Microbiologia - primo parziale

MICROBIOLOGIA GENERALE

Dalla tassonomia è una scienza che ci permette di classificare una specie animale o vegetale, all'interno di un sistema che ne permetta subito di definirne le caratteristiche e di relazionare a questa altre specie. La scrittura corretta di un nome scientifico prevede due termini (in latino e scritti in corsivo); il primo indicherà il Genere mentre il secondo la specie; con il termine specie non si intende nient'altro che quell'insieme di esseri viventi con caratteristiche simili, in grado di accoppiarsi (illimitatamente fecondi) e di generare prole fertile (interfecondità).

La microbiologia è la scienza che studia gli organismi non visibili ad occhio nudo (quali ad esempio, i protozoi, funghi, batteri, cianobatteri ed i virus), che dal 1866, rientrano nel Regno dei Protisti. Le piante e gli animali sono organismi pluricellulari con forte differenziazione cellulare e dei tessuti; mentre, i protisti possono essere pluricellulari, unicellulari o cenocitici, i protisti pluricellulari hanno peraltro bassa o scarsa differenziazione delle cellule e dei tessuti. Con l'avanzare delle tecnologie, nell'ambito del Regno dei Protisti, si è operata una grande suddivisione in:

• CELLULE PROCARIOTE (Batteri, Eubatteri, Archeobatteri, Cianobatteri).
  • Il loro nucleo è caratterizzato per l'assenza di tutte le strutture nucleari; tant'è che si parla di un non vero e proprio nucleo bensì di nucleoidi. Un'unica molecola di DNA non vero e proprio (DNA circolare, detto anche globulo) e si moltiplica per scissione;
  • Queste cellule non posseggono strutture specifiche per il movimento, hanno pochi organuli citoplasmatici in numero.
• CELLULE EUCARIOTE (Alghe, Protozoi e funghi).
  • Il loro nucleo si caratterizza per il contenere maggior numero di materiale nucleare, numero di cromosomi, presenza di istomi e anche elementi cellulari; il DNA è lineare;
  • Queste cellule si caratterizzano per una maggior quantità numerica di organelli, movimento mediante flagella e ciglie;
  • Possono costituirsi o di una singola cellula (protozoi) o multicellulari (alghe) e i tessuti pluricellulari sono doppiamente più voluminose.

Entriamo ora nel dettaglio e riassumiamo, adattando dalla pagina di Jussi, gli organismi in esame:

• Cellule eucariote = 20-25 μm (micrometri).
• Cellule procariote = 1-2 μm (micrometri).

Un micrometro è un sottomultiplo del metro, pari to 10^-6, ovvero 0,000001 m. I micrometri li utilizziamo con i batteri. I nanometri li utilizziamo con i virus.

La più piccola distanza alla quale si possono avvicinare due punti affinché diano ancora immagini distinte sono:

• Occhio umano = 0,1 mm
• Microscopio ottico = 0,2 μm

La microscopia può essere:

1. MICROSCOPIA IN CAMPO CHIARO: sfrutta le colorazioni;
2. MICROSCOPIA IN CAMPO SCURO: la luce non entra direttamente nell'obiettivo, ma solo se deviata dal preparato. Si ottiene un'immagine luminosa su sfondo scuro ed è utilizzata per gli studi sulla motilità;
3. MICROSCOPIA A CONTRASTO DI FASE: ci sono diverse densità del preparato, diverse velocità dei raggi luminosi e diverse intensità luminose.

Esistono, inoltre, anche varie tipologie di microscopio, in base alla tipologia di studi da condurre, come ad esempio:

• MICROSCOPIO A FLUORESCENZA: sfrutta la luce ultravioletta (non percepita dall'occhio umano), che aumenta il potere di risoluzione, ed i fluorocromi. Questo tipo di attrezzo è utilizzato per particolari test diagnostici (es. LEISHMANIOSI: malattia del cane causata dai pappataci e trasmessa da insetti vettori. Per sapere se un cane ne è affetto si fa un prelievo di sangue per vedere se l'animale ha anticorpi contro i leishmania. Questa analisi necessita di un microscopio a fluorescenza).
• MICROSCOPIO ELETTRONICO A TRASMISSIONE: utilizza un fascia di elettroni per visualizzare oltre adeguando gagliarde virus, non per avere informazioni su materia o strategie strutturali. Sfrutta due tipi di colorazioni:

1. Colorazione positiva: Sali di metalli (Pb, U) aumentano il contrasto del campione e gli elettroni dell'uso possono attraversare.
2. Colorazione negativa: l'acetato fosfotungstenico (PTA) e l'acetato di uranile a pH acido non diverso scarso red scarso in zone circostanti.

MICROSCOPIO ELETTRONICO A SCANSIONE: conferisce una visione tridimensionale ed è utilizzato per compiere ampi di ricerca. I campioni vengono ricoperti da una metallo pesante (oro) per procura, caso, raggiunge rezione in elettronica.

FORMA E DISPOSIZIONI DELLE CELLULE BATTERICHE

I batteri sono cellule procariote che posseggono pochi organuli e, dunque hanno una struttura molto semplice. È necessario classificare i batteri, perché associandogli delle caratteristiche si è in grado di adeguare il comportamento nei loro confronti (se sono patogeni mi comporterò in un dato modo; se non lo sono in un altro).

Grazie ad un primo esame al microscopio si riesce a comprendere forma e disposizione dei batteri che possono essere, ad esempio, rotondi (con un diametro all'incirca di 1 mm) oppure allungati (con un asse maggiore e lunghezza di circa 5-10 mm). In particolare in base alla forma, i batteri si classificano in batteri a:

1. FORMA SFERICA: cocchi, i quali in base ad un'ulteriore disposizione possono essere suddivisi in:
   • Streptococchi (disposizione a catenella);
   • Stafilococchi (disposizione a grappolo).
2. FORMA BASTONCELLARE: bacilli;
3. FORMA INTERMEDIA: coccobacilli, si tratta di batteri che presentano una forma che non è rotonda ne allungata;
4. FORMA BASTONCELLARE RICURVA: vibrio o vibrioni.
5. SPIRALIFORME: spirochete o spirilli.

Per poter classificare i batteri si può sfruttare anche l'affinità tintoriale con alcune tecniche di colorazione, come:

• COLORAZIONE DI GRAM: I batteri possono presentare due colorazioni, in virtù delle quali possiamo classificarli in:
  • Gram- negativi;
  • Gram- positivi
  • come ad esempio gli streptococchi e gli stafilococchi, qualora sono distribuiti sulle superfici degli organismi viventi e possono essere:
    • Patogeni, ovvero in grado di provocare malattie;
    • Opportunisti, svolgono un azione patogena conseguentemente all'abbassamento delle difese immunitarie (per altre cause);
    • Simbionti, ovvero organismi che vivono in rapporto con altri organismi traendo entrambi vantaggio dal rapporto (non sempre).

BATTERI FAMIGLIA BACILLACEAE

I Bacilli comprendevano molto comuni sia gram-positivi che gram-negativi (un esempio è dei bacilli gram-negativi sono gli Enterobatteri, che si possono trovare all'interno del tratto gastrointestinale è possono essere patogeni, saprofiti, patogeno e opportunistici). Alcuni esempi di Bacilli sono:

• Salmonella, è un enterobatterio di forma bastoncellare, gram-positivo. (nella famiglia delle bacillaceae ci sono anche i "bacillus cereus" e "bacillus perfrigens", i quali sono entrambi potogeni);
• Antra o Antrac, "bacillus antracis" è un germe patogeno che colpisce soprattutto i ruminanti; occasionalmente colpisce l'uomo e,se lo fa, tramite vie aeree o ferite, dunque si tratta di una zoonosi (cioè una malattia che passa dagli animali all'uomo). L'antrace è anche definito "carbonchio ematico" e gli animali che ne sono affetti soffrono di diarrea emorragica e di polmoni pieni di sangue (si tratta di una malattia che rompe i vasi sanguigni). Per queste sue caratteristiche l'antra è usata come arma nelle guerre batteriologiche;
• Clostridi, "clostridium tetani" è un batterio che provoca il tetano; "clostridium botulinum" provoca il botulismo (es. se una confezione di mascarpone si gonfia, può contenere il "clostridium botulinum").

BATTERI FAMIGLIA INCERTA SEDIS

Brucella, sono coccobacilli, cioè germi gram-negativi e ne possono esistere varie specie ("brucella abortus", "brucella melitensis", "brucella topo"),le quali però causano tutte disfunzioni all'apparato riproduttivo, con conseguente aborto. La brucellosi, cioè la patologia conseguente all'infezione da brucella, è una zoonosi (attenzione alla "ricotta del contadino").

BATTERI FAMIGLIA VIBRIONACEAE

Vibrio, il "vibrio cholerae" è un batterio gram-negativo che induce l'infezione da colera, con l'insorgenza successivamente del colera.

BATTERI FAMIGLIA LEPTOSPIRACEAE

Leptospira, le specie di batteri che causano la leptospirosi, una zoonosi, sono caratterizzate da germi di forma elicoidale, molto sottili.

STRUTTURA DI UNA CELLULA

1. NUCLEO. Le cellule procariote non hanno un vero e proprio nucleo, di fatti si parla di nucleoid (membrana nucleare assente), il quale corrisponde ad un unico cromosoma batterico, che è di forma circolare e si definisce "super spiralizzato", ovvero molto arrotolato. La cellula batterica è, dunque, aploide. Il nucleoide, inoltre, è addossato ad un'invaginazione della membrana, detta mesosoma.
2. CITOPLASMA. Nel citoplasma di una cellula procariote non ci sono mitocondri, necessari per la respirazione cellulare; e quindi questa attività sarà rapita dai altri organelli. Il citoplasma contiene:
   • Plasmidi (piccoli filamenti circolari di DNA, il quale sarà avvolto a doppia elica);
   • Ribosomi;
   • Materiali di riserva sotto forma di granuli.