đêu có hình thái
giống Bacterium.
Pseudomonas (Viết tắt là Ps.)
Trực khuẩn gram âm, không sinh
bào tử, có một tiên mao (hoặc một
chùm tiên mao) ở một đầu. Chúng
thường sinh ra sắc tố, Các giống

Xan thomonas, Photobacterium,
Azotomonas, Aeromonas, Zymononas,
Protaniiĩiubacter, Alginomonas, Mycoplazma, Halobacterium,
M ethanomonas, Hydroginomonas, Carloxydomonas, Acetobacter,
Nifrosomonas, Nitobacter đêu có hình thái giống Pseudomonas.
18
Corynebiutcrium
Không sinh bào tử, hình dạng và kích thước thay đôi khá
nhiêu. Khi nhuộm màu tế bào thường tạo thành các đoạn nhí) bắt.
màu khác nhau. Trực khuẩn bạch cầu (Coníuebaetorium
diphtheriae) có bắt màu ở hai đâu làm tế bào C.Ó hình dạng giống
quả tạ. Một số khác có hình thái giống Corynebacterium gồm có
Listcriu. Erysipclothric, Microbacterỉum, Cellulomonas,
Arthrobaeter.
Clostridium (Viết tắt là Cl. Tiếng Hy lạp Kloster - con thoit
Thường là trực khuân gram
dương. Kích thước thường vào
khoảng 0,4-1 X 3-8 Ị(.
Sinh bào tử, chiều ngang của bào tử thường lớn hơn chiêu
ngang ciia tế bào, dọ đó làm tế bào có hình thoi hay hình dùi trông.
Chúng thường thuộc loại ky khí
bắt buộc, có nhiêu loài có ích. Thí
dụ như các loài cố định nit.ò. Một
sô' loài khác gây bệnh. Thí dụ vi khuẩn uốn ván Cl . botulinum
c) Phẩy khuẩn
Là tên chung chỉ các vi khuân
hình que uốn cong giống như dấu
phẩy. Giống điển hĩnh là giống
Vibrio (Từ chữ La tinh Vìbrare -
dao động nhanh). Một. số giông

phẩy khuẩn có khả năng phản giải
xenluloza (Ceỉlvibrio, CeV.faỉcículaỳ
hoặc cổ khả nàng khử sunfat (Désủlfovỉbrío)
d) Xoắn khuẩn
Spirillum - Từ chữ Spira - Hình cong, xoắn gôm tất cả các
vi khuẩn có hai vòng xoắn trở lên. Là loại gram dương, dí động
19
được iihcï có một hay nhiêu tiên.mao
mọc ở dỉnh.
Đa sổ chúng thuộc loại hoại
sinh, một số rất ít có khả năng gây
bệnh (Sp.minus) có kích thước thay
đổi 0,5- 3,0 X 5-40 (i
2) Cấu tạo tế bào
2.1) Vò nhầy vù lớp dịch nháy (Giúp mạc)
Nhiêu loài vi khuẩn được bao bọc nhía ngoài một ỉớp vỏ nhầy
hoặc một lớp dịch nhầy. (Capsule)
Vỏ nhầy gôm có hai ỉ:
20
- vỏ nhầy lớn {Macrocapaule). Có chiêu dây khoang 0,2 u. Vi
thế có thó' trỏng thấy dưới kính hiển vi thướng.
- Võ nháy nhỏ (MicrýX-apai-ỉe). Có kích thước nhò hơn 0,1 ft,
Mucm thấy rõ phai dùng kinh hiốr, vi có độ phổng dại hang ngàn
lần.
Thành phần hóa học của vó nhay thay đổi tùy theo từng loài
ví khuẩn Trong phan lớn các trương hợp chúng dược cấu tạo chủ
yếu băng các hựp chất hyđrat cachon phức tạp. Cũng có khi chúng
còn chứa c;ì nitrt. vỏ nháy chứa đôn 98% lả nước.
Vo nhầy cua vi khuẩn thực hiện nhửng nhiệm vụ cơ bán ẻau:
- Đề kháng vcừ điêu kiện hất lợi hên ngoài. Thl dụ như phế cầu

khuẩn (Diữlrx iiccus ữneunionciae) khi taang vò nháv tránh
được tác dụng thực bào cùa hạch câu. Vì thế chúng có khả
nang gây bệnh. Khi mát vo nhay lập tức chúng b; bạch cầu
tiêu diệt.
- Võ nhảy là nơi tích lũy chất dinh đưỏĩig, Khi chất dinh dưỡng
trong mối trường hốt., vi khuẩn «ũ tiôu thụ chất dinh dương
trong vo nháy, làm chất dự trư trong vò nhầy tiêu biến dần
đi.
- Kích thước vỏ nháy thay đòi rát nhiêu tùy tửng vi sinh vật và
tùy điêu kiện sống Có trường hợp kich thước vỏ nhầy vượt,
quá 20 lân kích thước tế bào í thí dụ như ở Leuc.oiiostoc-
mescntcroĩdei< - một loài vi khuân thường thấy ở nhà máy
dương)
Vi khuẩn khi tạo thành vo r.hViy thương tạo thành khuẩn lạc
trơn ướt búng. Người ta gọi là khuẩn lạc ổ (Từ chữ Anh
$m oofh: trơn bóng)
- Loại không có vo nhầy (hoặc có ló vỏ nháy rât mỏng) tạo
thành khuẩn lạc. khô xù xì người ta gọi là khuẩn lạc R (từ
chữ Anh R oỉií ỉìi: xù xì)
- Những vi khuẩn có lđp dịch nhầy rất dây tạo thành nhứng
khuẩn lạc nhầy nhớt gọi là khuẩn lạc M (từ chữ Anh Mucoid
nhầy' nhớt). Trong trường hợp nào đổ vi khuẩn cổ khu nấng
chuyên từ trạng thái s -* R hoặc ngược lại.
Sự tạo thùnh màng nhầy
Sự tạo thành màng nhầy chịu ảnh hưởng nhiêu ở điêu kiện
nuôi cày. Khi môi trường chứa nhiêu hợp chất hydrat. cachou và
chứa ít đạm thì vi khuẩn dễ dàng tạọ thành vỏ nhầy day. Một số
khác chỉ tạo thành khi vào cơ thể chủ thí đu như vi khuẩn than
(Bac.anthrac.is) chỉ tạo thành vỏ
người hay động vật.

Đôi với một sô' vi khuẩn
hình sợi thì chúng thường tiết
lớp nhầy ở một đầu. Khả năng
tiết này đối với chúng rất quan
trọng vì giúp chung bám vào giá
ở trong nước. Đối với vi khuẩn
sắt thì các bao nhầy này lại là
nơi chứa đựng các hydroxit sắt -
Sản phẩm của hoạt động ôxy hóa
sát sinh ra năng lượng của
chúng.
nhầy khi xâm nhập vào cơ thê
Thành ph ần hóa học củ a vỏ nhầy.
Trong vỏ nhầy chiếm 98% là nước. Đa số trường hợp thành
phân hưu cơ của chúng là polixacarit - Homopolixaearit hoặc
Heteroxacarit.
Rất nhiêu vi khuẩn tạo thành Homopolíxacarit ngoại bào là
hợp chất cao phân tử C.Ó cùng một gô'c đường (thường là dextran
hay glucan).
Một. số vi khuẩn kháo thí dụ như Bac.subtiỉis,
Bac.mcnnentericuíì không tạo thành dextran mã lại tạo thành một
22
bợp châ"t cao phân tử của fructoza (levuza) gọi là levan
n Saccaroza -* (Fructoza)n + n giueoza
Một số vi khuẩn axetic (Acctữbactcr levan, X ylimw n I có thể
tiết ra các hợp chất thuộc xelluloza. Loại này tạo thành vang dày,
thường sống cộng sinh với nấm men trong nấm che (thủy hoài
sâm).
Trong vò nhầy cùa một số vi khuẩn còn gặp cả Honiopoỉixae.arit
axetyì hóa. Thi dụ kháng nguyên ở các nòi vi khuán thương hàn

gây bệnh.
Thành phần vỏ nhầy của Bacillus lại thuộc loại poỉvglutamat.
Các gốc axit glutamic (cả loại L lẫn loại D) trong hợp chất cao
phân tử này gắn với nhau qua liên kết
Một số Streptococcus lại chứa cà protein. Rất nhiêu poỉixacarit
vi khuẩn tiết ra ngoài thuộc loại heteropolysaoharìt.
2.2) Thành tế hào
Phía trong lớp vỏ nhầy là lớp thành tế bào. Thành tế bào đã
được biết từ 1875. Lúc đó Côn đã cho rằng tế hào vi khuẩn được
hao bọc bởi một lớp vỏ dày khá vững chắc, Nhìn chung thành tế
bào lam những nhiệm vụ cơ bản sau:
Thứ nhất. Làm nhiệm vụ hảo vệ tế hào. Tế hào có những hinh
dạng nhất định, chống mọi sự tác đụng của các yếu tô’ bên ngoài.
Thứ hai. Tham gia quá trình trao đổi chất. Qua thành tế bào
những chất dinh dưỡng vào phía trong tế bào tham gia quá trình
đồng hóa vá dị hóa. Đồng thời các chất thải của hai quá trinh ấy
đi qua thành tè’ bào ra ngoài.
Thít’ ha. Là nơi chứa đựng nhiêu chất, có hoạt tính sinh học.
Thí dụ như enzim chủ yếu là enzym ôxy hóa khử.
Thành tế bào vi khuẩn được cấu tạo như sau:
23
¡'anh nhè
Lơp lịpoproteit
lớ p hpopoliXGcarii
có c phán iử proýein
LỚp qiycopepiit
Mông nguyên %mh chòi
Thành tế bào vi khuẩn có kích thước khác nhau tùy loại. Nói
.’.hung vi khuẩn gram dương có thành tế bào dày hơn. Thường
khoang 14 ~ 18nm. Trọng lượng của chúng có thể chiếm tới 10 -

2QT trọng lượng khô của tế bào. Vi khuẩn gram âm có thành tế
bao móng hơn, thường khoảng lOnm.
Khi nghiên cứu thành tế bào vi khuẩn người ta thấy hai chất
nibị mà từ trước người ta không thây đó là glycopept.it và axit
leíoboío. Hám lượng glycopeptit trong thành tế bào vi khuân dao
dọng trong phạm vi khá rộng từ 957,, đến 5 - 10% (từ dươnsr đến
Am ỉ Các ìóài vi khuẩn ưa mặn Halophilic bacteria không chứa
glyeopeptit trong thành tế bào.
Đối với vi khuẩn gram âm thành tế bào được cấu tạo từ nhiều
'ịđp chứa ít glyc.opeptit nhưng chứa nhiều l;-'it, Hpoit, khi thủy phân
thấy đay đủ các axit amin vì thế nó có chứa cả protein.
2,3) Màng nguyên sình chất,
Dưới thành tế hào ỉà màng nguyên sinh chất. Máng nguyên
sinh chát thường dày 50 - 100 A° và chiếm khoảng 10 - 109; trọng
lượng kỉ.ó cùn té bào.
Màng nguyên sinh chất tham gia nhứng nhiệm vụ cơ bàn sau:
Duy tri áp suất thám thấu của tế bào.
- Dám bao chủ động các chất dinh dưỡng trong tế bào và thai
các san phẩm trao đoi chất ra ngoài tế bào.
24
- .1/1 nơi xảy ra quá trinh sinh tống họ'n một số thành phân của
tơ bao, nhất là thành tã' hào và vó nháy.
- Lá nơi chứa một: số €>nzim và cơ quan con Iriboxôm)
ÍHrđi kinh hítĨ1 vi điện tử người ta cho thấy răng màng nguyên
sinh chất được cấu tạo í ừ
ba ìâp. Ngoài cùng và
trong cùng ia hai lơp 1 proỶéin
quay ra ngoài.
Nói chung màng nguyên sinh chất không có cấu tạo đồng bộ
i hư vậy (ló chỗ chứa nhiêu protcin hơn lại có chỗ khác chứa nhiêu

iĩpịi hơn. Dlíơỉ tác dụng của điêu kión hôn ngoai prctoin có thố tạo
thành ìô bòng Cio sự sấp xốp lại.
Ngoài ra trớn màng ít hào còn có một ỉoại nrot.ẽũi đặc biệt
lãm nhiệm vụ chuyển vặn các chất đinh đưông gói ỉá porme.aza.
nrotóin va ơ giữa ỉà ỉtíp
phot.phnhpit Lớp
phníphoiipií gôm hai iđp.
bf>(Ạ ỈỚỊ) có gốc quay vào
trong và một iớp có gốc
protêio
photpholí pi+
Coc phồn -hí
photpho íipH
perm*02o
25
Theo giả thuyết của V.Luzati và F.Hutxrfn (1962) thì các phân
tử photpholipit. sẽ châu vào nhau đê’ tạo thành các lỗ hô chửa phàn
tử permeaza này.
Ngoài hai thành phần trên màng của vi khuẩn còn chứa 2 -
5% hyđrat cacbon. Trong nhiêu trường hợp đây là nguyên liệu tham
gia tổng hợp thành tế bào. Ngoài hydrat cacbon người ta còn cho
thấy có glycolip t ở màng nguyên sinh chất của vi khuẩn gram
đương.
2.4) Tê bào chá!
Đây là thậnh phân chính của tế bào vi khuẩn. Nó là khôi keo
bán lỏng chứa 80 - 90% là nưđc. Thành phần chủ vếu là phức
chất, lipoprotein. Thể keo của tế bào chất khác với thế keo khác
là chúng có tính chất dị thể (Các hạt keo có bản chất và kích
thước khác nhau phân tán trong tế bào chất). Trạng thái keo này
phụ thuộc:

- Điêu kiện môi tỉ-ường nuôi cấy.
- Tuổi của tế bào sống.
Độ nhđt của tế bào chất cũng phụ thuộc vào hai yếu tố t-rên.
Thường thường tế bào còn non thì tế bào chất đồng nhất chúng
bắt màu giống nhau khi nhuộm màu. Khi tê’ bào giã do xuâ’t hiện
không bào và các thế vùi làm cho tế bào chất có dạng lổn nhổn.
Tế bào chất tham gia những nhiệm vụ cơ bản sau:
- Là nơi chứa đựng toàn bộ các cơ quan bèn trong cứa tế bào.
- Là nơi tống hợp nhiêu chất cơ bản của tế bào.
- Là nơi tham gia quá trình trao đổi chất của tế bào (tham
gia đông hóa và dị hóa).
2.5) Nhân lê hào vi khuẩn
Nhiêu nhà nghiên cứu cho thay rằng vi khuẩn thường không
\
26