Đề 2 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Vi sinh đại cương

Phosphoryl hóa mức cơ chất là quá trình tạo ATP trực tiếp bằng cách chuyển nhóm phosphate từ một phân tử chất nền giàu năng lượng sang ADP. Chuỗi chuyền electron và tổng hợp ATP hóa thẩm thấu tạo ATP gián tiếp thông qua gradient proton. Quang hợp tạo ATP ở thực vật và một số vi sinh vật quang dưỡng.

Vibrio cholerae là vi khuẩn Gram âm, gây bệnh tả, một bệnh nhiễm trùng đường ruột cấp tính với triệu chứng tiêu chảy nặng. Salmonella typhi gây bệnh thương hàn, Shigella dysenteriae gây bệnh lỵ trực trùng, Escherichia coli (một số chủng) gây tiêu chảy nhưng không phải bệnh tả.

Vi khuẩn Gram âm có thành tế bào với lớp peptidoglycan mỏng, nằm giữa màng tế bào và màng ngoài. Màng ngoài chứa lipopolysaccharide (LPS), một endotoxin. Vi khuẩn Gram âm bắt màu đỏ khi nhuộm Gram do lớp peptidoglycan mỏng không giữ màu tím. Vi khuẩn Gram dương có lớp peptidoglycan dày và nhạy cảm với lysozyme hơn.

Giai đoạn giải phóng (release) là giai đoạn cuối cùng của chu trình sinh tan (lytic cycle), khi virus mới được lắp ráp hoàn chỉnh và phá vỡ tế bào vi khuẩn (lysis) để giải phóng ra ngoài, sẵn sàng lây nhiễm các tế bào khác. Các giai đoạn trước đó là hấp phụ, xâm nhập và sinh tổng hợp.

Virus là tác nhân gây bệnh ký sinh bắt buộc, chúng không có khả năng tự sinh sản mà phải xâm nhập và sử dụng bộ máy tế bào của vật chủ để nhân lên. Vi khuẩn có thể tự sinh sản độc lập, có kích thước lớn hơn virus và cấu trúc tế bào phức tạp hơn.

Nhuộm Gram phân loại vi khuẩn thành Gram dương và Gram âm dựa trên cấu trúc thành tế bào. Vi khuẩn Gram dương có lớp peptidoglycan dày giữ màu tím, vi khuẩn Gram âm có lớp peptidoglycan mỏng và lớp màng ngoài nên mất màu tím và bắt màu đỏ.

Vi khuẩn ưa ấm (mesophile) phát triển tốt nhất ở nhiệt độ trung bình, thường trong khoảng 20-45°C, phù hợp với nhiệt độ cơ thể người và môi trường xung quanh. Vi khuẩn ưa lạnh (psychrophile) phát triển ở 0-20°C, ưa nhiệt (thermophile) ở 50-80°C, siêu ưa nhiệt (hyperthermophile) ở 85-110°C.

Thành tế bào là lớp vỏ cứng bên ngoài màng tế bào, có vai trò duy trì và quyết định hình dạng đặc trưng của tế bào vi khuẩn. Màng tế bào kiểm soát sự ra vào chất, ribosome tổng hợp protein, cytoplasm là môi trường nội bào.

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) tạo ra hình ảnh ba chiều của bề mặt mẫu vật bằng cách quét chùm điện tử lên bề mặt và thu nhận các điện tử thứ cấp. Kính hiển vi quang học và kính hiển vi trường tối tạo ảnh hai chiều, kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) tạo ảnh hai chiều bên trong mẫu vật.

Plasmid là phân tử DNA vòng nhỏ, nằm ngoài nhiễm sắc thể và có khả năng tự nhân đôi độc lập trong tế bào vi khuẩn. Plasmid có vai trò quan trọng trong công nghệ sinh học, được sử dụng làm vector chuyển gen để đưa gen mong muốn vào tế bào vi khuẩn hoặc các sinh vật khác.

Kỹ thuật ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay) dựa trên nguyên tắc phát hiện và định lượng kháng nguyên hoặc kháng thể đặc hiệu trong mẫu bệnh phẩm thông qua phản ứng kháng nguyên-kháng thể. Enzyme gắn vào kháng thể hoặc kháng nguyên sẽ tạo ra sản phẩm màu khi có cơ chất, giúp phát hiện và định lượng.

Liên kết phosphodiester là liên kết cộng hóa trị hình thành giữa nhóm phosphate của nucleotide này và nhóm đường của nucleotide kế tiếp, tạo nên khung đường-phosphate của chuỗi DNA. Liên kết peptide liên kết amino acid trong protein, glycosidic liên kết monosaccharide trong carbohydrate, hydrogen liên kết các base nitơ bổ sung.

Tiếp hợp (conjugation) là quá trình trao đổi vật chất di truyền trực tiếp giữa hai tế bào vi khuẩn thông qua cầu tiếp hợp (pilus). Chuyển nạp (transformation) là hấp thụ DNA tự do từ môi trường, tải nạp (transduction) là truyền DNA qua virus, phân đôi là hình thức sinh sản vô tính.

Phản ứng PCR (Polymerase Chain Reaction) là kỹ thuật nhân bản và khuếch đại đoạn DNA đặc hiệu trong ống nghiệm. PCR có ứng dụng rộng rãi trong vi sinh vật học để phát hiện và định danh vi sinh vật, nghiên cứu di truyền, chẩn đoán bệnh truyền nhiễm.

Sản xuất vaccine là ứng dụng của vi sinh vật trong y học phòng bệnh, không liên quan trực tiếp đến xử lý môi trường. Sản xuất phân bón hữu cơ, xử lý nước thải và khắc phục sự cố tràn dầu là các ứng dụng của vi sinh vật trong xử lý môi trường, sử dụng khả năng phân hủy chất thải và ô nhiễm của vi sinh vật.

Nồi hấp áp suất (autoclave) sử dụng hơi nước bão hòa ở áp suất 1 atmosphere (15 psi) để đạt được nhiệt độ 121°C, đủ để tiêu diệt hầu hết các loại vi sinh vật, kể cả bào tử vi khuẩn. 100°C là điểm sôi của nước ở áp suất thường, không đủ để khử trùng triệt để.

Bào tử (endospore) là dạng tế bào nghỉ của một số vi khuẩn Gram dương, giúp chúng tồn tại trong điều kiện môi trường bất lợi như thiếu dinh dưỡng, nhiệt độ cao, hóa chất độc hại. Khi điều kiện thuận lợi trở lại, bào tử nảy mầm thành tế bào sinh dưỡng. Bào tử không phải là hình thức sinh sản hay di chuyển.

Đột biến điểm (point mutation) là sự thay đổi một nucleotide base đơn lẻ trong DNA, bao gồm đột biến thay thế (substitution), đột biến chèn (insertion) và đột biến mất đoạn (deletion) một nucleotide base. Đột biến dịch khung là chèn hoặc mất đoạn số nucleotide không chia hết cho 3, làm thay đổi khung đọc mã di truyền.

Penicillin là một loại kháng sinh beta-lactam, ức chế enzyme transpeptidase tham gia vào quá trình tổng hợp peptidoglycan, một thành phần quan trọng của thành tế bào vi khuẩn. Do đó, penicillin ngăn chặn sự hình thành thành tế bào, dẫn đến tiêu diệt vi khuẩn.

Vi khuẩn tía và vi khuẩn lục (purple and green bacteria) thực hiện quang hợp không sinh oxy (anoxygenic photosynthesis), sử dụng các chất vô cơ như H2S hoặc H2 làm nguồn electron thay vì H2O, do đó không giải phóng oxy. Vi khuẩn lam và vi tảo quang hợp sinh oxy (oxygenic photosynthesis), sử dụng H2O và giải phóng oxy.

Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn lactic được sử dụng phổ biến trong sản xuất sữa chua và phô mai. Chúng lên men lactose thành acid lactic, tạo độ chua và đông tụ protein sữa. Escherichia coli là vi khuẩn đường ruột, Bacillus subtilis thường gặp trong đất, Staphylococcus aureus là vi khuẩn gây bệnh.

Giới Khởi sinh (Monera) bao gồm các sinh vật nhân sơ như vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Nấm men thuộc giới Nấm (Fungi), là sinh vật nhân thực.

Vi khuẩn Rhizobium là vi khuẩn cộng sinh với rễ cây họ đậu, có khả năng cố định nitơ từ khí quyển thành dạng amoni dễ hấp thụ cho cây. Nấm men Saccharomyces cerevisiae dùng trong lên men rượu, virus cúm gây bệnh cúm, Amoeba là động vật nguyên sinh dị dưỡng.

Gai glycoprotein (spike proteins) trên bề mặt virus có vai trò quan trọng trong việc bám dính đặc hiệu lên thụ thể bề mặt tế bào vật chủ. Capsid là lớp vỏ protein bảo vệ genome, vỏ ngoài (envelope) có ở một số virus, genome virus chứa vật chất di truyền.

Cồn (ethanol 70%) có cơ chế tác động chính là phá hủy màng tế bào và biến tính protein của vi sinh vật. Nồng độ 70% là hiệu quả nhất vì cần một lượng nước nhất định để cồn xâm nhập vào tế bào và làm biến tính protein. Oxy hóa protein và DNA là cơ chế của chất oxy hóa mạnh, alkyl hóa là cơ chế của chất alkyl hóa.

Môi trường chọn lọc (selective media) chứa các chất ức chế sự phát triển của một số loại vi sinh vật, cho phép chỉ những vi sinh vật mong muốn phát triển. Môi trường cơ bản cung cấp dinh dưỡng chung, môi trường phân biệt giúp phân biệt các loại vi sinh vật dựa trên đặc tính sinh hóa, môi trường làm giàu tăng sinh số lượng vi sinh vật mong muốn từ mẫu ban đầu.

Vi sinh vật hoá dưỡng (chemoautotroph) lấy năng lượng từ các phản ứng oxy hóa các hợp chất vô cơ (như H2S, NH3, Fe2+) và sử dụng CO2 làm nguồn carbon duy nhất để tổng hợp chất hữu cơ. Quang dưỡng tự dưỡng (photoautotroph) dùng ánh sáng và CO2, dị dưỡng hoá học (chemoheterotroph) dùng chất hữu cơ làm cả nguồn năng lượng và carbon, quang dị dưỡng (photoheterotroph) dùng ánh sáng và chất hữu cơ.

Virus hợp bào hô hấp (RSV) là nguyên nhân phổ biến gây viêm tiểu phế quản và viêm phổi ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Người trưởng thành khỏe mạnh thường chỉ có triệu chứng nhẹ như cảm lạnh. Người cao tuổi và người suy giảm miễn dịch cũng có nguy cơ mắc bệnh nặng hơn nhưng trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ là đối tượng chính.

Giai đoạn lũy thừa (Log phase) là giai đoạn vi khuẩn sinh trưởng và phân chia với tốc độ nhanh nhất, số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân. Giai đoạn tiềm ẩn là giai đoạn thích nghi, giai đoạn dừng tốc độ sinh trưởng cân bằng với tốc độ chết, giai đoạn suy vong số lượng tế bào giảm dần.

Enzyme DNA polymerase có vai trò xúc tác quá trình nhân đôi DNA, bằng cách gắn các nucleotide bổ sung vào mạch khuôn DNA để tạo ra mạch DNA mới. Phiên mã tạo RNA từ DNA, dịch mã tạo protein từ RNA, sửa chữa DNA là quá trình khắc phục các sai sót trong DNA.