Bài 7. Tế bào nhân sơ

a) Khái niệm

• Tế bào nhân sơ (prokaryote) là tế bào không có nhân hoàn chỉnh, vật chất di truyền không được bao bọc bởi màng nhân.
• Từ "prokaryote" có nghĩa là "trước nhân" (pro = trước, karyon = nhân).

b) Đặc điểm

• Kích thước nhỏ: 0,2 - 2,0 µm
• Không có các bào quan có màng (không có ti thể, lưới nội chất, bộ máy Golgi)
• Vật chất di truyền nằm trong vùng nhân (nucleoid) - vòng DNA kép
• Có thành tế bào và màng tế bào

c) Ví dụ

• Vi khuẩn (Bacteria)
• Vi khuẩn cổ (Archaea)

a) Thành tế bào

• Chức năng: Bảo vệ, duy trì hình dạng, ngăn cản áp suất thẩm thấu.
• Cấu trúc: Peptidoglycan (murein) - polymer của N-acetylglucosamine và N-acetylmuramic acid.
• Vi khuẩn Gram dương: Thành tế bào dày, giữ màu tinh thể tím.
• Vi khuẩn Gram âm: Thành tế bào mỏng, có lớp màng ngoài.

b) Màng tế bào

• Lớp phospholipid kép với protein.
• Giúp trao đổi chất, vận chuyển chất, duy trì áp suất thẩm thấu.
• Có thể có các nếp gấp tạo thành mesosome.

c) Vùng nhân (Nucleoid)

• Vòng DNA kép (chromosome) không có màng bao bọc.
• Thường là một vòng DNA, có thể có plasmid (DNA ngoài nhiễm sắc thể).
• Protein histon không có (khác với tế bào nhân thực).

• Kích thước nhỏ hơn (70S) so với tế bào nhân thực (80S).
• Gồm 2 tiểu đơn vị: 30S và 50S.
• Nơi tổng hợp protein.

a) Vỏ nhầy (Capsule)

• Lớp polymer bên ngoài thành tế bào.
• Chức năng: Bảo vệ, bám dính, tránh sự thực bào.
• Ví dụ: Streptococcus pneumoniae có vỏ nhầy gây bệnh.

b) Roi (Flagella)

• Cấu trúc protein cho phép di chuyển.
• Gồm 3 phần: Filament, Hook, Basal body.
• Có thể có 1 hoặc nhiều roi.

• Cấu trúc protein nhỏ trên bề mặt.
• Chức năng: Bám dính vào bề mặt, trao đổi vật chất di truyền (pili giới tính).

• Lớp protein hoặc glycoprotein tự lắp ráp.
• Bảo vệ và duy trì hình dạng.

a) Phân đôi tế bào

• Hình thức sinh sản chính của vi khuẩn.
• Quá trình: DNA nhân đôi → Phân chia → Tế bào con tách ra.
• Thời gian phân chia nhanh (20-30 phút).

b) Đặc điểm

• Sinh sản vô tính.
• Tốc độ nhanh trong điều kiện thuận lợi.
• Có thể tạo bào tử (spore) trong điều kiện bất lợi.

c) Trao đổi vật chất di truyền

• Biến nạp (Transformation): Lấy DNA từ môi trường.
• Biến hướng (Transduction): Virus truyền DNA.
• Tiếp hợp (Conjugation): Truyền DNA trực tiếp giữa 2 tế bào qua pili.

a) Trong tự nhiên

• Phân hủy chất hữu cơ, tuần hoàn vật chất.
• Cố định nitơ trong đất.
• Hệ vi sinh vật đường ruột (hỗ tiêu hóa).

b) Trong y học

• Gây bệnh: Viêm phổi, lao, tiêu chảy, nhiễm trùng máu.
• Sản xuất kháng sinh: Penicillin từ nấm, một số kháng sinh từ vi khuẩn.
• Làm vector trong công nghệ gen.

c) Trong công nghệ

• Sản xuất thực phẩm: Sữa chua, phô mai, nước tương.
• Sản xuất enzyme, vitamin, hormone.
• Xử lý nước thải, bảo vệ môi trường.