BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG CĐ KỸ NGHỆ II
GIÁO TRÌNH
VI SINH KÝ SINH
NGHỀ: DƯỢC
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP NGHỀ/CAO ĐẲNG NGHỀ
(Ban hành theo quyết định số /2012/QĐ-TCĐNKTCNHCM, ngày tháng năm
2013 của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Kỹ Nghệ TP. HCM)
1
Chương I: VI SINH VẬT HỌC
BÀI 1
ĐẠI CƯƠNG VI SINH VẬT HỌC
I. MỤC TIÊU HỌC TẬP
1. Nắm rõ tác dụng của vi sinh vật đối với sự sống và con người.
2. Nắm được sơ lược lịch sử phát triển của vi sinh vật học.
II.Nội dung
1.Đối tượng nghiên cứu và phân mơn của vi sinh vật học.
Ngồi thế giới động, thực vật mà lồi người đã biết từ lâu, cịn có những vi sinh
vật nhỏ bé, chỉ có thể quan sát bằng kính hiển vi, đó là những vi sinh vật đơn bào
(protist). Bao gồm: vi khuẩn, động vật nguyên sinh và nấm (bacteria, protozoa,
fungi). Trước đây, vi si sinh vật đã được định nghĩa là những sinh vật bé nhỏ chỉ có
thể quan sát bằng kính hiển vi và theo định nghĩa này thì các đơn bào đều thuộc về
vi sinh vật. nhưng động vật nguyên sinh và nấm là những tế bào có màng nhân
(cucaryote). Động vật nguyên sinh thuộc về giới động vật, còn nấm thuộc về giới
nấm (Fungi).
Vi khuẩn và một số tảo lam là những đơn bào khơng có màng nhân, chúng
thuộc vào giới Procaryote ( tương đương với giới động, thực vật).
Môn học nghiên cứu về vi sinh vật và vai trò của chúng với sự sống gọi là Vi
sinh vật học (Microbiology).
Vi sinh vật bao gồm nhiều phân môn như: vi sinh vật thổ nhưỡng, vi sinh vật
thú y, vi sinh vật thực vật, vi sinh vật công nghiệp và vi sinh vật y học.
Vi sinh vật y học (Medical microbiology) là môn học chuyên nghiên cứu về các
vi sinh vật gây ảnh hưởng tới sức khoẻ con người, về cả mặt có lợi và có hại cho
sức khoẻ. Vi sinh vật y học lại bao gồm các tiểu phân môn, như vi khuẩn học
(bacteriology), virus học (virology), miễn dịch chống nhiễm trùng, di chuyển vi
sinh vật, vi sinh vật và môi trường, kháng sinh và hoá trị liệu, huyết thanh học
(serology)…
2.Tác dụng của vi sinh vật.
2.1. Tác dụng có lợi
Khi nói đến vi khuẩn và virus thì nhiều người dễ nghĩ ngay đây là những mầm
bệnh nguy hiểm, nhưng thực sự điểu này chỉ đúng một phần. Vì vi sinh vật nói
chung là rất cần thiết cho sự sống. Chúng ta hãy điểm qua một số tác dụng tích cực
của vi sinh vật:
- Hai chu trình carbon và nitơ có ý nghĩa quyết định cho sự sống của sinh vật trên
trái đất. Cả hai chu trình này vi sinh vật đóng vai trị trong mắt xích là làm thối rửa
các động, thực vật – “hoàn vũ động, thực vật”. Và nhờ vậy, các chất hữu cơ của vi
2
sinh vật được trả lại cho đất, cung cấp dinh dưỡng cho thực vật và tiếp đó là động
vật, để sự sống tiếp diễn khơng ngừng.
- Trong đất cịn có một số vi sinh vật có khả năng cố định đạm vô cơ thành đạm
hữu cơ và một số vi sinh vật có khả năng quang hợp. Tất cả khả năng này đều làm
giàu dinh dưỡng cho đất.
- Trên da và trong các khoang của cơ thể có khá nhiều loại vi sinh vật ký sinh, có
tác dụng chống lại các vi sinh vật gây bệnh. Trong số vi sinh vật ký sinh cũng có
một số vi sinh vật gây bệnh cơ hội. Ví dụ E.coli sống rất nhiều ở đại tràng cịn có
tác dụng phân giải thức ăn và sản sinh ra một số vitamin cho cơ thể.
- Các vi khuẩn đều sinh ra các chất có tác dụng kháng khuẩn để làm vũ khí đấu
tranh sinh tồn. Một số những chất này đã được dùng làm thuốc kháng sinh điều trị
chống nhiễm khuẩn.
- Các vi sinh vật được dùng làm nguyên liệu để sản xuất thành vaccin và huyết
thanh miễn dịch là những sản phẩm sinh học rất quan trọng được dùng trong phòng
và điều trị các bệnh nhiễm vi sinh vật.
- Từ cổ xưa, khi con người chưa biết về vi sinh vật, nhưng họ đã biết muối cà,
tương, mắm, dưa, rượu, bia, men bánh mì, nem chua… Gần như tất cả các quá
trình này đều cần có q trình lên men của vi sinh vật.
- Cơng nghệ sinh học đã và sẽ đưa lại cho con người nhiều lợi ích và là một cuộc
cách mạng khoa học kỹ t huật rất lớn được thế giới đặt ra cho thế kỷ XXI. Vi sinh
vật là một công cụ được sử dụng rất nhiều trong công nghệ sinh học.
- Vi sinh vật cũng là mơ hình để nghiên cứu về di truyền phân tử, về hố sinh
học… Vì vi sinh vật có số lượng gien ít, phát triển nhanh và kích thước rất nhỏ bé,
nên dễ dàng cho sự nghiên cứu và thực nghiệm.
2.2.
Tác hại của vi sinh vật.
Tuy sinh vật nói chung có rất nhiều tác dụng có lợi, nhưng vi sinh vật y học thì mặt
được quan tâm nhiều nhất lại là tác dụng có hại. Vi sinh vật là căn nguyên của các
bệnh nhiễm trùng, gây ơ nhiễm mơi trường ( đất, nước, khơng khí,…) và phân giả
các thức ăn, các sản phẩm sinh học cần bảo quản. Các nội dung nghiên cứu khác
của vi sinh vật y học cũng nhằm mục đích cuối cùng là chống lại các vi sinh vật
gây bệnh, nhằm giảm tỷ lệ mắc và tỷ lệ chết do chúng gây ra.
Lợi dụng khả nằng gây bệnh của vi sinh vật. một số nước đã nghiên cứu thậm chí
sử dụng chiến tranh vi sinh vật, nhiều báo chí đã đăng tải những thông tin về vấn
đề này. Nhưng nhiều tổ chức quốc tế và nhiều nước đã đề nghị nghiêm cấm nghiên
cứu và sử dụng chiến tranh sinh học.
3. Lược sử nghiên cứu một số vi sinh vật y học.
- 1590 – 1608: Zacharias Janssen lần đầu tiên lắp ghép kính hiển vi nhưng chưa
quan sát được vi khuẩn.
3
- Năm 1676: Antony van Leeuwenhoek (1632 – 1723) hoàn thiện kính hiển vi
một trịng và khám phá ra thế giới vi sinh vật (mà ông gọi là anmalcules).
- Năm 1798: Edward Jenner nghĩ ra phương pháp chủng mủ đậu bò để phòng
ngừa bệnh đậu mùa.
- Năm 1857: Louis Pasteur (1822 – 1895) chứng minh quá trình lên men lactic là
gây nên bởi vi sinh vật.
- Năm 1861: Louis Pasteur chứng minh vi sinh vật không tự phát sinh như theo
thuyết tự sinh.
- 1876 – 1877: Robert Kock (1843 – 1910) chứng minh bệnh than do vi khuẩn
Bacillus anthracis gây nên.
- Năm 1880: Alphonse Laveran phát hiện ký sinh trùng Plasmodium gây ra bệnh
sốt rét.
- Năm 1881: Louis Pasteur tìm ra vaccin chống bệnh than.
- Năm 1882: Robert Kock phát hiện ra vi khuẩn lao – Mycobacterium
tuberculosis.
- Năm 1885: Pasteur tìm ra vaccin chống bệnh dại. Escherich tìm ra vi khuẩn
Escherichia coli gây ra bệnh tiêu chảy.
- Năm 1886: Fraenkel phát hiện thấy Streptococcus pneumoniae gây ra bệnh viêm
phổi.
- Năm 1892: Uvabiwsky phát hiện ra mầm bệnh nhỏ hơn vi khuẩn (virus) gây ra
bệnh khảm ở cây thuốc lá.
- Năm 1894: Kitasato và Yersin khám phá ra vi khuẩn gây bệnh dịch hạch
(Yersina pestis).
- Năm 1905: Schaudinn và Hoffmann tìm ra mầm bệnh giang mai Trepnema
pallidum.
- Năm 1909: Ricketts chứng minh bệnh sốt ban núi đá lan truyền qua ve là do
mầm bệnh vi khuẩn – Rickettsia rickettsi.
- Năm 1929: Fleming phát hiện ra penicillin.
- 1983- 1984: Gollo và Montaginier phân lập và định loại virus gây suy giảm
miễn dịch ở người (HIV).
Hình ảnh một số nhà khoa học nghiên cứu về vi sinh vật
Hình ảnh kính hiển vi của Antony van Leeuwenhoek.
4
Bài 2
VI KHUẨN
I. MỤC TIÊU HỌC TẬP
1. Trình bày được hình dạng, kích thước một số loại vi khuẩn đã học.
2. Trình bày được cấu tạo, chức năng của vi khuẩn.
3. Trình bày được cơ chế sinh lý của vi khuẩn: dinh dưỡng, hơ hấp, chuyển hố,
sinh sản.
II. NỘI DUNG
1. Kích thước của vi khuẩn
Vi khuẩn có kích thước rất nhỏ bé nên phải dùng kính hiển vi phóng đại lên hàng
trăm, hàng ngàn lần mới có thể quan sát được. Đơn vị thường dùng để đo kích
thước vi khuẩn là micromet. Phần lớn vi khuẩn có kích thước từ 1-3 micromet.
Cũng có kích thước lớn hơn như trực khuẩn than (6 micromet) và có loại kích
thước rất nhỏ như vi khuẩn dịch hạch (0,5 micromet). Kích thước của vi khuẩn có
thể thay đổi theo tuổi và mơi trường dinh dưỡng.
2.Hình thể
Mỗi vi khuẩn có hình thể nhất định nhờ vào cấu trúc thành tế bào của chúng. Dựa
vào hình thể người ta chia vi khuẩn thành 3 loại: cầu khuẩn, trực khuẩn và xoắn
khuẩn.
2.1. Cầu khuẩn
Là những vi khuẩn hình cầu hoặc tương đối giống hình cầu, đường kính khoảng 1
micromet. Chúng sắp xếp theo nhiều cách khác nhau:
+ Đơn cầu: Là những vi khuẩn hình cầu đứng riêng rẽ, thường là những vi khuẩn
không gây bệnh.
+ Song cầu: Là những 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 như tụ
cầu vàng.
2.2. Trực khuẩn
Trực khuẩn là những vi khuẩn hình que, dài ngắn, to nhỏ khác nhau tuỳ từng loại
vi khuẩn, kích thước trung bình 1-10 micromet. Có thể phân biệt trực khuẩn thành
các dạng như sau:
+ Trực khuẩn hai đầu tròng: Trực khuẩn lỵ, trực khuẩn mủ 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 những cách sắp xếp khác nhau:
+ Xếp thành dây dài: trực khuẩn than.
5
+ Xếp thành đám (thành bó): trực khuẩn hủi.
+ Xếp thành hình chữ X, Y, Z: trực khuẩn lao.
+ Đứng riêng biệt từng tế bào: nhiều giống trực khuẩn.
2.3. Xoắn khuẩn
Xoắn khuẩn là những vi khuẩn hình xoắn lị so, mảnh, kích thước khoản 1-30
micromet, như xoắn khuẩn giang mai, xoắn khuẩn leptospira, xoắn khuẩn sốt hồi
quy…
3. Cấu tạo tế bào vi khuẩn
Vi khuẩn có cấu trúc tế bào hồn chỉnh, bao gồm: nhân, bào tương, màng bào
tương và thành tế bào.
3.1. Nhân
Nhân tế bào vi khuẩn là một phân tử AND xoắn kép, khép kín thành vịng trịn,
được xếp gấp, bó xoắn thành vùng nhân khơng có màng ngăn cách với bào tương
và là nhiễm sắc thể độc nhất của tế bào vi khuẩn. Phân tử AND của nhân có khả
năng tự sao chép trong q trình nhân lên của vi khuẩn.
3.2. Bào tương (chất nguyên sinh)
Bào tương của tế bào vi khuẩn chứa nước, các chất hoà tan (protid, glucid, lipid,
muốn khoáng, một số nguyên tố hiếm, ARN thông tin, ARN vận chuyển, một số
enzym, sắc tố), ribosom, plasmid và nhiều loại hạt vùi (không bào chứa lipid,
glycogen và một số khơng bào chứa các chất có đặt tính đặc trưng cao với một số
vi khuẩn.
Mỗi vi khuẩn có chứa khoảng 15000 hạt ribosom, kích thước từ 17-21 nanomet.
Ribosom chiếm tới 40% trọng lượng khô của tế bào vi khuẩn và chiếm tới 90%
tổng số ARN. Về thành phần hoá học, ribosom chứa 60% ARN và 40% là protein.
Trong bào tương, ribosom xếp thành đám gọi là polyribosom. Các ribosom tham
gia vào quá trình tổng hợp protein của vi khuẩn và là đích tác động của một số loại
thuốc kháng sinh.
Bào tương vi khuẩn được bao bọc phía ngoài bởi màng bào tương.
3.3. Màng bào tương
Dày khoảng 10-20 nanomet, có những chỗ lõm vào như những nếp gấp gọi là
mesosom (mạc thể). Vi khuẩn Gram dương có nhiều mososom 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 enzym chuyển hố và hơ hấp của vi khuẩn, có chức năng
như ti lạp thể ở tế bào sinh vật bậc cao.
+ Là nơi tổng hợp các enzym ngoại bào và các thành phần của thành tế bào vi
khuẩn.
+ Tham gia vào quá trình phân bào nhờ mạc thể.
6
3.4. Thành tế bào (vách tế bào)
Bên ngoài màng bào tương là thành tế bào vi khuẩn. Thành tế bào dày khoảng 1530 ở vi khuẩn Gram dương và 8-12 nanomet ở tế bào Gram âm. Bộ khung của
thành là peptidoglycan (còn gọi là glycopeptide) được tạo nên từ chuỗi
polysaccharide nối nhau qua cầu nối peptide.
Thành tế bào Gram âm và Gram dương khác nhau về độ dày và thành phần hố
học, nên dẫn đến sự khác nhau về tính chất bắt màu khi nhuộm theo phương pháp
Gram.
Chức năng của 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.
+ Chức nội độc tố, quyết định độc lực và khả năng gây bệnh của các vi khuẩn gây
bệnh bằng nội độc tố.
+ Mang các kháng nguyên quan trọng của vi khuẩn.
+ Mang các vị trí tiếp nhận cho Phage.
* Ngoài các bộ phận cơ bản kể trên, ở một số giống vi khuẩn cịn có thêm các cấu
trúc phụ như vỏ, lông ,pili, nha bào.
3.5. Vỏ của vi khuẩn (capsule)
- Vỏ của vi khuẩn là một lớp nhầy lỏng lẻo, sền sệt, không rõ rệt, bao quanh vi
khuẩn. (polusaccharid hoặc polypeptid).
- Vỏ vi khuẩn đóng vai trò bảo vệ chống bị thực bào bởi cơ chế bảo vệ của cơ thể.
- Vỏ vi khuẩn liên cầu để bám vào răng gây sâu răng.
3.6. Lông (flagella)
- Lông là những sợi protein dài và xoắn tạo thành từ các acid amin. Nó là cơ quan
vận động và khơng phải có ở mọi vi khuẩn.
- Có loại lơng ở một đầu ( phẩy khuẩn tả), có lơng quanh thân (E.coli), một vài vi
khuẩn lại có một trùm lơng ở đâu.
- Lông để giúp VK chuyển động.
3.7. Pili
+ Pili cũng là cơ quan phụ của vi khuẩn lông. Pili có ở nhiều vi khuẩn Gr(-). Pili có
cấu trúc giống như lơng nhưng ngắn và mỏng hơn.
+ Có 2 loại:
- Pili giới tính (pili F) chỉ có ở các vi khuẩn đực, dùng để vận chuyển chất liệu di
truyền sang vi khuẩn cái.
- Pili chung: là những pili dùng để bám vào các tế bào có màng nhân và thâm nhập
vào tế bào chủ ( mất pili lậu cầu không thể gây bệnh).
3.8. Nha bào
7
Một số vi khuẩn trong điều kiện bất lợi cho sự sống, có khả năng sinh nha bào, một
trạng thái tồn tại đặc biệt của một số giống vi khuẩn (bacillus, Clostridium), có khả
năng đề kháng cao với các nhân tố ngoại cảnh.
Sự hình thành nha bào là một quá trình phức tạp, bao gồm quá trình mất nước của
bào tương, sự hình thành vách vỏ khơng thấm nước. Thời gian hình thành nha bào
khoảng 18-20 giờ. Nha bào khơng sinh sản và gần như khơng có chuyển hố. Khi
gặp điều kiện thuật lợi, nha bào trở lại trạng thái bình thường (tế bào vi khuẩn hoạt
động). Thời gian chuyển từ nha bào sang vi khuẩn hoạt động khoảng 4-5 giờ.
4. Sinh lý của vi khuẩn
4.1.1 Nhu cầu dinh dưỡng
Vi khuẩn sinh sản và phát triển rất nhanh, chúng cần những thức ăn để tạo ra năng
lượng và nguyên liệu để tổng hợp. Những thức ăn này bao gồm các nitơ hoá hợp
(acid amin hoặc muốn amoni), carbon hoá hợp thường là các –ose, nước và muối
khoáng ở dạng như : HPO-, Cl-, So-, K+, Ca++, Na+ và một số ion kim loại hiếm
ở nồng độ thấp : Mn++, Fe++, Co++,…
Rất nhiều vi khuẩn phân lập trong tự nhiên có thể tổng hợp được moij enzym từ
những hợp chất carbon để hình thành những chất chuyển hố trung gian cần thiết
tham gia q trình chuyển hố.
4.1.2. Cơ chế dinh dưỡng
Vi khuẩn là những đơn bào, khơng có bộ máy tiêu hố, vi khuẩn dinh dưỡng được
là nhờ tính thẩm thấy của màng ngun sinh chất. Tính thẩm thấy này có liên quan
tới những yếu tố sau:
- Chủng loại vi khuẩn: mỗi loại vi khuẩn có tính thẩm thấu khác nhau.
-Tuổi của vi khuẩn: vi khuẩn non có tính thẩm thấu mạnh hơn vi
khuẩn già.
- Nồng độ thức ăn: nồng độ thức ăn ở môi trường càng cao nồng độ thức ăn trong
tế bào vi khuẩn thì tính thẩm thấu càng mạnh.
- Độ hồ tan của thức ăn: thức ăn khơng hồ tan thì khơng thẩm thấu được, vi
khuẩn phải dung enzyme của mình để làm tan thức ăn rồi mới hấp thu theo cơ chế
thẩm thấu được.
4.2. Hô hấp của vi khuẩn
Hơ hấp là q trình trao đổi chất, tạo ra năng lượng cần thiết để tổng hợp nên các
chất mới của tế bào.
Mỗi loại vi sinh vật có nhu cầu năng lượng riêng, vi sinh vật lấy năng lượng từ (ose), hay từ chất chuyển hoá đơn giản như acid amin hoặc acid carbonic…
Các vi khuẩn gây bệnh lấy năng lượng từ cơ chất carbon (AH) bằng cách oxy hố,
tuỳ loại vi khuẩn mà trình độ oxy hố cơ chất cũng khác nhau. Năng lượng trong
q trình oxy hố không được sử dụng tất cả mà chỉ sử dụng một phần cho sự phát
triển tế bào.
8
(AH) -> oxy hoá nhờ coenzyme NAD ( nicotinamid – adenine – dinucleotid) -> tạo
thành NADH (1).
4.2.1. Hô hấp hiếu khí
Nhiều loại vi khuẩn dùng oxy của khí trời để oxy hoá coenzyme thành dạng khử.
Các phản ứng kết hợp với phosphoryl oxy hoá ATP của các chuỗi cytocrom và của
cytocrom oxydase làm nhiệm vụ trung gian, chuyển phân tử oxy thành ion O-, ion
này là chất nhận điện tử cuối cùng. Những vi khuẩn sử dụng được oxy tự do của
khí trời gọi là vi khuẩn hiếu khí.
4.2.2. Lên men hơ hấp kỵ khí
Một số vi khuẩn khơng thể sử dụng oxy tự do làm chất nhận điện tử cuối cùng.
Chúng không thể phát triển được hoặc phát triển rất kém khi mơi trường có oxy tự
do vì oxy độc đối với chúng.
Những vi khuẩn này gọi là vi khuẩn kỵ khí tuyệt đối, chúng khơng có cytocrom
oxydase và khơng có tồn bộ hay một phần của chuỗi cytocrom. Các vi khuẩn này
oxy hoá NADH như trong các phản ứng nghịch đảo của phản ứng (1). Những phản
ứng oxy khử này không cần phân tử oxy gọi là phản ứng lên men. Sự hình thành
ATP trong quá trình lên men ln ít hơn trong q trình oxy hố.
Một số vi khuẩn hiếu khí có thể phát triển được ở trong điều kiện khơng có khơng
khí, do chúng sử dụng năng lượng của sự lên men. Đó là những vi khuẩn hiếu – kỵ
khí tuỳ ngộ.
4.2.3. Hơ hấp hiếu – kỵ khí tuỳ ngộ
Một số vi khuẩn hiếu khí có thể sử dụng một chất điện tử cuối cùng không phải là
oxy mà là ion (như NO3-…). Vậy nếu môi trường kỵ khí có các ion nitrat thì những
vi khuẩn này phát triển được. Ta nói rằng vi khuẩn này có thể hơ hấp kỵ khí và
trong trường hợp sử dụng ion nitrat được gọi là “hô hấp nitrat”. Trực khuẩn mủ
xanh có khả năng này.
4.3. Chuyển hố của vi khuẩn
Vi khuẩn rất nhỏ bé nhưng sinh sản và phát triển rất nhanh, do chúng có hệ thống
enzyme phức tạp. Mỗi loại vi khuẩn có hệ thống enzyme riêng nhờ nó nó mà vi
khuẩn có thể dinh dưỡng, hơ hấp và chuyển hoá để sinh sản và phát triển.
4.3.1. Enzym của vi khuẩn
Enzym của vi khuẩn giúp cho vi khuẩn có thể tổng hợp, đồng hố hay phân giải
các chất dinh dưỡng. Tất cả các enzyme đều là protein, khối lượng phân tử lớn, dễ
bị phá huỷ bởi nhiệt độ.
Tuỳ theo tác dụng của phản ứng hoặc vật bị tác dụng mà chia enzyme thành nhiều
loại.
Tuyệt đại đa số các enzyme đều là enzym nội bào, các enzyme này tham gia trong
các q trình chuyển hố trong cơ thể của vi khuẩn. Chỉ có một số ít có enzyme
9
ngoại bào, enzyme này phân giải những chất có khối lượng phân tử lớn thành
những chất có khối lượng phân tử nhỏ dễ hấp thu.
4.3.2. Chuyển hoá đường
Đường là một chất vừa cung cấp năng lượng vừa cung cấp nguyên liệu để tổng
hợp. Chuyển hoá đường tuân theo một quá trình phức tạp, từ polyozid đến ozid qua
glucose rồi đến pyruvat: lactose glucose esteglucose-6-phosphoric
pyruvat. Pyruvat đóng vai trị trung tâm trong q trình chuyển hố các chất
đường.
4.3.3. Chuyển hoá chất đạm
Các chất đạm cũng được chuyển hoá theo một quá trình phức tạp từ protein đến
acid amin:
Protein pepton polipeptid acid amin.
4.3.4. Các chất được hợp thành
Ngoài những sản phẩm chuyển hố trong q trình đồng hố trên và ngoài các chất
là thành phần của bản thân vi khuẩn, cịn có một số chất được hình thành.
*Độc tố: phần lớn các vi khuẩn gây bệnh trong quá trình sinh sản và phát triển đã
tổng hợp nên độc tố, có 2 loại độc tố:
+ Ngoại độc tố: là chất độc được vi khuẩn tiết ra khi vi khuẩn cịn sống, độc tố này
có tác dụng độc rất cao, như độc tố bạch cầu chỉ 0,02 mg, độc tố uốn ván chỉ cần
0,00006 mg đã gây chết người.
+ Nội độc tố: là chất độc của vách tế bào vi khuẩn, độc lực của nó khơng mạnh
bằng ngoại độc tố, như nội độc tố của thương hàn cần tới 400 mg mới gây chết
người. Nội độc tố nằm trong vách của vi khuẩn, chỉ khi vi khuẩn bị phá vỡ mới
được giải phóng.
*Chất kháng sinh: một số vi khuẩn tổng hợp được chất kháng sinh, chất này có
tác dụng ức chế hoặc tiêu diệt các vi khuẩn khác loại.
*Chất gây sốt: một số vi khuẩn có khả năng sinh ra một số chất tan vào nước khi
tiêm cho người hay súc vật gây nên phản ứng sốt. Chất này được gọi là chất gây
sốt, nó khơng bị nhiệt độ phá huỷ (kể cả khi sấy, hấp), để loại trừ nó phải lọc qua
màng amiăng. Nước cất dùng để pha chế thuốc tiêm, nhất là tiêm tĩnh mạch khơng
được phép có chất này.
*Sắc tố: một số vi khuẩn có khả năng sinh ra các sắc tố như màu vàng hay trắng
của tụ cầu, màu xanh của trực khuẩn mủ xanh…
*Vitamin: một số vi khuẩn đặc biệt (E.coli) của người và súc vật có khả năng tổng
hợp được vitamin (C,K,…)
4.4. Sự sinh sản và phát triển của vi khuẩn
Vi khuẩn sinh sản bằng cách phân chia trực phân ( nhân đôi). Nhiễm sắc thể được
nhân lên và được sao chép theo kiểu bán bảo tồn, sau đó màng sinh chất lấn sâu
10
vào chất nguyên sinh nhờ mạc thể và phân chia tế bào thành 2 phần, kéo theo vách
tế bào cũng được hình thành, để tạo thành 2 tế bào mới.
4.4.1. Biến dị kiểu hình (Fenotyp)
Trong quần thể mới, có sự thay đổi bề ngồi để thích nghi với mơi trường mới.
Nhưng nhiễm sắc thể không thay đổi, biến dị kiểu hình khơng bền và khơng di
truyền.
4.4.2. Đột biến – Biến dị kiểu gen (Genotyp)
Trong quá trình phát triển của vi khuẩn AND có sự thay đổi, dẫn đến hình thành
những đặc tính mới. Sự thay đổi theo 3 cách:
*Sự biến nạp:
Vi khuẩn cho bị phá vỡ ( ly giải), nhiễm sắc thể được giải phóng và cắt thành từng
đoạn AND nhỏ - được vi khuẩn nhận thu nạp và tích hợp vào NST. Của nó và tái
tổ hợp (khi cơ thể ở trạng thái sinh lý đặc biệt).
Được áp dụng trong công nghệ sinh họ để sản xuất Insulin: biến nạp Gen tổng hợp
Insulin vào tế bào E.coli hay nấm men để sản xuất Insulin.
*Sự tiếp hợp:
Là sự vận chuyển chất liệu di truyền từ vi khuẩn đực sang vi khuẩn cái. Một đoạn
AND hoặc Plasmid (là AND tự do nằm ngồi NST) được chuyển tới Pili giới tính
đực, tích hợp vào nhiễm sắc thể cái và tái tổ hợp.
Như khi sử dụng kháng sinh không đủ liều, một số vi khuẩn cịn sống sót xuất hiện
đột biến kích thích tạo ra biến chủng mới mẫn cảm với loại thuốc kháng sinh đó.
*Sự tải nạp:
Phage của một vi khuẩn này mang nạp vào vi khuẩn khác có thể mang một đoạn
gen.
Ngồi ra sự thay đổi chất liệu di truyền cịn do Transposon (gen nhảy) trong q
trình sao chép nó có thể nhảy từ đoạn NST này sang NST khác hoặc từ NST sang
Plasmid và ngược lại.
5. Phân loại vi khuẩn.
5.1.1. Phân loại theo số lượng các tính chất sinh học (phenotyp)
Đây là phương pháp dựa trên các đặc điểm sinh học: là xác định được hệ số tương
đồng. Nếu tỉ lệ tương đồng này trên 90% giữa 2 chủng vi khuẩn thì chúng cùng
chung 1 lồi.
5.1.2. Phân loại theo phương pháp phân tử (genotyp)
Phương pháp này dựa trên sự so sánh các thông tin di truyền chứa đựng trong các
AND của các nhóm VSV.
5.1.3. Đơn vị phân loại
Đơn vị phân loại vi khuẩn nằm trong hệ thống phân loại của sinh vật:
11
Giới (kingdom) => Ngành (division) => Lớp (class) => Bộ (order –ales) => Họ
(family –aceae) => Tộc (tribe –eae) => Giống (genus –genera) => Loài (species)
=> Thứ (variety –var) => Dạng (typ –forma) => Chủng (strain) – ký hiệu số.
Ví dụ: Staphylococcus aureus ATCC 1289
\--giống---/
\-loài -/ \- chủng ---/
12
BÀI 3
MỘT SỐ VI SINH VẬT GÂY BỆNH THƯỜNG GẶP
I. MỤC TIÊU HỌC TẬP
1. Mô tả được đặc điểm sinh học của vi khuẩn.
2. Trình bày được khả năng gây bệnh của vi khuẩn.
II. NỘI DUNG
1.TỤ CẦU KHUẨN
Tụ cầu được R.Kock mơ tả từ năm 1878. Sau đó Pasteur (1880) và Osgton (1881)
gọi vi khuẩn này là tụ cầu và xếp vào loại Staphilococcus. Đến năm 1884
Rosenbach nghiên cứu chi t iết về khả năng gây bệnh và xếp loại là tụ cầu.
Trong tự nhiên tụ cầu có mặt ở khắp nơi: khơng khí, đất, nước. Là vi khuẩn hội
sinh gặp thường xuyên ở trên da và trong các hốc tự nhiên của người và động vật
(nhiều nhất là ở hốc mũi, quanh hậu môn, cơ quan sinh dục…).
1.1.Đặc điểm sinh vật học
1.1.1. Hình thể, tính chất bắt màu
Tụ cầu có hình cầu, đường kính 0,8 – 1micromet, đứng tụ thành từng đám như
chùm nho, có thể đứng riêng lẻ, thành từng đôi hoặc thành từng chuỗi bắt màu
Gram dương.
Tụ cầu khơng có vỏ, khơng sinh nha bào, khơng có long.
1.1.2. Tính chất ni cấy
Tụ cầu là vi khuẩn hiếu, kỵ khí tuỳ tiện, mọc dễ dàng trên các mơi trường ni cấy
thong thường. Nhiệt độ thích hợp 370C, PH = 7,2 – 7,4.
Trên môi trường canh thang: ở nhiệt độ 370C/24h, tụ cầu phát triển làm đục đều
môi trường, có thể có lắng cặn và có váng.
Trên mơi trường thạch thường: 370C/24h tụ cầu phát triển tạo thành khuẩn lạc dạng
S: trịn, lồi, bong, có bờ rõ. Sau 24-36h xuất hiện sắc tố:
+ Sắc tố vàng: S.aureus.
+ Sắc tố trắng: S.albus.
+Sắc tố vàng chanh: S.ctreus.
+ Trên môi trường thạch máu: 370C tụ cầu phát triển tạo thành khuẩn lạc dạng S,
xung quanh có vịng tan huyết.
1.2. Khả năng gây bệnh cho người
Tụ cầu gây bệnh cho người chủ yếu các bệnh cấp tính.
+ Các bệnh nhiễm trùng có mủ: nhọt, áp xe, viêm da, đinh râu, viêm phổi, màng
phổi, viêm sinh dục – tiết niệu, viêm tuỷ xuươn…
+ Nhiễm trùng huyết do tụ cầu: thường xảy ra trên cơ địa có sức đề kháng yếu
(người già, trẻ em). Thường xảy ra khi sau khi mắc các nhiễm trùng cục bộ (mụn
nhọt, áp xe, nhiễm trùng các cơ quan…).
13
+ Nhiễm trùng, nhiễm độc thức ăn,: bệnh sảy ra nhanh, thời gian ủ bệnh thường từ
6-8h với các triệu trứng nôn mửa, đau bụng, ỉa chảy. Nếu điều trị kịp thời bệnh
thường khỏi nhanh.
2. LIÊN CẦU KHUẨN
2.1. Đặc điểm sinh vật học
2.1.1. Hình thể và tính chất bắt màu
Liên cầu là vi khuẩn có hình cầu đứng thành từng chuỗi dài hoặc ngắn, đôi khi
đứng riêng lẻ, bắt màu Gram dương.
Liên cầu khơng di động, khơng có vỏ, khơng sinh nha bào.
2.1.2. Tính chất ni cấy
Liên cầu là vi khuẩn hiếu, kỵ khí tuỳ tiện, có thể mọc trên các môi trường nuôi cấy
thông thường, nhưng phát triển tốt trên các mơi trường có máu và huyết thanh,
nước bang và khí trường có từ 5-10%CO2. Nhiệt độ thích hơp là 370C, PH=7,2 –
7,4.
Trên môi trường lỏng, ở điều kiện nhiệt độ 370C/24h lien cầu không phát triển
không làm đục môi trường; thường kết lại thành hạt lắng xuống đáy mơi trường,
mơi trường phía trên thường tạo nên trong.
Trên mơi trường đặc, ở điều kiện 370C/24h liên cầu phát triển tạo thành khuẩn lạc
dạng S: nhỏ, trong lồi bóng, bờ đều, trong suốt như giọt sương.
Trên môi trường thạch máu, ở điều kiện 370C/24h liên cầu phát triển tạo thành
khẩu lạc nhỏ xung quanh có vịng tan máu,
2.2. Khả năng gây bệnh
Trong số các loại có khả năng gây bệnh, quan trọng nhất là Str.pyogenestype A:
+ Gây nhiễm khuẩn ngoài da: mụn nhọt, chốc lở, viêm mủ vết thương…
+ Viêm họng, viêm Amydal, viêm tai.
+ Viêm đường tiết niệu, sinh dục.
+ Thấp khớp, thấp tim, viêm màng trong tim bán cấp, nhiễm khuẩn huyết.
3. SONG CẦU KHUẨN (Diploccocus)
Là những vi khuẩn hình cầu chúng đứng với nhau thành từng đơi một: như phế
cầu, lậu cầu.
3.1. Phế cầu (Steptococcus pneumonia)
3.1.1. Đặc điểm sinh vật học
*Hình t hể và tính chất bắt màu
Phế cầu là vi khuẩn hình ngọn nến, thường đứng thành từng đơi, hai đầu trịn quay
vào nhau, ít khi đứng riêng lẻ. Trong mơi trường ni cấy có thể đứng thành từng
chuỗi ngắn (dễ nhầm với liên cầu). Bắt màu Gram dương.
Phế cầu không di động, không sinh nha bào, có vỏ khí ở trong cơ thể người.
*Tính chất nuôi cấy
14
+ Phế cầu khó ni trong mơi trường ni cấy thơng thường, mọc tốt trên mơi
trường có máu, huyết thanh, khí trường 5-10%CO2.
+ Trong mơi trường lỏng, phế cầu phát triển chậm, nếu ni cấy trong mơi trường
lỏng có mật bị sau 48h phế cầu bị tan rã.
+ Trên mơi trường đặc (môi trường thạch máu) : ở điều kiện 370C/24h phế cầu
khuẩn phát triển tạo thành khuẩn lạc dạng S: nhỏ trong, bóng, bờ trịn đều như hạt
sương, ở giữa có đỉnh nhọn, xung quanh có vịng tan máu a hoặc β.
3.1.2. Khả năng gây bệnh cho người
Phế cầu khuẩn gây bệnh bằng nội độc tố, ngồi ra cịn một số yếu tố khác (tan
máu, diệt bạch cầu, lan tràn).
Phế cầu khuẩn là vi khuẩn thường trú ở trên cơ thể người, vùng tỵ hầu ( 40-70%),
là nguyên nhân thứ 2 sau Hemophilus influenzae gây nhiễm khuẩn hô hấp cấp tính
ở trẻ dưới 5 tuổi.
Một số bệnh do phế cầu gây nên:
+ Gây nhiễm khuẩn đường hô hấp: viêm họng, viêm Amidal, viêm phổi, viêm phế
quản, áp xe phổi,…
+ Nhiễm khuẩn các màng: màng phổi, màng não, màng trong tim…
+ Nhiễm khuẩn huyết.
4. Trực khuẩn
Là những vi khuẩn hình que, đầu trịn hay vng, có 3 loại:
- Bacteria: Là những trực khuẩn không sinh nha bào. Phần lớn là trực khuẩn đường
ruột.
- Bacilli: Là những trực khuẩn hiếu khí sinh nha bào trực khuẩn than (Bacillus
anthracis)
- Clostridia: Là những trực khuẩn kỵ khí sinh nha bào như trực khuẩn uốn ván.
4.1. Trực khuẩn lỵ (Shigella)
4.1.1. Đặc điểm sinh vật học
* Hình thể và tính chất bắt màu
Vi khuẩn có hình trụ ngắn 1-3micromet, hai đầu trịn, khơng có vỏ, khơng có long,
khơng sinh nha bào, bắt màu Gram âm.
*Tính chất nuôi cấy
+ Trực khuẩn là vi khuẩn hiếu kỵ khí tuỳ tiện. Phát triển dễ dàng trên các mơi
trường ni cấy thơng thường. Nhiệt độ thích hợp nhất là 370C, PH=6,6 – 6,8
+ Trên môi trường lỏng như canh thang, pepton, vi khuẩn mọc sớm và làm đục đều
môi trường.
+ Trên môi trường đặc vi khuẩn phát triển thành khuẩn lạc dạng S: tròn, bờ đều hơi
lồi, trong, nhỏ hơn khuẩn lạc của Salmonella.
4.1.2. Khả năng gây bệnh cho người
15
+ Shigella gây bệnh lỵ trực khuẩn và viêm ruột ỉa chảy. Vi khuẩn xâm nhập vào cơ
thể bằng đường tiêu hoá đến cư trú và sinh sản rất nhanh ở niêm mạc đại tràng. Tại
đây vi khuẩn gây bệnh bằng cơ chế xâm nhập và nội độc tố, ngoại độc tố.
+ Vi khuẩn bám và xâm nhập sâu vào niêm mạc đại trực tràng, chúng nhân lên
nhanh chóng trong lớp niêm mạc. Vi khuẩn chết giải phóng nội độc tố gây phù nề,
xung huyết tạo thành ổ loét và mảng hoại tử. Nội độc tố còn tác động lên thần kinh
giao cảm gây co thắt và tằng nhu động ruột.
+ Trên lâm sang bệnh nhân có triệu chứng: đau quặn bụng, đi ngồi nhiều lần,
phân thường có nhày máu.
+ Ngoại độc tố của Shigella có độc tính với thần kinh trung ương, có thể gây viêm
màng não và hơn mê.
+ Bệnh thường ở thể cấp tính, một tỷ lệ nhỏ chuyển thành mạn tính.
4.2. Escherichia Colo
4.2.1 Đặc điểm sinh vật học
*Hình thể và tính chất bắt màu
E.coli là vi khuẩn hình trụ ngắn, di dộng được nhờ có long, khơng sinh nha bào,
bắt màu Gram âm.
*Tính chất ni cấy
E.coli là vi khuẩn hiếu kỵ khí tuỳ tiện, phát triển tốt trên mơi trường ni cấy
thơng thường, nhiệt độ thích hợp nhất là 370C, PH = 7 – 7,2.
Trong môi trường lỏng, sau 4-5h, vi khuẩn đã làm đục nhẹ môi trường, để càng lâu
càng đục nhiều và sau vài ngày có thể có váng mỏng trên bề mặt mơi trường, để
lâu vi khuẩn lắng xuống đáy ống.
Trên môi trường đặc, sau 18-24h vi khuẩn phát triển thành khuẩn lạc trịn bờ đều,
bóng, khơng màu hay xám nhẹ.
4.2.2. Khả năng gây bệnh cho người
E.coli là vi khuẩn chiếm nhiều nhất trong số các loại vi khuẩn hiếu khí sống ở
đường tiêu hoá. Vi khuẩn này sống cộng sinh với cơ thể, góp phần tiêu hố thức
ăn, sản xuất một số loại vitamin và giữ thăng bằng hệ vi sinh vật trong đường tiêu
hoá.
Tuy là vi khuẩn cộng sinh với người nhưng E.coli có thể gây bệnh cơ hội: Viêm
đường tiêu hố, viêm tiết niệu, sinh dục, đường mật, đường hơ hấp và nhiễm khuẩn
huyết. Nhưng quan trọng nhất là viêm dạc dày, ruột ở trẻ em.
5. Xoắn khuẩn Helicobacter pylori (H.P)
Xoắn khuẩn Helicobacter pylori (H.P) là tác nhân chính gây viêm loét dạ dày, tá
tràng.
5.1. Hình thái
H.pylori là vi khuẩn hình xoắn, hơi cong, Gram âm, đường kính từ 0,3 – 1
micromet, dài 1,5 – 5 micromet. H.pylori di động nhờ lông ở hai đầu.
16
5.2. Ni cấy
H.pylori là vi khuẩn khó ni cấy. Khi nuôi cấy cần môi trường giàu chất dinh
dưỡng và một số yếu tố đặc biệt. Một môi trường lý tưởng là thạch máu ( ph 6,8 –
8,0) có thêm các vitamin và một số kháng sinh để ức chế sự phát triển – 72h.
5.3. Khả năng gây bệnh
Nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học và những thực nghiệm lâm sàng để chứng
minh về vai trò của H.pylori đối với bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng; đặc biệt, trong
thể viêm teo, một thể rất dễ dẫn đến ung thư dạ dày mà lại thấy ln ln có mặt vi
khuẩn này.
6. Phẩ khuẩn tả (Vibro cholera)
6.1. Đặc điểm sinh học
V.cholerae là vi khuẩn hình que hơi cong, kích thước trung bình 2 – 4 x 0,3 – 0,6
micromet. Vì có hình dấu phẩy nên thường gọi là phẩy khuẩn tả. V.cholerae bắt
màu Gram âm, khơng có vỏ, khơng sinh nha bào, có một lơng ở đầu và có khả
năng di động rất mạnh.
6.2. Ni cấy
V.cholerae là vi khuẩn hiếu khí, nhiệt độ thích hợp là 370C. Có thể phát triển tốt
trên các mơi trường kiềm ( pH 8,5 – 9,5), có nồng độ NaCl cao (3%). Trên các môi
trường pepton kiềm mọc nhanh và tạo váng. Trên môi trường đặc tạo khuẩn lạc
hình trịn, lồi nhẵn và trong suốt.
6.3. Khả năng gây bệnh
Vi khuẩn xâm nhập và đường ăn uống, để xuống ruột vi khuẩn phải vượt qua dạ
dày xuống ruột non. Xuống đến ruột non vi khuẩn tả bấm vào niêm mạc nhưng
không xâm nhập sâu và mô ruột. Tại ruột non, vi khuẩn phát triển nhanh và tiết ra
độc tố ở ruột gây giảm hấp thu Na+, tăng tiết nước và Cl- gây ỉa chảy cấp tính. Nếu
khơng được điều trị bệnh nhân sẽ chết vì mất nước và điện giải.
17
BÀI 4
ĐẠI CƯƠNG VIRUS
I.MỤC TIÊU HỌC TẬP
1. Trình bày được những đặc điểm sinh học, đặc điểm cấu trúc cơ bản và cấu trúc
riêng của virus.
2. Trình bày được các tác hại của virus đối với cơ thể và đời sống của con người để
phòng chống bệnh.
II.NỘI DUNG
1. Những đặc điểm sinh học quan trọng
1.1. Virus: là một đơn vị sinh học nhỏ bé (kích thước từ 20 – 300nm) vẫn có khả
năng biểu hiện những tính chất cơ bản của sự sống:
- Gây nhiễm cho tế bào.
- Duy trì được nòi giống qua các thế hệ mà vẫn giữ tính ổn định về mọi đặc điểm
sinh học của virus trong tế bào cảm thụ thích hợp.
1.2. Đặc điểm cơ bản nhất để phân biệt virus với vi khuẩn:
- Virus chỉ chứa một trong hai loại acid nucleic ( AND hoặc ARN).
- Virus sinh sản nhờ vào bộ máy nội bào của tế bào cảm thụ còn vi khuẩn sinh sản
theo kiểu phân đôi.
2. Những đặc điểm cấu trúc cơ bản
Virus có cấu trúc rất đơn giản, khơng có enzyme hơ hấp và enzyme chuyển hố, vì
vậy virus bắt buộc phải ký sinh trong tế bào cảm thụ.
2.1. Cấu trúc cơ bản
Cấu trúc cơ bản còn được gọi là cấu trúc chung của virus, cấu trúc cơ bản bao gồm
2 thành phần chính mà mỗi virus đều phải có.
2.1.1. Acid nucleic (AN)
Mỗi loại virus đều phải có 1 trong 2 acid nucleic: hoặc AND hoặc ARN, những
virus có trúc AND phần lớn đều mang AND sợi kép, ngược lại virus mang ARN
thì chủ yếu ở dạng sợi đơn.
Các AN của virus chỉ chiếm từ 1 – 2% trọng lượng của hạt virus, nhưng có chức
năng đặc biệt quan trọng:
-Các AN mang mọi mật mã di truyền đặc trưng cho từng virus.
- AN quyết định khả năng gây nhiễm trùng của virus trong tế bào cảm thụ.
- AN quyết định chu kỳ nhân lên của virus trong tế bào cảm thụ.
- AN mang tính bán kháng nguyên đặc hiệu của virus.
2.1.2. Thành phần capsid
Capsid là cấu trúc bao quanh acid nucleic, bản chất hoá học của capsid là protein.
Capsid được tạo bởi nhiều đơn vị capsid bao gồm các phân tử protein có sắp xếp
đặc trưng cho từng virus. Các đơn vị capsid đó được gọi là các capsomer. Cùng với
18
phần “lõi” AN của virus, phần “vỏ” capsid của virus có thể sắp xếp đối xứng xoắn,
đối xứng khối, hoặc đối xứng phức hợp.
2.2. Cấu trúc riêng
Cấu trúc riêng còn gọi là cấu trúc đặc biệt chỉ có ở một số loài virus nhất định để
thực hiện những chức năng đặc trưng cho virus đó.
2.2.1. Cấu trúc bao ngồi (envelop)
- Một số virus bên ngồi lớp capsid cịn bao phủ một lớp vỏ bao được gọi là
envelop.
- Bản chất hoá học của envelop là một phức hợp protein, lipid, carbohydrate, nói
chung là lipoprotein hoặc glycoprotein. Nếu chỉ có màng thì đó là lớp dilipid. Nếu
có them gai nhú (spike) thì đó glycoprotein.
2.2.2. Enzym
Trong thành phần cấu trúc của virus có một số enzym, đó là những enzym cấu trúc,
chúng gắn với cấu trúc của hạt virus hoàn chỉnh. Các enzyme cấu trúc có thể gặp:
Neuraminidase, AND hoặc ARN polymerase men sao chép ngược (reverse
transcriptase)… Mỗi enzyme cấu trúc có những chức năng riêng trong chu kỳ nhân
lên của virus trong tế bào cảm thụ và chúng cũng mang tính kháng nguyên riêng,
đặc hiệu ở mỗi virus.
3. Đặc điểm hình thể của virus
Virus có nhiều hình thể khác nhau : hình cầu, hình khối, hình sợi, hình que, hình
truỳ, hình khối phức tạp… Hình thể mỗi loại virus rất khác nhau nhưng luôn ổn
định đối với mỗi loại virus.
Tuỳ theo cách sắp xếp của acid nucleic và capsid mà virus được chia làm 2 loại đối
xứng:
- Đối xứng hình xốy trơn ốc: acid nucleic của virus và các capsomer được sắp xếp
dọc theo hình lị xo đều hay khơng đều.
- Đối xứng hình khối khi các capsomer của virus được sắp xếp thành các hình khối
cầu đa diện.
4. Phân loại virus
Có nhiều cách đẻ phân loại: Theo hình thể, theo tầm quan trọng hoặc triệu chứng
lâm sàng… Hiện nay có 2 cách phân loại hay được sử dụng:
4.1. Phân loại theo khả năng gây bệnh
Cách phân loại cổ điển theo khả năng gây bệnh của virus, nó thuận lợi cho lâm
sàng nhưng thường khơng chính xác, bởi vì một virus có thể gây ra nhiều bệnh
cảnh lâm sàng, ngược lại một bệnh cảnh lâm sàng cũng có thể do nhiều loại virus
gây nên.
4.1.1. Virus gây bệnh phổ biến: virus đi qua đường máu gây phát ban ngoài da,
bệnh đậu mùa, đậu bò, bệnh sởi, rubella, sốt vàng, sốt xuất huyết, bệnh do virus
đường ruột…
19
4.1.2. Bệnh hệ thống thần kinh: Bệnh bại liệt, bệnh do Coxsackie, ECHO, dại,
viêm não, Herpes, simplex, sởi, đậu, nhiễm trùng chậm.
4.1.3. Bệnh ở đường hô hấp: Cúm, á cúm, virus hợp bào, adenovirus.
4.1.4. Virus gây bệnh khu trú ở da, cơ, niêm mạc: Herpes simplex typ 1 gây bệnh
quanh niêm mạc miệng, typ 2 gây bệnh ở niêm mạc đường sinh dục, Herpangina,
zona…
4.1.5. Virus gây bệnh ở mắt: Adnovirus, Newcastle virus, Herpes virus, đau mắt đỏ
thành dịch do Enterovirus typ 70…
4.1.6. Virus gây bệnh ở gan: Virus viêm gan A, B, C, D, E; Herpes virus, Rubella
virus…
4.1.7. Virus gây viêm dạ dày, ruột: Rotavirus, Norwalkvirus…
4.1.8. Virus lây lan qua đường tình dục: HIV, Cytomegalovirus, Papillinoma virus,
Herpes virus, HBV…
4.2. Phân loại theo cấu trúc và các đặc điểm sinh học
Cách phân loại này rất chính xác thường được áp dụng, những đặc điểm cấu
trúc được dựa vào để phân loại là:
- Acid nucleic: AND hay ARN.
- Cấu trúc capsid.
- Bao ngồi: có hay khơng có.
- Số lượng capsomer.
5. Sự nhân lên của virus trong tế bào cảm thụ
Virus chỉ có thể nhân lên trong tế bào cảm thụ, nhờ hoạt động của tế bào mà virus
tổng hợp được các thành phần cấu trúc và tạo ra các hạt virus mới. Q trình nhân
lên của virus trong tế bào có thể chia thành 5 giai đoạn:
5.1. Sự hấp phụ của virus trên bề mặt của tế bào
Sự hấp phụ được thực hiện nhờ sự vận chuyển của virus trong dịch gian bào và
giúp nó tìm tới tế bào cảm thụ. Các thụ thể (recepto) đặc hiệu trên bề mặt tế bào
cảm thụ sẽ cho các vị trí cấu trúc đặc hiệu trên bề mặt hại virus gắn vào thụ thể.
5.2. Sự xâm nhập của virus vào trong tế bào
Sự xâm nhập thành phần quan trọng nhất là acid nucleic theo các cơ chế sau:
- Nhờ enzyme cởi vỏ của tế bào (enzyme decapsidase), giúp các acid nucleic thoát
khỏi vỏ.
- Virus qua màng tế bào theo cơ chế ẩm bào hoặc nhờ vỏ capcid co bóp, bơm acid
nucleic qua vách tế bào, xâm nhập vào trong tế bào cảm thụ.
20
5.3. Sự tổng hợp các thành phần cấu trúc của virus.
Đây là giai đoạn phức tạp nhất của quá trình nhân lên của virus, nó phụ thuộc vào
loại AN của virus. Nhưng kết quả cuối cùng là để tổng hợp được AN và các thành
phần cấu trúc khác của virus.
5.4. Sự lắp ráp
Nhờ enzym cấu trúc của virus hoặc enzyme của tế bào cảm thụ giúp cho các thành
phần cấu trúc của virus được lắp ráp theo khuôn mẫu của virus gây bệnh, tạo thành
những virus mới.
5.5. Sự giải phóng các hạt virus ra khỏi tế bào
Virus có thể phá vỡ vách tế bào sau vài giờ tới vài ngày tuỳ chu kỳ nhân lên của
từng virus để giải phóng hang loạt virus ra khỏi tế bào và tiếp tục một chu kỳ nhân
lên mới trong tế bào cảm thụ. Virus cũng có thể được giải phóng theo cách nẩy
chồi từ hạt virus ra khỏi tế bào sau chu kỳ nhân lên.
6. Hậu quả của sự tương tác virus và tế bào
6.1. Huỷ hoại tế bào chủ
Sau khi virus xâm nhập và nhân lên trong tế bào thì hầu hết các tế bào bị phá huỷ.
Người ta có thể đánh giá sự phá huỷ tế bào bằng hiệu qủa gây bệnh cho tế bào,
hoặc các ổ tế bào hoại tử. Mỗi ổ tế bào hoại tử đó được gọi là một đơn vị Plaque
(PFU). Có những tế bào bị nhiễm virus chưa đến mức bị chết, nhưng chức năng
của tế bào này đã bị thay đổi.
Biểu hiện của sự nhiễm virus thành các bệnh nhiễm trùng cấp hoặc mạn tính là do
sự huỷ hoại tế bào của virus.
6.2. Sự sai lạc nhiễm sắc thể của tế bào.
Sau khi virus nhân lên bên trong tế bào, nhiễm sắc thể của tế bào có thể bị gẫy, bị
phân mảnh hoặc có sự sắp xếp lại và gây ra hậu quả như: dị tật bẩm sinh, thai chết
lưu.
Sự sai lạc nhiễm sắc thể thường gây tai biến đặc biệt ở phụ nữ có thai trong những
tháng đầu.
Ngồi ra sự sai lạc này cịn có thể sinh khối u ở cơ thể, do virus làm thay đổi kháng
nguyên bề mặt của tế bào, làm mất khả năng ức chế tiếp xúc khi tế bào sinh sản.
21
6.3. Tạo hạt virus khơng hồn chỉnh (DIP)
Đó là những hạt virus khơng có hoặc khơng hồn chỉnh acid nucleic. Do vậy các
hạt DIP, khơng có khả năng gây nhiễm trùng cho tế bào. Những hạt DIP có thể
giao thoa, chiếm AN của virus tương ứng để trở nên gây bệnh.
6.4. Tạo ra tiểu thể
Các tế bào nhiễm virus có thể xuất hiện các hạt nhỏ trong nhân hoặc trong bào
tương của tế bào. Bản chất các tiểu thể có thể do các hạt virus khơng giải phóng
khỏi tế bào, có thể do các thành phần cấu trúc của virus chưa được lắp ráp thành
hạt virus mới, cũng có thể là các hạt phản ứng của tế bào khi chưa nhiễm virus.
Các tiểu thể này nhuộm soi thấy dưới kính hiển vi quang học và dựa vào đó có thể
chẩn đoán gián tiếp sự nhiễm virus trong tế bào.
6.5. Các hậu quả của sự tích hợp genom virus vào AND tế bào chủ
AND của virus hoặc AND trung gian virus tích hợp vào AND tế bào có thể dẫn tới
các hậu quả khác nhau:
- Chuyển hoá tế bào và gây nên các khối u hoặc ung thư là do sự tích hợp genom
của chúng vào AND tế bào, gây ra sự sinh sản thái quá của tế bào. Các loại virus
này mang theo gen ung thư hoặc kích hoạt gen ung thư của tế bào hoạt động.
- Làm thay đổi kháng nguyên bề mặt của tế bào. Trên bề mặt của tế bào bị ung thư
do virus cũng có hiện tượng này.
- Làm thay đổi một số tính chất nào đấy của tế bào. Do genom của virus tích hợp
vào genom của tế bào, làm tế bào thể hiện tính trạng mới.
6.6. Sản xuất Interferon
Interferon bản chất là protein do tế bào sản xuất ra khi cảm thụ với virus.
Interferon bằng mọi con đường có thể ức chế hoạt động của mARN. Vì vậy nó
được sử dụng như một chất điều trị không đặc hiệu cho mọi nhiễm trùng virus.
7. Virus và bệnh học
Virus có khả năng gây bệnh cho người, động vật và cả vi khuẩn. Hiện nay tìm thấy
trên 500 loại virus có khả năng gây bệnh cho người. Ngày càng nhiều virus mới
được phát hiện, gây các vụ dịch đáng lo ngại. Các bệnh nhiễm trùng do virus có
thể là cấp tính, mãn tính, tiềm tàng hoặc nhiễm trùng chậm và có thể gây ung thư.
22
Các hậu quả của sự tương tác virus tế bào đã được trình bày ở trên, trong đó bệnh
nhiễm virus cấp hay mạn tính là hậu quả thường gặp nhất.
Để chuẩn đốn được bệnh do virus gây ra, ngồi triệu chứng lâm sàng thì việc chẩn
đốn trong phịng thí nghiệm có giá trị chắc chắn.
8. Phịng bệnh
- Phịng bệnh khơng đặc hiệu: các biện pháp cách ly bệnh nhân, khử trùng, tiệt
trùng dụng cụ và môi trường, diệt con đường gây bệnh… Được áp dụng thích hợp
trong từng bệnh, từng vụ dịch.
- Phòng bệnh đặc hiệu: Mỗi lứa tuổi, nghề nghiệp khác nhau có thể sử dụng các
loại vaccine thích hợp. các vaccin hiện đang được dùng:
+ Vaccin sống giảm độc (vaccine phòng bại liệt, sởi, dại, đậu mùa…)
+ Vaccin tái tổ hợp (vaccine viêm gan…)
+ Vaccin chết (vaccine dại, viêm não…)
23
CHƯƠNG II: KÝ SINH TRÙNG
BÀI 5
ĐẠI CƯƠNG VỀ KÝ SINH TRÙNG
I.MỤC TIÊU HỌC TẬP
1. Nêu được định nghĩa về ký sinh trùng, vật chủ chính, vật phụ, chu trình sống của
ký sinh trùng (KST).
2. Nắm được các đặc điểm về hình thể, cấu tạo, sinh sản và sinh tồn của KST.
3. Nêu được đặc điểm chính của bệnh KST.
1.1. Các định nghĩa cơ bản
Ký sinh trùng (KST) là những sinh vật sống nhờ hay sống bám vào các sinh vật
khác đang sống một cách tạm thời hay vĩnh viễn, chiếm các chất của sinh vật đó để
tồn tại và phát triển.
Như vật thì KST bao gồm tất cả các loại vi khuẩn, rickettsia, nấm và virus ký sinh.
Nhưng do sự phát triển của khoa học, các loại vi sinh vật đã được tách riêng ra
thành Ngành vi sinh học.
Ký sinh trùng học là môn khoa học chuyên nghiên cứu các loại KST của người và
các sinh vật bị ký sinh khác. Vì đối tượng rộng như vậy nên ký sinh trùng y học chỉ
tập trung nghiên cứu các KST ở người, tìm hiểu các đặc điểm sinh học và mối
quan hệ tương tác giữa chúng và người, đề ra được các biện pháp phịng chống có
hiệu quả. KST y học có mối liên hệ mật thiết với nhiều bộ mơn khoa học khác, như
sinh học, sinh lý học, vi sinh vật học, bệnh học truyền nhiễm và dược lý học.
KST có thể là động vật (giun, sán,…) hoặc thực vật (nấm…) nên cịn có thể gọi là
ký sinh vật, nhưng do thói quen vẫn thường gọi là KST.
Hiện tượng sinh vật sống bám hưởng lợi và sinh vật bị sống bám thiệt hại ( vật chủ
- hay ký chủ ) gọi là hiện tượng ký sinh. Những sinh vật đang sống nhờ trên xác
động, thực vật đã chết thì khơng gọi là KST và vật chủ, gọi là hiện tượng hoại sinh.
1.2. Vật chủ là những sinh vật bị ký sinh vật sống nhờ
Vật chủ được phân ra nhiều loại:
- Vật chủ chính: là những sinh vật mang KST ở thể trưởng thành hoặc ở giai đoạn
có sinh sản hữu tính.
- Vật chủ phụ: là những sih vật chỉ mang KST ở thể non ( ấu trùng), khơng có khả
năng sinh sản hữu tính.
- Vật chủ trung gian: là vật chủ chính hoặc phụ làm trung gian truyền bệnh từ
người này sang người khác. Ví dụ muỗi là trung gian truyền bệnh sốt rét.
- Môi giới truyền bệnh là những sinh vật có thể là vật chủ hoặc khơng. Ví dụ muỗi
vừa là vật chủ trung gian, vừa là môi giới truyền bệnh sốt rét. Nhưng ruồi chỉ là
24
mơi giới truyền bệnh lỵ Amip, vì ruồi vận chuyển kén Amip làm lây lan bệnh chứ
không phải là vật chủ của KST Amip.
1.3. Chu kỳ KST: Cũng như bất cứ lồi sinh vật nào, KST cũng phải có những
giai đoạn phát triển khác nhau, kể từ khi chỉ là mầm sinh vật đầu tiên cho đến khi
phát triển, trưởng thành, có khả năng tái tạo lại các thế hệ tiếp theo đó là vịng đời,
hay chu kỳ của KST. Chu kỳ được diễn ra ở trên vật chủ hoặc ở mơi trường tự
nhiên (cịn gọi là ngoại cảnh) hoặc ở cả hai:
- Loại chu kỳ chỉ hoàn toàn thực hiện ở vật chủ như: KST sốt rét, giun chỉ.
- Loại chu kỳ chỉ thực hiện ở ngoại cảnh không qua vật chủ đó là chu kỳ của các
loại cơn trùng, tiết túc: ruồi, muỗi,…
- Loại KST có chu kỳ thực hiện lúc ở ngoại cảnh lúc ở trên cơ thể vật chủ: giun,
sán.
Tuỳ theo từng loại KST khác nhau mà chu kỳ của chúng khác nhau, có chu kỳ rất
đơn giản có chu kỳ khá phức tạp. Chu kỳ đơn giản là chu kỳ không cần tới vật chủ,
không cần tới ngoại cảnh hoặc chỉ cần một vật chủ (đơn ký sinh). Chu kỳ phức tạp
là chu kỳ cần thực hiện qua 2 hay nhiều vật chủ (đa ký sinh), có khi xen kẽ với
ngoại cảnh.
Tính đơn giản hay phức tạp của chu kỳ có ảnh hưởng nhiều tới tốc độ phát triển và
phổ biến của bệnh KST. Nếu chu kỳ có nhiều khâu nhiều chặng (mắt xích), chỉ cần
một “mắt xích” bị phá vỡ là chu kỳ khơng thể thực hiện được. Việc nắm vững chu
kỳ của từng loại KST giúp cho người thầy thuốc có định hướng đúng trong cơng
tác điều trị và phịng chống các bệnh KST.
2. Đặc điểm của ký sinh trung
Ngoài những đặc điểm chung của thế giới sinh vật, KST cũng có những nét riêng
về hình thể, cấu tạo các cơ quan, nhất là các cơ quan chịu trách nhiệm sinh tồn và
sinh sản.
2.1. Đặc điểm về hình thể
Tuỳ từng loại KST mà chúng có những đặc điểm về hình thể và kích thước khác
nhau. Các ký sinh trùng thuộc loại một tế bào (đơn bào) thì có những nét đặc trưng
chung của tế bào, nhưng khơng thuần nhất. Có loại hình thể tương đối trịn như
Amip, có loại hình thoi, hình thìa như trùng roi. Bản than một lồi KST trong q
trình sống, hình thể có thể thay đổi tuỳ theo từng giai đoạn khác nhau của chu kỳ.
Ví dụ như KST sốt rét khi ở trong hồng cầu có hình nhẫn, thể phân liệt có hình hoa
thị nhiều cánh, cịn các thể giao bào có hình quả chuối, lưỡi liềm…
Về kích thước, KST có kích thước to nhỏ rất khác nhau, KST sốt rét có kích thước
nhỏ nhất (từ 3 – 4 μm), sán lá có chiều dài vài cm, giun đũa dài hang chục cm, sán
dây có thể dài tới 7 – 8m. Hơn nữa ngay trong một loại KST có độ giao động về
kích thước cũng có thể rất lớn tuỳ thuộc vào từng giai đoạn của chu kỳ. Điển hình
25