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chiaro, non penetrato dall’inchiostro, in corrispondenza della capsula (il resto si colora di

nero).

Inoltre nelle colonie batteriche, progenie di una singola cellula, che si riproduce per

scissione binaria, possiamo vedere quale batterio si sta analizzando e si possono dare

indicazioni sulla presenza della capsula. Quelle capsulate hanno contorni netti, hanno fase

liscia (fase S), mentre quelli in fase rugosa (R) hanno contorni frastagliati. Uno stesso

batterio può presentarsi in una forma S e in una forma R, perchè la capsula non è

indispensable per la vita. Quello con la capsula è patogeno, l’altro no. Questo è stato usato

da Griffith per mettere in evidenza un meccanismo di trasferimento genico: i batteri

possono trasferire materiale genetico, indipendentemente dalla replicazione. Inoltre sono

molto più sensibili agli agenti mutageni: si creano ceppi che con maggiore efficacia

colonizzano un tessuto o un ambiente.

Per quanto riguarda il bacillus Antracis, con capsula polipeptidica c’è la metacromasia: il

colorante dà un colore diverso rispetto al suo. Se coloro in blu il batterio, la capsula diverrà

rosa. Per mettere in evidenza la presenza di una capsula si può usare la termoprecipitazione

di Ascoli, viene fatto bollire il tessuto, la bollitura elimina gran parte delle proteine del

tessuto, la capsula rimane e può essere riconosciuta con anticorpi specifici.

Funzioni:

Protezione della parete cellulare

- Previene il disseccamento

- Ha funzione di adesione e colonizzazione: sia per strutture biologiche che non biologiche (si

- legano a cateteri, protesi)

Ha azione immunitaria: contrasta le cellule fagocitarie, inibisce la fagocitosi, i fagociti sono

- delle cellule di primo intervento che possono rispondere a qualunque tipo di invasione, sia

di patogeni che di materiale interte.

Altre componenti simili alla capsula:

trato mucoso: meno strutturato, con più o meno le stesse sostanze polisaccaridiche, a volte

- S

ci sono dei legami con proteine, con azione di legame. Hanno una geometria cristallina. È un

involucro protettivo, che interviene nei fenomeni di adesione alle superfici mucose,

fondamentale per il processo infettivo.

Glicocalice (biofilm): fibrille polisaccaridiche lasse, per adesione ingloba e protegge i

- microrganismi. Le strutture metaboliche possono attraversarlo, il lisozima, che tende a

distruggere la cellula, invece non può passare. Queste strutture sono fondamentali per la

patogenicità. La capsula deve essere costruita dal batterio.

Fimbrie o pili

Si possono trovare anche fimbrie o pili, appendici proteiche, strutture tibulari, cave, corte e

sottili che sono visibili al microscopio elettronico, presenti principalmente nei gram negativi,

originano dalla membrana citoplasmatica, formate dalle piline (proteine) specifiche per ogni

specie batterica.

Possiedono proprietà antigeniche. In questo caso gli antigeni si chiamano F.

Hanno funzione di adesività, servono per aderire ai tessuti degli ospiti ed impedire che

vengano portati via ad es. dalla peristalsi intestinale.

Possono esserci anche pili sessuali (NON SERVONO PER LA RIPRODUZIONE), perchè servono

al batterio per trasferire materiale genetico a un altro batterio, un batterio F+ può unirsi a

uno F-, senza pilo sessuale, e può trasferire il proprio materiale genetico attraverso la

coniugazione batterica.

Il batterio ricevente acquisisce delle caratteristiche nuove, come l’antibiotico resistenza.

Uno dei meccanismi sfruttati per impedire l’adesione di batteri è quello dell’utilizzo di

probiotici o mannosio, che si legano a dei recettori, che vengono occupati e impediscono

l’adesione: c’è una competizione tra questi batteri.

Flagelli

I flagelli sono appendici molto sottili, di aspetto ondulato, con spessore inferiore al potere di

risoluzione dei microscopio ottico e molto lunghe, possono essere visti con i sali di acido

microbiologia Page 4

risoluzione dei microscopio ottico e molto lunghe, possono essere visti con i sali di acido

tannico, che precipitano e aumentano la loro grandezza. Sono lunghi dai 15 ai 20 micron,

sono formati da una parte basale, ancorata nella membrana citoplasmatica, un filamento e

un uncino terminale. Sono organi di propulsione, che permettono ai batteri di muoversi.

Possono mettersi anche lungo il corpo batterico, quando sono di forma spirillare, per far

ruotare tutto il corpo batterico. Nel flagello vi è un flusso di processi metabolici che creano

un meccanismo enzimatico di rotazione in un senso o nell’altro. Presentano la flagellina, che

è una proteina batterica.

Le proteine Mot servono da interruttore e motore del flagello.

I batteri si muovono verso sostanze nutritive, luce, si oppongono alla gravità, verso

temperature idonee. Presentano chemiocettori. Possono esserci endoflagelli, che sono posti

alle 2 estremità del batterio, che si legano e danno movimento al batterio.

Se si seminano in un terreno semisolido con concentrazione di agar bassa un batterio per

infissione, se non è dotato di mobilità la crescita avviene solo nel sito di inoculo, se invece

ha il flagello si espande e la crescita va in senso centrifugo.

microbiologia Page 5

Parete cellulare e membrana citoplasmatica: struttura e

funzioni

mercoledì 15 marzo 2017 08:30

La parete cellulare è una struttura rigida che circonda la membrana citoplasmatica, non tutti

i batteri hanno parete: i micoplasmi. Ha 2 funzioni:

Protegge la cellula da sostanze antimicrobiche, dalla pressione osmotica: se sospesi in acqua

- distillata i batteri non scoppiano, avendo la parete, mentre le cellule possono essere

sospese in soluzione fisiologica per non scoppiare, alcuni batteri resistono alle salamoie,

soluzioni saline concentrate (alofili)

Dà una forma: i micoplasmi non hanno forma definita, sono pleomorfi

- Caratteristiche:

È costituita da sostanze proprie dei batteri: è un obiettivo per le sostanze antimicrobiche,

- come ad esempio antibiotici o penicillina

Può causare malattia: può costituire un fattore di patogenicità, perchè nella parete ci

- possono essere endotossine, che sono delle componenti della parete batterica. Anche nei

gram positivi possono costituire un fattore di patogenicità. Una soluzione iniettabile non è

sufficiente che sia sterile, perchè possono rimanere componenti di batteri, come la parete,

che è un fattore di patogenicità. Soprattutto nei gram negativi, ma anche alcune

componenti dei gram positivi

Si possono dividere i batteri in gram positivi o negativi a seconda della costituzione della

- parete

Componenti della parete cellulare

Peptidoglicano costituito da acido acetilmuranico legato a catene laterali peptidiche e da N-

acetil-glucosamina.

Esiste un meccanismo di transpeptidazione: più strutture di peptidoglicano vanno a

costituire la parete. Nei gram positivi questa struttura a maglie va a costituire fino a 20

strati, nei gram negativi c’è invece un’unica maglia. La penicillina blocca la

transpeptidazione, quindi la formazione di questi strati, è più efficace nei gram positivi. Nei

gram positivi esiste una struttura che costituisce la matrice, che si lega alla membrana

citoplasmatica e possiede acidi glicoteicoici: componenti specifiche dei batteri.

I gram negativi hanno invece una pseudocapsula esterna e un unico strato di

peptidoglicano: la pseudocapsula è un doppio strato fosfolipidico con all’interno proteine e

lipopolisaccaridi e lipoprotene di ancoraggio al peptidoglicano. I LPS sono le endotossine,

che sono agenti tirogeni, quindi inducono un aumento della temperatura corporea: alcuni

batteri, aumentano la velocità di replicazione con l’aumento della temperatura. Le proteine

della matrice formano i pori di membrana nello strato lipidico che influenza la permeabilità

del microrganismo.

I LPS dei gram negativi hanno una catena terminale polisaccaridica esterna alla parete:

antigene somatico o antigene O (sostanza in grado di legare prodotti del SI). Hanno poi un

core polisaccaridico (costante), 3 unità di chetodesossizucchero e un lipide A, che è

un’endotossina.

Una soluzione iniettabile non deve essere solo sterile (qualsiasi forma di vita assente), ma

deve essere atirogeno, quindi non deve esserci nessun tipo di endotossina.

I micoplasmi non hanno parete, esistono comunque meccanismi che possono portare alla

perdita di parete, attraverso trattamenti con enzimi autolitici/sintetasi oppure trattamento

con lisozima: distrugge il legame acido muramico e N-acetil glucosamina e porta alla lisi

batterica: sarà maggiore nei gram positivi, perchè ci sono più strati di peptidoglicano. Con

trattamento con lisozima in ambiente ad alta concentrazione salina o zuccherina, i gram

positivi diventano protoplasti, mentre i gram negativi diventano sferoplasti. Le forme L

invece sono generate spontaneamente durante la replicazione dei batteri, sono forme

abortite di batteri semnza parete, che non hanno vitalità, se non in condizioni molto

microbiologia Page 6

abortite di batteri semnza parete, che non hanno vitalità, se non in condizioni molto

particolari.

Batteri privi di parete:

Alofili

- Micoplasmi

- Forme L

- Caratteristiche:

Sono pleomorfi

- Hanno replicazione lenta

- Sono più fragili

- Sono resistenti agli antibiotici che hanno come bersaglio la parete

- I batteri gram positivi sono colorati in violetto, i gram negativi in rosso. Le colorazioni

servono a mettere in evidenza le diverse caratteristiche dei batteri. Per vedere queste

colorazioni si usa il microscopio ottico, mentre per gli UV quello elettronico.

Ci sono coloranti vitali, che sono acquisiti dai batteri vivi, mentre altri richiedono la

fissazione, come la colorazione di Gram, che porta alla morte del batterio. La colorazione

vitale si usa ad esempio per vedere la motilità dei batteri.

Le tecniche di colorazione più diffuse sono:

Gram: permette di dividere gram positivi e negativi; il primo trattamento è con

- cristalvioletto, che dà una colorazione viola, poi aggiungo liquido di Lugol, che è

mordenzante, fa acquisire il colorante alle strutture batteriche. Successivamente vi è una

decolorazione con alcol/acetone in proporzioni di 4:1 e infine si aggiunge un secondo

colorante, come safranina (rosso) o fucsina basica, che coloreranno i batteri decolorati. I

gram positivi trattengono il cristalvioletto e appaiono blu-viola, gli altri, che perdono la

prima colorazione, diventano rosa. Per l’osservazione si usa una goccia di olio di cedro da

immersione: per evitare che i raggi vengano deviati si usa l’olio di cedro, che ha la stessa

densità del vetro.

Ziehl-Neelsen: mette in evidenza dei gram positivi acido-resistenti, con componente lipidica

- importante, che forma una cera, il capostipite è il micobatterio tuberculare. Uso un primo

colorante rosso, scaldo poi il batterio, la componente cerosa si allarga e la fucsina penetra.

Poi decoloro con una soluzione di alcol/acido solforico o cloridrico. Si decolorano solo i non

acido resistenti. Alla fine metto il blu di Metilene, colorante di contrasto. I micobatteri

hanno mantenuto il rosso, mentre i non acido resistenti sono blu. Nel bovino si può vedere

anche la paratubercolosi, malattia dell’apparato digerente, forse è una zoonosi, correlata al

morbo di Crohn. Altri micobatteri importanti sono l’avium e quello della lebbra.

microbiologia Page 7

Preparazione di un vetrino

lunedì 20 marzo 2017 08:30

Permette di vedere forma, dimensioni, organizzazione, struttura: presenza della parete, che

è un target di alcuni antibiotici. L’osservazione può essere fatta solo con il microscopio

ottico. Il supporto deve essere permeabile alla luce, quindi serve un vetrino portaoggetti.

Solitamente si parte da una colonia isolata di batteri: la colonia è la progenie di una singola

cellula batterica. In 18-24h si arriva a ottenere oltre un miliardo di cellule, in condizioni

opportune, perchè i tempi di replicazione sono brevi, intorno ai 20-30 minuti. Una colonia

batterica è visibile a occhio nudo. Può essere sospesa in acqua distillata, perchè i batteri la

parete. Infatti nela fisiologica ci sono sali che potrebbero darmi artefatti.

Viene quindi messa una goccia di acqua distillata sul vetrino e poi sospesa la colonia: il

colore diventa lattiginoso: è un modo per contare le cellule batteriche, in base all’opacità si

può quantificare il numero di cellule presenti. Il materiale con cui prelevo batteri deve

essere sterilizzato, perchè non devo contaminare l’ambiente con il materiale biologico, che

è potenzialmente patogeno.

Lascio poi asciugare, anche se i batteri sono ancora vitali e potenzialmente patogeni:

essicamento.

Successivamente avviene la fissazione: il batterio si fissa al ventrino e mantiene inalterate le

caratteristiche, anche se sottoposto a coloranti. La fissazione può avvenire in 2 modi:

Fissazione chimica con alcool etilico assoluto, alcool e etere, alcool metilico

- Fisssazione al calore: con il becco Bunsen, che ha fiamme a gas. Il vetrino viene fatto passare

- per 3 volte sul becco Bunsen e questo fissa il preparato al vetrino

La fissazione permette l’uccisione del microrganismo.

A questo punto si possono fare le colorazioni, che sono non vitali, che possono essere

semplici o complesse.

Posso usare un singolo colorante, come blu di metilene (colorazione positiva) oppure

inchiostro di china (colorazione negativa). Questo può far vedere la capsula, le dimensioni o

la forma del microrganismo.

Le colorazioni differenziali sono le più complesse, si usano più di un colorante e altri

reagenti, il differenziamento cromatico dei batteri o di strutture a composizione chimica

diversa possono far vedere:

Parete cellulare

- Flagelli: si vedono grazie a sali dell’acido tannico, che precipitano lungo il flagello e lo

- rendono visibile

Capsule: blu di Loffler, inchiostro di china

- Spore: verde malachite

- Le colorazioni più importanti sono quella di Gram, la colorazione dei batteri acido resistenti

(Ziehl-Neelsen). microbiologia Page 8

Membrana citoplasmatica

lunedì 27 marzo 2017 08:30

È a doppio strato fosfolipidico, analoga agli eucarioti. Delimita la cellula procariota, è una

membrana a doppio strato a mosaico fluido. È costituita da fosfolipidi, proteine

transmembrana e opanoidi: sostituiscono gli steroli, che vi sono invece nei micoplasmi.

Funzioni:

Trasporto di molecole

- Trasporto passivo

- Trasporto attivo

- Osmosi

- È sede di importanti funzioni metaboliche, nei batteri infatti non ci sono mitocondri, quindi

questa funzione è vicariata da invaginazioni strutturali della membrana citoplasmatica, che

sono i mesosomi.

Ha anche funzioni nella secrezione di enzimi extracellulari per demolire sostanze complesse

e poi internalizzarle. Serve anche per la respirazione (mesosomi) e la fotosintesi

(cromatofori).

Ha anche una funzione nella replicazione dei batteri, quindi nella riproduzione.

Contiene proteine specifiche per legare il DNA in fase replicativa e forma il setto divisore del

citoplasma a fine divisione. Infine permette la sintesi della parete cellulare.

Possono attivare percorsi metabolici, in presenza di certi metaboliti: i batteri usano sostanze

metaboliche diverse, esistono ceppi di pseudomonas che sono in grado di metabolizzare

anche gli idrocarburi; sono importanti per il disinquinamento di alcune aree.

Respirazione: i batteri non hanno mitocondri, che sono responsabili della produzione di

energia, ma utilizzano invaginazioni della membrana, i mesosomi, dove si trovano gli enzimi

respiratori, di tipo fotosintetico od ossidativo. I batteri hanno plasticità nei sistemi di utilizzo

di energia, avendo 2 sistemi diversi.

Un’altra funzione è quella della riproduzione: i mesosomi possono formarsi a livello centrale

della cellula e portarsi agli estremi, dopo che la cellula è stata suddivisa in due cellule figlie,

identiche a quella di origine: scissione binaria. I batteri si replicano in tempi molto rapidi, in

10-18 ore possono generare anche una progenie di un miliardo di cellule.

L’altra funzione è quella di sintetizzare la parete cellulare.

Il mesosoma è anche il punto dove si lega il DNA durante la replicazione.

Strutture intracitoplasmatiche

I batteri hanno poche strutture:

Corpo nucleoide: contiene l’acido nucleico, è un singolo cromosoma nudo superspiralizzato

- per il suo impaccamento; la lettura del genoma è lineare, perchè non ci sono introni, cioè

zone non codificanti; ci sono tutte le informazioni per la sintesi delle proteine.

Molecole di DNA extracromosomiale, i plasmidi, sequenze di acido nucleico circolare, che

- contengono informazioni non essenziali, ma importanti, come l’antibiotico resistenza; sono

presenti pochi geni, il materiale genetico non è nel corpo nucleoide, si replica

autonomamente. Ci possono essere più plasmidi, che possono costituire vettori, che

possono essere usati per veicolare informazioni nel batterio. Possono essere scambiati tra i

batteri. normalmente contengono 2 informazioni essenziali, il fattore R, per l’antibiotico-

resistenza e il fattore F, per la produzione del pilo sessuale, con cui si può coniugare con un

batterio che non ha il pilo sessuale e può produrre il pilo a sua volta, dopo aver ricevuto il

plasmide. Un’altra informazione è quella per la produzione di tossine: è un fattore di

patogenicità. Il plasmid fingerprint va a vedere le sequenze di plasmidi in una cellula

batterica e questo può dare un’identità genetica.

Ribosomi: servono per la sintesi proteica, nei batteri hanno un coefficiente di

- sedimentazione diverso (70s e non 80s) e questo può essere un bersaglio per gli

microbiologia Page 9

sedimentazione diverso (70s e non 80s) e questo può essere un bersaglio per gli

antimicrobici. Nelle cellule eucariote sono presenti i mitocondri, che possono essere

filogeneticamente dei batteri degenerati, perchè sono fonti di energia, hanno un acido

nucleico: le cellule eucariote sono un’evoluzione delle procariote.

Materiali di riserva: i batteri ingegnerizzati hanno accumuli di sostanze, tra cui globuli di

- glicogeno e amido, lipidi e altre sostanze.

Acqua: componente essenziale per la vita dei batteri, questi però anche in assenza di acqua

- sono in grado di rimanere vitali, ma non di moltiplicarsi

Enzimi

- Spora: non in tutti i batteri, è un sistema di resistenza alle condizioni più estreme. Può

- essere prodotta in particolare da bacilli e clostridi, quando le condizioni ambientali

diventano estreme, come temperature o pressioni elevate, radiazioni, mancanza di acqua. Si

trova all’interno del citoplasma batterico.

Non ci sono mitocondri, reticolo endoplasmatico e apparato di Golgi

microbiologia Page 10

La spora

lunedì 3 aprile 2017 08:30

Non si trova in tutti i batteri, è una struttura di resistenza: in condizioni estreme, in cui la

vita è in pericolo, viene attivato questo meccanismo di resistenza: produrre teche sporali ed

inserire all’interno le strutture indispensabili per la riproduzione del batterio, queste sono

incapsulate nelle teche e viene attivato un periodo di quiescienza, un periodo inattivo.

Vengono inseriti acidi nucleici, enzimi necessari per attivare la sintesi, quindi la traduzione,

tolgono acqua (tutto metabolicamente inerte) e il batterio rimane in condizioni silenti. Nel

momento in cui le condizioni ambientali tornano ad essere favorevoli, il batterio attiva un

meccanismo di sporulazione: la spora dà origine a un nuovo corpo batterico, che svolge

nuovamente tutto il metabolismo. La spora può trovarsi o all’interno del corpo batterico,

oppure dispersa, perchè questo si è distrutto. Questo è un fattore di patogenicità.

I batteri che sono in grado di produrre la spora sono del genere bacillus clostridium. Un

esempio di bacillo sporigeno è il bacillus antracis, importante anche perchè ha una capsula

differente e può creare spore.

Se ho materiali di animali morti che contengono le spore, queste, anche se bollite, non

vengono distrutte e le spore rimangono vitali. Oltre ai bacilli ci sono i clostridi, come il

clostridium botulinium. La spora può anche essere una struttura positiva: i lattobacilli sono

resistenti alla pastorizzazione del latte, che non supera gli 80 gradi.

La produzione della spora aviene con diversi passaggi:

Invaginazione della membrana plasmatica con cromosoma, ribosomi e poco materiale

- solubile, perchè sono strutture essenziali per riattivare la replicazione del batterio

Formazione attorno al core di diversi strati che proteggono la struttura, le pareti sporali, che

- formano l’esosporio, il cui costituente tipico è l’acido dipicolinico, che compatta le strutture

della spora

Eliminazione dell’acqua

- Questa condizione può permanere anche per anni, quando ricompaiono condizioni ottimali

per la crescita del batterio, si ha la germinazione della spora, che deve assorbire acqua,

eliminare l’acido dipicolinico e quindi a livello metabolico nella spora che si apre inizia la

traduzione del DNA: si riformano delle strutture e vengono eliminati gli strati protettivi.

La spora è una struttura costruita nel corpo batterico è può avere diverse dislocazioni, si

possono dividere i batteri in:

Battridi: la spora è in zona equatoriale o sub-terminale e ha lo stesso diametro del corpo

- batterico, quindi non modifica la forma del batterio

Clostridi: la spora è in zona equatoriale o sub-terminale e ha diametro superiore a quello del

- batterio

Plettridi: la spora è terminale e ha diametro superiore a quello del batterio

- Queste distinzioni non sono assolute. Le spore possono essere messe in evidenza attraverso

delle colorazioni:

Gram: incolore

- Ziel-Nielsen: rossa

- Shaffer e Fulton: prevede una prima colorazione con verde malachite, acquisito dal batterio,

- poi viene usata una colorazione rossa, la safranina, per far entrare questo colorante si deve

scaldare il batterio: il verde colora il corpo batterico, la safranina darà la struttura di colore

rosso che è la spora

I generi batterici produttori di spore sono i Bacillus (bacillus antracis, lattobacilli) e i

Clostridium (botulinum, tetani, perfringens).

Per eliminare gli sporigeni devo usare condizioni più estreme. La componente fondamentale

per il metabolismo di un batterio è l’acqua libera: l’assenza di acqua può non essere

mortale, perchè attiva la produzione di spore, ma è fondamentale. Se uso sistemi che

rendono l’acqua non biodisponibile, creo problemi ai batteri. Oltre all’acqua le altre

microbiologia Page 11

rendono l’acqua non biodisponibile, creo problemi ai batteri. Oltre all’acqua le altre

componenti sono una fonte di carbonio, per energia, una fonte di azoto, per la costituzione

di parti batteriche e sali minerali. Un altro fattore fondamentale è la temperatura: la

maggior parte dei batteri di interesse medico-veterinario-sanitario, ha un optimum di 37

gradi, che è quella del corpo. Vi sono però anche animali a temperatura più bassa come

pesci e rettili, quindi vi sono microrganismi che si sono adattati a quelle temperature, anche

molto basse.

Un’altra caratteristica importante è il pH, che condiziona i processi metabolici e

normalmente è intorno al neutro. I batteri non hanno tensione osmotica, perchè hanno la

parete, quindi riescono a sopravvivere anche in condizioni osmotiche differenti. Da un punto

di vista metabolico hanno efficienza elevata. Da ultimo sono in grado di buttare all’esterno

degli enzimi, che digeriscono in parte le sostanze, che poi vengono internalizzate già mezze

distrutte. microbiologia Page 12

Metabolismo

lunedì 10 aprile 2017 08:30

I microrganismi, in base alla richiesta di fattori nutritivi, possono essere divisi in autotrofi ed

eterotrofi. I batteri autotrofi non hanno necessità di assumere nutrienti di un certo tipo

dall’ambiente, quindi sono autosufficienti. Mentre gli eterotrofi richiedono componenti

organici come fonte di energia.

Gli autotrofi utilizzano invece carbonio sotto forma inorganica.

Negli organismi fotosintetici il carbonio inorganico viene usato attraverso la fotosintesi e

sono create molecole organiche. Ci sono dei cianobatteri, come la spirulina, che sono

fotosintetici. Gli organismi chemiosintetici utilizzano altri composti.

Dal punto di vista metabolico i batteri hanno bisogno di una fonte di carbonio (molecole

organiche semplici, CO2 dall’aria), energia (solare o chimica), acqua e vari ioni, come ferro e

manganese, che possono essere presenti in tracce o in quantità più elevate, che fanno parte

dell’ambiente dove vive il batterio e sono cofattori per enzimi della respirazione, ciclo di

Krebs, glicolisi, quindi fondamentali per la vita di questo.

I batteri possono ricavare energia da zuccheri, ma in misura minore anche da grassi e

proteine. Questi sono scissi in molecole singole e poi attraverso una glicolisi anaerobia e

reazioni aerobiche si può ottenere energia. Reazioni di tipo secondario sono quella di

degradazione dei lipidi a glicerolo e acidi grassi, il glicerolo può andare alla via glicolitica,

mentre negli AA si va alla via glicolitica grazie alla gluconeogenesi.

Richieste dei batteri per la crescita:

Temperatura ottimale (il range di temperatura non è fondamentale)

- pH ottimale, possono crescere a pH molto acidi o molto basici

- nutrienti (zuccheri, grassi e proteine)

- energia (solare, termica etc.)

- ossigeno che può essere presente o assente: batteri divisi in categorie

- La membrana cellulare è sede di processi biosintetici, degli enzimi della catena respiratoria e

dei processi di fosforilazione ossidativa.

A seconda della presenza o meno di ossigeno ci sono diverse situazioni:

respirazione aerobia: costituita da 2 processi, che sono la glicolisi associata a ciclo di Krebs e

- fosforilazione ossidativa

respirazione anaerobia: costituita da parte glicolitica e una fermentativa

- parte solo fermentativa

- Resprazione aerobia

Il piruvato è trasformato in anidride carbonica, viene prodotto NADH, a elevato contenuto

energetico, a livello della fosforilazione ossidativa il NADH è trasformato in NAD+ e viene

prodotta energia, che servirà per i processi della cellula.

Respirazione anaerobia

Vi sono una riduzione e un’ossidazione del NAD (nella parte fermentativa), con produzione

di ATP, in questo caso la produzione non è efficiente come nella respirazione aerobia.

Processi fermentativi

Prevedono l’utilizzo del NAD e il piruvato viene trasformato in etanolo (fermentazione

alcolica) o acido lattico (fermentazione lattica) e si sviluppano dei gas durante il processo.

I batteri si dividono in:

Aerobi obbligati stretti: solo in presenza di ossigeno, non sono in grado di fermentare il

- substrato, possono usare la fosforilazione ossidativa per produrre ATP. Es. Mycobacterium

tubercolosis, che cresce lentamente in presenza di ossigeno, ci mette 2/3 settimane.

Anaerobi obbligati: come il clostridio, non avendo a disposizione ossigeno non possono fare

- la fosforilazione ossidativa, ma possono usare la fermentazione; sono detti anaerobi

obbligati, perchè vivendo non in presenza di ossigeno non possiedono gli enzimi che

servono per la detossificazione dai radicali dell’ossigeno, se venisse usato come substrato,

microbiologia Page 13

servono per la detossificazione dai radicali dell’ossigeno, se venisse usato come substrato,

quindi non hanno superossido dismutasi, catalasi e perossidasi. Es. Bacteroides e

Clostridium.

Anaerobi facoltativi: possono adottare o la via fermentativa o la respirazione aerobia. Es.

- molti batteri di interesse medico, tra cui i microaerofili (Gram+, Streptococchi e Lattobacilli),

che crescono meglio con concentrazioni basse di ossigeno.

Ossigeno

Colture in microaerofilia: con Brucella e Campylobacter, che contaminano il cibo. Crescono

1. meglio se abbiamo una presenza di CO2 dal 5 al 10%, che si ottiene chiudendo le colture in

una giara oppure una sacca per microerofilia. Ora ci sono gli incubatori a CO2.

Colture in anaerobiosi: è possibile sostituire l’ossigeno con altri gas, usando un termostato

2. dove l’aria è rimpiazzata con miscela di gas o gas singoli. In maniera similare si possono

usare sacche ermetiche dove l’anaerobiosi si ottiene per via chimica.

Sicuramente la sintesi proteica è un passaggio importante, infatti tanti antibiotici agiscono

su questo passaggio, anche perchè i ribosomi batterici sono diversi da quelli umani. Gli

amminoglicosidi come streptomicina o gentamicina legano le proteine del ribosoma 30S,

quindi inibiscono la crescita della proteina. In maniera simile agiscono le tetracicline e i

macrolidi. Le tetracicline agiscono a livello della subunità 30S, mentre i macrolidi si legano

alla 50S, in ogni caso si ha il blocco della sintesi proteica. Questi antibiotici non sono

battericidi, ma sono batteriostatici, quindi il batterio smette di produrre proteine e cessa di

crescere (diverso dalle penicilline che agiscono sulla parete).

Alcuni elementi essenziali sono fondamentali per la crescita batterica, come magnesio,

calcio, ferro, sodio, potassio, fosforo, zolfo; sono recuperati dall’ambiente perchè non

possono essere sintetizzati. I patogeni captano ad esempio il ferro libero all’interno degli

animali, infatti alcune proteine batteriche hanno affinità più alta di quella dell’ospite. Il cloro

è importante invece per il trasporto, i composti organici di CO2 sono importanti, così come

quelli fosforati, che sono costituenti degli acidi nucleici. Tra gli elementi secondari c’è lo

zinco, alcol deidrogenasi, manganese, nichel, molibdeno, tungsteno etc.

Composizione terreni di coltura

Sostanze nutrienti: la carne bovina bollita è stata sostituita da idrolisati, estratti di carne o

1. lievito

Sostanze energetiche come glucosio

2. Ioni essenziali: possono essere in quantità di pochi g/l oppure in mg/l

3. Sostanze tamponanti: fosfati per mantenere il pH costante

4. Sostanze selettive: per selezionare alcuni tipi di batteri, modificando il pH o usando

5. antibiotici, come negli antibiogrammi, per sapere se il batterio è sensibile a questi

Sostanze metabolizzabili: carboidrati o amminoacidi

6. Sostanze gelificanti: agar, che fonde a 85 gradi e solidifica a 38, quindi posso creare un

7. terreno solido o semisolido

Altre sostanze: fattori X e V della coagulazione per alcuni batteri, perciò si usa siero di

8. cavallo o sangue di montone, oppure si coltiva in presenza di S. Aureus per ottenere questi

fattori

Acqua distillata

9. Possiamo dividere i terreni in:

Minimi: acqua, glucosio, solfato di ammonio e Sali minerali, può essere un terreno di

- trasporto

Complessi: fattori di crescita

- Terreno standard o brodo nutritivo: a pH neutro con acqua, cloruro di sodio, estratto di

- carne e peptone (proteine animali digerite)

Agar nutritivo: all’1,5-2%

- Terreni per primo isolamento: agar sangue (defibrinato) oppure agar cioccolato, dove i

- globuli rossi si lisano al calore

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DETTAGLI
Esame: Microbiologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina veterinaria (a ciclo unico - durata 5 anni)
SSD:
Università: Milano - Unimi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher marti_96_ di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Microbiologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Milano - Unimi o del prof Bonizzi Luigi.

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