Generalità batteri

Materie:	Riassunto
Categoria:	Microbiologia
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Cugis Dario Cl. V E 04 / 03 / 2007
CELLULA BATTERICA
CRESCITA IN COLTURE
Metodi d’isolamento di colture pure
1. Tecnica dello striscio e della distribuzione su piastre.
2. Tecnica delle piastre disseminate.
3. Tecnica delle colture di arricchimento.
4. Tecnica delle diluizioni seriali.
5. Tecnica di isolamento di una singola cellula.
Colture pure e caratteri colturali:
Popolazioni microbiche naturali:
• I batteri o gli altri microrganismi, quando crescono su un terreno di laboratorio, sono chiamati coltura.
Colture miste:
• La popolazione microbica presente nel nostro ambiente è grande e complessa. Molte differenti specie microbiche abitano normalmente in varie parti del nostro corpo (orale, intestinale, cutanea) ed in modo analogo nel nostro ambiente (aria, suolo, acqua).
Colture pure:
• Una coltura pura è costituita da una popolazione di cellule derivate da un’unica cellula madre. Essa rappresenta una condizione artificiale per l’accrescimento dei batteri ed è una condizione imposta da manipolazioni di laboratorio.
Caratteri colturali:
• Uno dei principali caratteri dei batteri è l’aspetto (caratteri di accrescimento) che assumono dopo essere cresciuti su vari terreni.
• I caratteri colturali forniscono indizi utili per l’identificazione.
Coltivazione dei batteri:
• Una condizione per poter studiare i microrganismi è poterli coltivare nelle condizioni di laboratorio.
• Per questo scopo si devono conoscere quali sostanze nutritizie e quali condizioni fisiche essi richiedono.
• Tali informazioni hanno consentito di sviluppare numerosi terreni o mezzi per la loro coltura.
Esigenze nutrizionali:
1. Sorgente di energia:
• Organismi fototrofi
(Energia radiante).
• Organismi chemiotrofi
(Ossidazione dei composti chimici).
2. Sorgente di carbonio:
• Organismi autotrofi (Fotoautotrofi e Chemioautotrofi)
(CO2).
• Eterotrofi
(Composti organici).
3. Richiesta di azoto:
• Azoto atmosferico.
• Composti inorganici dell’azoto.
• Azoto proteico.
4. Richiesta di zolfo e fosforo:
• Composti organici dello zolfo.
• Composti inorganici dello zolfo.
• Zolfo elementare.
• Fosfati.
5. Elementi metallici:
• Sodio – Ferro.
• Potassio – Zinco.
• Calcio – Rame.
• Magnesio – Fosforo.
• Manganese – Cobalto.
6. Vitamine e composti vitamino-simili:
• Tiamina (B1).
• Riboflavina.
• Niacina.
• Piridossina (B6).
• Biotina.
• Acido pantotenico.
• Acido folico.
• Cobalamina (B12).
• Vitamina K.
7. Bisogno di H2O:
• Tutte le sostanze nutritive devono essere in soluzione.
Esigenze gassose:
1. Aerobi:
• Si accrescono in presenza di ossigeno libero.
2. Anaerobi:
• Si accrescono in assenza di ossigeno libero.
3. Anaerobi facoltativi:
• Si accrescono sia in presenza che in assenza di ossigeno libero.
4. Microaerofili:
• Si accrescono in presenza di piccole quantità di ossigeno.
Vita al di sopra dei 100°C:
• Fino ad ora, la temperatura più elevata per la crescita batterica veniva considerata 105°C.
• Si riteneva che la temperatura massima di sopravvivenza fosse circa 100°C, vale a dire il punto di ebollizione dell’acqua.
• In questi ultimi anni, tuttavia, sono stati individuati nuovi batteri termofili che crescono in fumarole di zolfo, localizzate lungo le spaccature ed i crinali del fondo dell’oceano, dalle cui bocche fuoriescono getti d’acqua ricchi di zolfo con temperature superiori ai 350°C.
• Si è osservato che questi batteri sono capaci di crescere e riprodursi a 115°C.
• Ciò conferma la possibilità di crescita batterica a temperature elevatissime.
• La pressione presente nel loro habitat è sufficiente a mantenere l’acqua allo stato liquido (a 265atm).
• Le proteine, le membrane e gli acidi nucleici di questi batteri rimangono eccezionalmente stabili a queste temperature, tanto da rappresentare soggetti ideali per studiare le modalità necessarie alle macromolecole ed alle membrane per mantenersi stabili.
• Si ritiene possibile, in un futuro prossimo, la progettazione di enzimi in grado di funzionare a temperature elevate.
• Alcuni enzimi termostabili, provenienti da questi batteri, possono risultare di estrema importanza nei vari campi industriali.

CRESCITA MICROBICA
Riproduzione ed accrescimento:
• Riproduzione ( Divisione cellulare per scissione binaria.
• Accrescimento ( Tasso di accrescimento espresso come tempo di generazione.
Moltiplicazione cellulare:
• Le cellule batteriche si moltiplicano per scissione binaria: il materiale genetico si duplica e si distribuisce ai due poli della cellula batterica, la quale si allunga e alla fine si divide in due cellule figlie identiche alla cellula madre.
• In condizioni avverse alcuni batteri vanno incontro a un processo di divisione modificato, al termine del quale vengono prodotte forme quiescenti, dette spore, in grado di sopportare condizioni estreme di temperatura e umidità.
Ciclo cellulare:
• Numerosi eventi chimici e fisici hanno luogo in una cellula batterica nel periodo compreso tra la sua generazione e la divisione in cellule figlie.
Fasi:
a) sintesi coordinata di macromolecole e di altri componenti cellulari (crescita);
b) formazione del setto;
c) divisione caratterizzata da una seri di reazioni che culminano nel trasferimento di una copia di DNA in ciascuna cellula delle cellule figlie.
AZIONE PATOGENA DEI BATTERI
Meccanismo dell’azione patogena:
• Un batterio viene definito patogeno quando è in grado di invadere i tessuti di un organismo ospite e di moltiplicarvisi, danneggiando la funzionalità normale dell’ospite con la liberazione di sostanze tossiche.
• In un batterio altamente patogeno risultano fattori di virulenza l’invasività (capacità di penetrare e diffondersi) e la capacità di elaborare tossine, fattori responsabili della sintomatologia morbosa e a volte della morte dell’ospite.
Invasività:
• La moltiplicazione dei batteri patogeni nei tessuti dell’ospite è legata a svariate proprietà della cellula batterica quali, l’adesività, la capacità a produrre enzimi extracellulari che ne favoriscono la diffusione, la capacità di inibire la fagocitosi.
Produzione di tossine:
• Molti batteri e altri microrganismi possono produrre veleni macromolecolari che causano tossicità nei tessuti dell’uomo e degli animali. Tali sostanze vengono chiamate tossine e si distinguono in esotossine e endotossine:
• Le esotossine sono generalmente di natura proteica e prodotte in forma solubile da batteri vivi che le diffondono nei liquidi e nei tessuti dell’ospite. Di norma vengono sintetizzate dai batteri Gram-positivi.
• Le endotossine sono sostanze di natura lipopolisaccaridica liberate in seguito a disgregazione del batterio per autolisi. Sono liberate in particolare da batteri Gram-negativi.
STRUTTURA GENERALE DEL BATTERIO
Schema delle forme batteriche:
Schema generale di un batterio: