Vi Sinh Vật Thuộc Giới Sinh Vật Nào - VOER

Vi sinh vật thuộc giới sinh vật nào?

 

         Vi sinh vật không phải là một nhóm phân loại trong sinh giới mà là bao gồm tất cả các sinh vật có kích thước hiển vi, không thấy rõ được bằng mắt thường, do đó phải sử dụng kính hiển vi thường hoặc kính hiển vi điện tử. Ngoài ra muốn nghiên cứu vi sinh vật người ta phải sử dụng tới phương pháp nuôi cấy vô khuẩn.

Từ trước đến nay có rất nhiều hệ thống phân loại sinh vật. Các đơn vị phân loại sinh vật nói chung và vi sinh vật nói riêng đi từ thấp lên cao là  Loài (Species), Chi (Genus), Họ (Family), Bộ (Order), Lớp (Class), Ngành (Phylum), và Giới (Kingdom). Hiện nay trên giới còn có một mức phân loại nữa gọi là lĩnh giới (Domain). Đấy là chưa kể đến các mức phân loại trung gian như Loài phụ (Subspecies), Chi phụ (Subgenus), Họ phụ (Subfamily), Bộ phụ (Suborder),Lớp phụ (Subclass), Ngành phụ (Subphylum).

John Ray	Carl Von Linnaeus

Xưa kia John Ray (1627-1705) và Carl Von Linnaeus (1707-1778) chỉ chia ra 2 giới là Thực vật và Động vật. Năm 1866 E. H. Haeckel (1834-1919) bổ sung thêm giới Nguyên sinh (Protista).

Năm 1969 R. H. Whitaker (1921-1981) đề xuất hệ thống phân loại 5 giới : Khởi sinh (Monera), Nguyên sinh (Protista), Nấm (Fungi), Thực vật (Plantae) và Động vật (Animalia).

Khởi sinh bao gồm Vi khuẩn (Bacteria) và Vi khuẩn lam (Cyanobacteria).

Nguyên sinh bao gồm Động vật nguyên sinh (Protzoa),

Tảo (Algae) và các Nấm sợi sống trong nước (Water  molds).

 

Gần đây hơn  có hệ thống phân loại 6 giới- như 5 giới trên nhưng thêm giới Cổ vi khuẩn (Archaebacteria),

giới Khởi sinh đổi thành giới Vi khuẩn thật (Eubacteria) (P. H. Raven, G. B. Johnson, 2002).

Cổ vi khuẩn và Vi khuẩn thật thuộc Còn

 

T. Cavalier-Smith (1993) thì lại đề xuất hệ thống phân loại 8 giới:

Vi khuẩn thật (Eubacteria),

Cổ vi khuẩn (Archaebacteria),

Cổ trùng (Archezoa),

Sắc khuẩn (Chromista),

Nấm (Fungi),

Thực vật (Plantae) và

Động vật (Animalia).

 

Theo R. Cavalier-Smith thì

Cổ trùng (như Giardia) bao gồm các cơ thể đơn bào nguyên thuỷ có nhân thật, có ribosom 70S, chưa có bộ máy Golgi, chưa có ty thể (mitochondria) chưa có thể diệp lục (Chloroplast), chưa có  peroxisome.

Sắc khuẩn bao gồm phần lớn các cơ thể quang hợp chứa thể diệp lục trong các phiến (lumen) của mạng lưới nội chất nhăn (rough endpplasmic reticulum) chứ không phải trong tế bào chất (cytoplasm), chẳng hạn như Tảo silic , Tảo nâu, Cryptomonas, Nấm noãn.

 

Năm 1980, Carl R. Woese dựa trên những nghiên cứu sinh học phân tử phát hiện thấy Cổ khuẩn có sự sai khác lớn trong trật tự nucleotid ở ARN của ribosom 16S và 18S. Ông đưa ra hệ thống phân loại ba lĩnh giới (Domain) bao gồm

Cổ khuẩn (Archae),

Vi khuẩn (Bacteria) và

Sinh vật nhân thực (Eucarya).

Cổ khuẩn là nhóm vi sinh vật có nguồn gốc cổ xưa. Chúng bao gồm các nhóm vi khuẩn có thể phát triển được trong các môi trường cực đoan (extra), chẳng hạn như nhóm ưa mặn (Halobacteriales), nhóm ưa nhiệt (Thermococcales, Thermoproteus, Thermoplasmatales), nhóm kỵ khí sinh mêtan (Methanococcales, Methanobacteriales, Methanomicrobiales), nhóm vi khuẩn lưu huỳnh ưa nhiệt (Sulfobales, Desulfurococcales).

Monera trong hệ thống 5 giới tương đương với Vi khuẩn và Cổ khuẩn trong hệ thống 8 giới và trong hệ thống 3 lĩnh giới. Nguyên sinh trong hệ thống 5 giới tương đương  với 3 giới Cổ trùng (Archaezoa), Nguyên sinh (Protista-Protozoa) và Sắc khuẩn (Chromista) trong hệ thống 8 giới và tương đương với 5 nhóm sau đây trong hệ thống 3 lĩnh giới (domain): Archaezoa, Euglenozoa, Alveolata, Stramenopila và Rhodophyta.

Theo hệ thống 3 lĩnh giới thì Archaezoa bao gồm Diplomonad, Trichomonad và Microsporidian. Euglenozoa  ao gồm Euglenoid và Kinetoplastid. Alveolata  bao gồm Dinoflagellate, Apicomplexan, và Ciliate. Strmenopila bao gồm Tảo silic (Diatoms) , Tảo vàng (Golden algae), Tảo nâu (Brown algae) và Nấm sợi sống trong nước (Water mold) . Rhodophyta gồm các Tảo đỏ (Red algae). Riêng Tảo lục (Green algae) thì một phần thuộc Nguyên sinh (Protista) một phần thuộc Thực vật (Plantae)

Hệ thống phân loại 5 giới sinh vật

 

Hệ thống phân loại 6 giới sinh vật

 

Hệ thống phân loại 8 giới sinh vật

 

Hệ thống 3 lĩnh giới (domain)

Monera hay 2 lĩnh giới Vi khuẩn và Cổ khuẩn thuộc nhóm Sinh vật nhân sơ (Prokaryote), còn các sinh vật khác đều thuộc nhóm Sinh vật nhân thật (Eukaryote). Sai khác giữa 3 lĩnh giới Bacteria, Archaea và Eukarya được trình bày trên bảng dưới đây:

 

- So sánh ba lĩnh giới Bacteria, Archaea và Eukarya 

 

Đặc điểm	Bacteria	Archaea	Eukarya
Nhân có màng nhân và hạch nhân	Không	Không	Có
Phức hợp bào quan có màng	Không	Không	Có
Thành tế bào	Hầu hết có peptidoglycan chứa acid muramic	Nhiều loại khác nhau, không chứa acid muramic	Không chứa acid muramic
Màng lipid	Chứa liên kết este, các acid béo mạch thẳng	Chứa liên kết ete, các chuỗi aliphatic phân nhánh	Chứa liên kết este, các acid béo mạch thẳng
Túi khí	Có	Có	Không
ARN vận chuyển
Thymine có trong phần lớn tARN tARN mở đầu chứa N-formylmethionine
Không có thymine trong nhánh T hoặc TyC của tARN tARN mở đầu chứa methionine
Có thymine tARN mở đầu chứa methionine
mARN đa cistron	Có	Có	Không
Intron trong mARN	Không	Không	Có
Ghép nối, gắn mũ và gắn đuôi polyA vào mARN	Không	Không	Có

Ribosom

Kích thước	70S	70S	80S (ribosom tế bào chất)
Yếu tố kéo dài EF2	Không phản ứng với độc tố bạch hầu	Có phản ứng	Có phản ứng
Mẫn cảm với cloramphenicol và kanamycin	Mẫn cảm	Không	Không
Mẫn cảm với anisomycin	Không	Mẫn cảm	Mẫn cảm

ARN polymerase phụ thuộc ADN

Số lượng enzym	Một	Một số	Ba
Cấu trúc	4 tiểu đơn vị	8-12 tiểu đơn vị	12-14 tiểu đơn vị
Mẫn cảm với rifampicin	Mẫn cảm	Không	Không
Promoter typ Polymerase II	Không	Có	Có

Trao đổi chất

Tương tự ATPase	Không	Có	Có
Sinh methane	Không	Có	Không
Cố định N2	Có	Có	Không
Quang hợp với diệp lục	Có	Không	Có
Hoá dưỡng vô cơ	Có	Có	Không

 

Để hiểu được chi tiết nội dung ghi trong bảng nói trên giáo viên cần giải thích cho sinh viên những kiến thức cơ bản thuộc giáo trình Tế bào học và Di truyền học

Phần lớn vi sinh vật thuộc về ba nhóm Cổ khuẩn, Vi khuẩn và Nguyên sinh. Trong giới Nấm, thì nấm men (yeast), nấm sợi (filamentous Fungi) và dạng sợi (mycelia) của mọi nấm lớn đều được coi là vi sinh vật. Như vậy là vi sinh vật không có mặt trong hai giới Động vật và Thực vật. Người ta ước tính trong số 1,5 triệu loài sinh vật có khoảng 200 000 loài vi sinh vật (100 000 loài động vật nguyên sinh và tảo, 90 000 loài nấm, 2500 loài vi khuẩn lam và 1500 loài vi khuẩn). Tuy nhiên hàng năm, có thêm hàng nghìn loài sinh vật mới được phát hiện, trong đó có không ít loài vi sinh vật.

Virus là một dạng đặc biệt chưa có cấu trúc cơ thể cho nên chưa được kể đến trong số 200 000 loài vi sinh vật nói trên. Số virus đã được đặt tên là khoảng 4000 loài.

Poliovirus	Virus cúm gà H5N1	Virus HIV/AIDS

Trong thực tế, số loài vi sinh vật phải tới hàng triệu loài. Bảo tàng giống chuẩn vi sinh vật (VTCC) thuộc TT Công nghệ Sinh học, ĐHQG Hà Nội hợp tác với các nhà khoa học Nhật bản và dựa trên các kỹ thuật sinh học phân tử đã bước đầu phát hiện được khá nhiều loài vi sinh vật mới được thế giới công nhận