Vi sinh vật nhân sơ là một trong những loại vi sinh vật nhỏ nhất trên hành tinh của chúng ta và chúng có thể tồn tại trong môi trường khắc nghiệt nhất. Những vi sinh vật này có rất nhiều hình thức sinh sản khác nhau và chúng có thể thích ứng với các điều kiện sống khác nhau.
Mục lục bài viết
1. Các hình thức sinh sản của vi sinh vật nhân sơ:
Vi sinh vật nhân sơ là một trong những loại vi sinh vật nhỏ nhất trên hành tinh của chúng ta và chúng có thể tồn tại trong môi trường khắc nghiệt nhất. Những vi sinh vật này có rất nhiều hình thức sinh sản khác nhau và chúng có thể thích ứng với các điều kiện sống khác nhau.
1.1. Phân đôi:
Phân đôi là hình thức sinh sản chủ yếu của vi khuẩn. Trong quá trình phân đôi, khi tế bào vi khuẩn hấp thụ và đồng hóa chất dinh dưỡng, chúng tăng kích thước do sinh khối tăng lên, kết quả là sự phân chia tế bào. Trong giai đoạn này, màng sinh chất của vi khuẩn gấp nếp, được gọi là mêzôxôm.
Tế bào vi khuẩn sẽ lấy các nếp gấp trên màng sinh chất làm điểm tựa để nhân đôi, đồng thời tạo ra vách ngăn để tạo ra 2 tế bào vi khuẩn mới từ một tế bào.
1.2. Nảy chồi và tạo thành bào tử:
Các loại vi khuẩn khác nhau có cách sinh sản khác nhau, và một số loại vi khuẩn sinh sản bằng cách tạo ra các cơ chế đặc biệt. Trong đó, có những vi khuẩn sinh sản bằng cách tạo ra ngoại bào tử, tức là bào tử được hình thành bên ngoài tế bào sinh dưỡng. Ví dụ như vi sinh vật dinh dưỡng mêtan (Methylosinus), một loại vi khuẩn có khả năng chuyển đổi các hợp chất hữu cơ thành methan. Ngoài ra, còn có loại vi khuẩn sinh sản bằng bào tử đốt, tức là bào tử được hình thành bởi sự phản đốt của sợi sinh dưỡng. Điển hình là xạ khuẩn (Actinomycetes), một loại vi khuẩn có khả năng sản xuất các hợp chất sinh học và kháng sinh. Việc sinh sản của các loại vi khuẩn này là rất quan trọng để đảm bảo sự tồn tại và phát triển của chúng. Các cơ chế sinh sản đặc biệt này giúp bảo vệ bào tử của vi khuẩn khỏi các tác nhân bên ngoài, giữ cho bào tử được bảo vệ và có điều kiện phát triển tốt nhất. Điều này đặc biệt quan trọng khi môi trường sống của các loại vi khuẩn này thường xuyên bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, độ pH và các chất độc hại.
Một số loại vi khuẩn khác như vi khuẩn quang dưỡng màu tím (Rhodomicrobium vannielii) lại có hình thức sinh sản bằng cách phân nhánh và nảy chồi.
Tất cả các bào tử sinh sản đều chỉ có các lớp màng, không có vỏ và không chứa hợp chất canxiđipicôlinat.
Vi sinh vật nhân sơ có khả năng sống sót mà không cần tới nước hoặc không khí, và chúng có thể tồn tại ở nhiều nơi trên trái đất, bao gồm cả nơi khô hạn và đất phù sa. Một số loài còn có khả năng sống sót trong nhiệt độ cực thấp hoặc cực cao, chúng cũng có thể sống trong môi trường có tính acid hoặc kiềm.
Vi sinh vật nhân sơ không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống trên hành tinh của chúng ta mà còn có ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Chúng được sử dụng trong sản xuất thực phẩm, dược phẩm, và các sản phẩm công nghiệp khác. Bên cạnh đó, chúng còn có khả năng phân hủy chất thải và giúp tạo ra đất màu mỡ giàu dinh dưỡng cho cây trồng.
Việc hiểu rõ về các hình thức sinh sản của vi sinh vật nhân sơ là rất quan trọng để có thể nghiên cứu và áp dụng vào các lĩnh vực như y học, nông nghiệp, công nghiệp, và môi trường. Nghiên cứu này có thể giúp chúng ta hiểu được cách mà chúng sống sót và phát triển, và giúp chúng ta tìm ra cách để sử dụng chúng một cách hiệu quả và bảo vệ chúng trong môi trường sống của chúng ta.
1.3. Ví dụ:
Vi sinh vật nhân sơ có thể tự sản xuất tế bào trứng và tế bào tinh trùng, hoặc chúng có thể nhận từ môi trường xung quanh. Ví dụ, vi khuẩn E. coli có thể sinh sản bằng cả hai hình thức này, trong khi vi khuẩn Mycoplasma genitalium chỉ có thể sinh sản bằng cách kết hợp tế bào trứng và tế bào tinh trùng.
2. Các đặc trưng sinh vật nhân sơ:
Sinh vật nhân sơ là một nhóm đa dạng các loại vi sinh vật đơn bào, bao gồm vi khuẩn và các loại vi sinh vật khác. Chúng có kích thước nhỏ, chỉ từ 1 đến 5 µm, nhưng lại có tỉ lệ diện tích bề mặt và thể tích lớn, tạo ra tỉ lệ S/V lớn. Điều này khiến 100% diện tích tế bào tiếp xúc môi trường, giúp quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh chóng. Do đó, sinh sản và sinh trưởng của sinh vật nhân sơ cũng nhanh, và chúng có khả năng phân bố rộng trong các loại môi trường.
Các đặc trưng của sinh vật nhân sơ bao gồm:
– Tế bào chất của sinh vật nhân sơ chiếm phần dịch lỏng lớn nhất trong tế bào, chứa các hạt ribosome nằm tự do trong tế bào và có khả năng khuếch tán vật chất. Tế bào chất của sinh vật nhân sơ cũng chứa các hạt ribosome này để thực hiện chức năng sản xuất protein.
– Màng sinh chất là lớp phospholipid kép phân tách phần tế bào chất với môi trường xung quanh, có tính bán thấm hay còn gọi là thấm có chọn lọc. Màng sinh học này có một phần gấp nếp được gọi là mezosome, là điểm đính của DNA vùng nhân khi xảy ra quá trình phân bào. Mezosome có mang enzyme hô hấp nên có chức năng hô hấp thiếu khí. Ngoài ra, màng sinh chất còn có thể chứa các protein và các chất phức tạp khác có chức năng phát hiện và truyền tín hiệu.
– Thành tế bào là một phần quan trọng của cấu trúc sinh học của tất cả các sinh vật nhân sơ, bao gồm cả vi khuẩn và tế bào động vật và thực vật. Thành tế bào giúp bảo vệ và duy trì sự ổn định của cấu trúc nội bộ của chúng, đảm bảo quá trình trao đổi chất và phân tử hóa diễn ra một cách hiệu quả. Thành tế bào được cấu tạo từ peptidoglycan, một loại polysaccharide có tính chất đặc biệt, vì nó có khả năng chịu được sức ép và bảo vệ tế bào khỏi sự tấn công của các tác nhân môi trường bên ngoài. Thành tế bào cũng có thể chứa các cơ chế và cấu trúc phức tạp khác, giúp cho sinh vật nhân sơ sống sót và phát triển trong nhiều môi trường khác nhau trên Trái Đất.
– Vỏ nhầy capsule là rào cản phụ giúp bảo vệ tế bào, chọn lọc các chất ra vào tế bào. Vỏ nhầy này còn có thể giúp vi khuẩn bám vào các bề mặt khác nhau, hay tránh được sự tấn công của các tế bào miễn dịch.
– Sinh vật nhân sơ mang các tiên mao giúp tế bào di chuyển chủ động trong môi trường. Các tiên mao này có thể có nhiều hình dạng và quy cách khác nhau, và giúp sinh vật nhân sơ di chuyển với tốc độ khá nhanh. Một số loại tiên mao còn có khả năng kết nối với nhau tạo thành những cộng đồng vi sinh vật kích thước lớn hơn, có khả năng tạo ra các hiệu ứng sinh học đặc biệt.
Tóm lại, các đặc trưng của sinh vật nhân sơ là rất đa dạng và phức tạp, và chúng có khả năng thích nghi với nhiều loại môi trường khác nhau. Điều này giúp chúng tồn tại và phát triển trong nhiều môi trường khác nhau trên trái đất. Việc hiểu rõ về các đặc trưng này có thể giúp chúng ta tìm hiểu sâu hơn về các loại vi sinh vật này và ứng dụng chúng trong nhiều lĩnh vực như y học, nông nghiệp, môi trường, và công nghệ thực phẩm.
3. Bài tập vận dụng:
Câu 1: Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về sự sinh sản của vi khuẩn?
A. Có sự hình thành thoi phân bào.
B. Chủ yếu bằng hình thức giảm phân.
C. Phổ biến bằng hình thức nguyên phân.
D. Không có sự hình thành thoi phân bào.
Đáp án: D
Câu 2: Hình thức sinh sản có thể tìm thấy ở nấm men là
A. Tiếp hợp và bằng bào tử vô tính
B. Phân đôi và nảy chồi.
C. Tiếp hợp và bằng bào tử hữu tính.
D. Phân đôi và tiếp hợp.
Đáp án: B
Câu 3: Xạ khuẩn có hình thức sinh sản chủ yếu nào sau đây?
A. Bằng bào tử hữu tính.
B. Bằng bào tử vô tính.
C. Đứt đoạn.
D. Tiếp hợp.
Đáp án: B
Câu 4: Ở nấm rơm, bào tử sinh sản được chứa ở
A. Mặt dưới của mũ nấm.
B. Mặt trên của mũ nấm.
C. Phía dưới sợi nấm.
D. Phía trên sợi nấm.
Đáp án: A
Câu 5: Bào tử kín là bảo tử được hình thành
A. Trong túi bào tử
B. Bởi sự phân đốt của sợi dinh dưỡng của tế bào nhân thực
C. Bên trong một tế bào sinh dưỡng của tế bào nhân thực
D. Ngoài túi bào tử
Đáp án: A
Câu 6: Các hình thức sinh sản chủ yếu ở tế bào nhân sơ là:
A. Sinh sản bằng nội bào tử, bằng ngoại bào tử
B. Sinh sản bằng phân đôi, bào tử đốt, nảy chồi
C. Sinh sản nảy chồi, bằng bào tử vô tính, bào tử hữu tính
D. Sinh sản bằng nội bào tử, nảy chồi
Đáp án: D
Câu 7: Vi sinh vật nhân sơ sinh sản
A. Bằng cách phân đôi, nảy chồi, ngoại bào tử, bào tử đốt…
B. Bằng cách phân đôi, ngoại bào tử, bào tử kín…
C. Bằng cách nảy chồi, bào tử đốt, bào tử hữu tính…
D. Cả B và C
Đáp án: A
Câu 8: Nấm men rượu sinh sản bằng:
A. Bào tử trần
B. Bào tử hữu tính
C. Bào tử vô tính
D. Nảy chồi
Đáp án: D
Câu 9: Khi nói về nội bào tử, phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Là một hình thức sinh sản của vi khuẩn
B. Là cấu trúc dạng tiềm sinh của vi khuẩn
C. Là một bào quan của vi khuẩn
D. Là một cơ quan sinh sản của vi khuẩn
Đáp án: B
Câu 10: Điều nào sau đây là đúng khi nói về sự phân đôi của vi khuẩn?
A. Có sự hình thành mezoxom
B. ADN mạch vòng của vi khuẩn lấy mezoxom làm điểm tựa để phân đôi
C. Có sự hình thành vách ngăn để ngăn một tế bào thành hai tế bào
D. Cả A, B và C
Đáp án: D
Câu 11: Vi sinh vật nào sau đây không sinh sản bằng bào tử?
A. Nấm mốc
B. Xạ khuẩn
C. Đa số vi khuẩn
D. Nấm rơm
Đáp án: C
