Giới Khởi Sinh


Chúng ta thường mắc phải rất nhiều căn bệnh do vi khuẩn gây ra. Nhưng, các em có nghĩ rằng tất cả vi khuẩn đều xấu? Các vi khuẩn tạo thành một giới sinh vật khổng lồ của riêng chúng bao gồm nhiều chủng loại vi khuẩn. Mỗi vi khuẩn có một vai trò khác nhau. Vi khuẩn thuộc về giới khởi sinh – một giới sinh học. Trong bài này, chúng ta sẽ tìm hiểu về giới Khởi sinh. Chúng ta sẽ xem xét các đặc điểm và sự phân chia của chúng một cách chi tiết.

Thế giới của các loài vi khuẩn

Đặc điểm của giới Khởi sinh

Giới khởi sinh (tiếng anh là Monera – trong đó Monos – nghĩa là đơn) gồm những sinh vật nhỏ bé có kích thước hiển vi (từ 1-3μm) cấu tạo bởi các tế bào nhân sơ. Đây là những sinh vật cổ sơ nhất xuất hiện khoảng 3,5 tỷ năm trước đây. Chúng sống khắp nơi, trong đất, nước, không khí và cả ở cơ thể sinh vật khác.

  • Chúng thường là sinh vật đơn bào (có một nhóm là sợi nấm). Vật chất di truyền trong những sinh vật này không có màng nhân bao bọc (procaryote)
  • Phương thức dinh dưỡng rất đa dạng: hoá tự dưỡng, hoá dị dưỡng, quang tự dưỡng và quang dị dưỡng. Nhiều vi khuẩn sống kí sinh trong các cơ thể khác. Vi khuẩn có chứa nhiều sắc tố quang hợp trong đó có diệp lục như vi khuẩn lam có khả năng tự dưỡng quang hợp như thực vật
  • Không di chuyển hoặc di chuyển bằng roi, bơi

Hình dạng

  • Cocci (Cầu khuẩn): Có hình bầu dục hoặc hình cầu
  • Bacilli (Trực khuẩn): Có dạng hình que. Chúng có thể có hoặc không có roi 
  • Vibrio (Phẩy khuẩn): Có dạng nhỏ và giống như ‘dấu phẩy hoặc hình quả thận’. Chúng có một roi ở một đầu và có khả năng di chuyển. Vi khuẩn này tế bào có đường cong
  • Filament (vi khuẩn dạng sợi): giống như sợi nấm, cơ thể của vi khuẩn có dạng sợi. Các sợi có kích thước rất nhỏ
  • Stalked: Cơ thể vi khuẩn có cuống
  • Budded: Cơ thể của vi khuẩn giống một chồi cây
  • Spirillum (Xoắn khuẩn): Có dạng xoắn ốc hoặc cuộn lại. Chúng thường ít cử động và có hai hoặc nhiều roi ở một hoặc cả hai đầu
Cocci (Cầu khuẩn)
Bacilli (Trực khuẩn)
Vibrio (Phẩy khuẩn)
Spirillum (Xoắn khuẩn)

Cấu trúc

Cấu trúc của vi khuẩn
  • Lớp vỏ ngoài cùng (capsule): Một lượng lớn vi khuẩn có một lớp nhầy lỏng lẻo, sền sệt, không rõ rệt bao quanh vi khuẩn. Bản chất là polysaccarit (vỏ của E.coli) hoặc polypeptid (dịch hạch, trực khuẩn tha do một vài axit amin tạo nên). Lớp vỏ đóng vai trò bảo vệ, chống thực bào
  • Thành/ vách tế bào (cell wall): Có ở mọi vi khuẩn trừ Mycoplasma. Nó duy trì hình dạng vì áp lực thẩm thấu bên trong vi khuẩn thường cao hơn môi trường mà vi khuẩn tồn tại khá nhiều. Chính vách tế bào đã giữ để màng sinh chất không bị căng phồng ra, rồi tan vỡ
  • Màng sinh chất (plasma membrane): Mỗi tế bào vi khuẩn có một màng sinh chất. Nó nằm ngay bên trong thành tế bào. Nó là một màng mỏng, đàn hồi và cũng có thể thẩm thấu
  • Tế bào chất (cytoplasm): Tế bào chất chứa đựng tới 80% nước, dưới dạng gel. Bao gồm các thành phần hòa tan như protein, peptid, acid amin, vitamin, ribosom, các muối khoáng (Ca, Na, p…) và cả một số nguyên tố hiếm
  • Nhân (thể nhân- nucleid): không có nhân điển hình nhưng chúng có cơ quan chứa thông tin di truyền, đó là một nhiễm sắc thể (chromosome) độc nhất tồn tại trong chất nguyên sinh
  • ADN vòng (plasmid): Nằm bên ngoài vùng nhân có chứa nhiễm sắc thể của tế bào. Chúng là những phân tử sợi kép hình tròn nhỏ
  • Tiêm mao (Lông – flagella): Đây là những sợi lông bơi nhỏ, mịn bên ngoài bao bọc quanh cơ thể. Nó là cơ quan vận động và không phải có ở mọi loại. Vị trí lông của các loại có những khác nhau: một số chỉ có lông ở một đầu (phẩy khuẩn tả), nhiều loại lại có lông quanh thân (Salmonella, E. coli), một vài loại lại có một chùm lông ở đầu (trực khuẩn Whitmore)
  • Pili hoặc Fimbriae: Pili cũng là cơ quan phụ như lông nhưng ngắn và mỏng hơn. Pili chia làm 2 loại là pili giới tính và pili chung. Pili giới tính chỉ có ở các vi khuẩn đực, dùng để vận chuyển chất liệu di truyền sang vi khuẩn cái và mỗi vi khuẩn đực chỉ có một pili này. Còn Pili chung: là những pili dùng để bám. Vì thế người ta còn gọi pili là cơ quan để bám. Mỗi tế bào vi khuẩn có thể có tới hàng trăm pili

Dinh dưỡng

Trên cơ sở dinh dưỡng, chúng ta có thể phân nhóm vi khuẩn thành hai loại lớn. Đó là  vi khuẩn tự dưỡng và vi khuẩn dị dưỡng.

  • Vi khuẩn tự dưỡng: Những vi khuẩn này có khả năng tự tổng hợp thức ăn từ các chất vô cơ, giống như thực vật. Chúng lấy carbon từ carbon dioxide. Nguồn Hydro cần thiết để khử cacbon sang dạng hữu cơ đến từ H2 trong khí quyển, H2S hoặc NH3
  • Vi khuẩn dị dưỡng: Hầu hết các vi khuẩn không thể tự tổng hợp thức ăn hữu cơ. Do đó, chúng phụ thuộc vào các chất hữu cơ bên ngoài. Chúng cần ít nhất một hợp chất hữu cơ làm nguồn cacbon cho sự sinh trưởng và tạo ra năng lượng. Những vi khuẩn như vậy là vi khuẩn dị dưỡng. Vi khuẩn dị dưỡng gồm ba loại: Ký sinh, Hoại sinh và Cộng sinh

Phân loại giới Khởi sinh

Được chia ra làm ra làm 2 nhóm chính: sinh vật nhân sơ là Bacteria (vi khuẩn) và Archaea (vi khuẩn cổ). 

  •  Vi khuẩn – Bacteria: là vi khuẩn sống trong sinh vật hoặc xung quanh môi trường sống của con người. Bacteria chiếm phần lớn trong tổng số vi khuẩn mà con người tiếp xúc
  • Vi khuẩn cổ – Archaea: có môi trường sống khắc nghiệt hơn ví dụ như trong những suối nước nóng có nồng độ axit cao hay sống tận sâu dưới các lớp băng ở Bắc Cực. Các sinh vật vi khuẩn cổ có bộ gen và một số con đường trao đổi chất gần với nhóm sinh vật nhân thực, đặc biệt là các enzym

Ý nghĩa của giới Khởi sinh

  •  Là đối tượng nghiên cứu cơ bản của di truyền học
  • Làm thức ăn cho động vật nhỏ, đặc biệt là giáp xác nhỏ ( trùng roi, trùng biến hình,..)
  • Có ý nghĩa quan trọng về địa chất, cân bằng vi lượng trong đất, hình thành các khoáng chất trong đất

Nguồn: Tổng hợp.