Schema Biologia dei microrganismi

Ribosomi 70s Ribosomi 80s • Traslocazione di gruppo: veicolato da 5 proteine. Porta all'interno

zuccheri o fonti di carbonio. Una proteina trans membrana riconosce lo

zucchero e vi ci interagisce. Altre proteine intercettano il PEP

trasformandolo in piruvato con perdita di un gruppo fosfato che viene

La “s” sta per coefficiente di sedimentazione: in tempo dopo cui, messo in legato allo zucchero (es. glucosio),(sulla proteina trans-membrana)

sospensione, raggiunge il fondo della provetta. creando così il Glucosio-6-P.

Gli eucarioti originano dalla fusione di due organismi procarioti (teoria della • Sistema ABC: consumo una molecola di ATP per portar dentro lo

simbiosi). Negli eucarioti troviamo infatti due DNA: quello contenuto nel nucleo zucchero

e quello mitocondriale. Per aumentare il trasporto di molecole o accelero i processi di assorbimento di

IL MICROSCOPIO: dalla sorgente luminosa la luce viene convogliata in un molecole dall'esterno o aumento la quantità di proteine trans-membrana.

diaframma, poi nel condensatore, attraversa il vetrino colpisce il microrganismo

e il vetrino copri-oggetto e alla fine raggiunge l'obiettivo. Gli obiettivi possono PARETE CELLULARE: struttura presente nei procarioti. Ha la funzione di

essere a secco o a immersione (goccia di olio sintetico tra vetrino e obiettivo- conferire rigidità alla cellula; è costituita da polimeri degli amminozuccheri

migliore risoluzione). ( NAG e NAM) e peptidi, tenuti insieme da legami covalenti (ponti

Il potere risolutivo è la capacità di distinguere due oggetti vicini tra loro. interpeptidici), oltre che da acidi teicoici, acidi lipoteicoici e proteine di parete.

Per rendere i microrganismi più visibili al microscopio posso:

• Se immergo un microrganismo in soluzione ipotonica l'acqua entra per

Colorarli (influenzo la vitalità degli stessi)

• diffusione causando l'innalzamento della pressione osmotica e la conseguente

Microscopio a contrasto di fase (diaframma anulare) rottura della cellula (lisi). Se invece immergo la cellula in una soluzione

MEMBRANA CELLULARE: è una struttura molecolare che separa l'interno della isotonica la cellula non assorbe acqua (protoplasto).

cellula dall'ambiente esterno. È organizzata in un doppio strato fosfolipidico, il Lisozoma: enzima in grado di rompere la parete cellulare (lisi), determinando

quale è fluido (proprietà data dal tipo di fosfolipide e dalla temperatura).

quindi un'azione di controllo nei confronti dei batteri. I batteri possono essere:

•

Trova applicazione o nei formaggi (es. Grana Padano) o in campo medici (es. Fotoautotrofi: recuperano E dalla luce e carbonio dalla CO 2

•

antibiotici). Fotoeterotrofi: recuperano E dalla luce e C dalla sostanza organica

• Chemioautotrofi: recuperano E dalla sostanza organica e C da CO

Gram + Gram - 2

• Chemioeterotrofi: recuperano E e C dalla sostanza organica

Possiedono una parete cellulare e una Possiedono una parete sottile posta I terreni di coltura sono soluzioni di nutrienti usate per far crescere i

membrana cellulare tra una membrana interna e una microrganismi in laboratorio e vengono preparati in piastre Petri o provette.

esterna Sono di norma costituiti da Agar il quale è un polisaccaride in grado di

diventare gelatinoso a T<40° ; non può essere usato come forma di nutrimento

Fasi della colorazione di Gram: e non altera il pH.

1. Distribuzione delle cellule sul vetrino, eliminazione dell'acqua e Per inoculare le colture posso usare l'ansa con la tecnica dello striscio, usando

fissaggio la spatola in superficie o inoculando per inclusione nel terreno (metto i

2. Colorazione primaria utilizzando cristalvioletto microrganismi e poi sopra il terreno liquido).

3. Mordente: liquido di Lugol Un terreno di coltura deve essere sterile; applico una sterilizzazione assoluta

4. Decolorazione: lavaggio con etanolo (scioglie i fosfolipidi) tramite l'impiego di calore umido maggiore di 100° per un certo tot di tempo a

5. Colorazione con saframina pressioni elevate. Le principali fonti nutrizionali di un terreno sono carbonio

I Gram+ saranno viola scuro mentre i Gram- viola chiaro. (zuccheri), azoto (ammoniaca, nitrati, nitriti, amminoacidi, peptidi..) e fosforo. I

Gli antibiotici agiscono durante la formazione delle pareti cellulari terreni di coltura possono essere selettivi (selezionano i microrganismi che

ostacolandone il giusto assemblaggio legandosi a specifici dipeptidi e sono in grado di crescere con determinati nutrienti). I microrganismi crescono

cambiandone la natura. Il microrganismo può però produrre un meccanismo di per crescita microbica, l'aumento del numero di cellule segue un meccanismo

resistenza sostituendo il dipeptide con uno avente la stessa funzione ma di divisione. La crescita microbica ha un andamento esponenziale. Il tempo di

composto da amminoacidi diversi. generazione è il tempo che la popolazione impiega a raddoppiare il suo

numero.

La parete cellulare dei lieviti si sviluppa dopo la membrana cellulare e uno • Fase di latenza: periodo di adattamento iniziale in cui non ci sono

strato periplasmatico e comprende: divisioni cellulari

1. Chitina: sopratutto dove avviene la gemmazione (riproduzione • Fase di crescita esponenziale: le cellule si dividono, posso calcolare il

sessuata), ma può anche essere un recettore di tossine killer, mantiene tempo di generazione (velocità di divisione costante)

l'integrità osmotica e maggior costituente delle cicatrici di • Fase stazionaria: ho un'interruzione della crescita (riproduzione e

gemmazione. morte cellulare bilanciate). Le cause di questo fenomeno sono:

2. Glucani ◦ diminuzione fonti energetiche

3. Mannoproteine ◦ accumulo acidi organici (abbassamento pH)

La differente tipologia di parete (dovuta a differenti tipi di ◦ accumulo di CO2 (inibisce metabolismo)

glucani/mannoproteine) è rilevante quando i lieviti vengono usati per la ◦ cambiamenti di temperatura

fermentazione in quanto possono o flocculare (se la matrice del lievito ha ◦ elevata densità cellulare

densità maggiore al liquido) o flottare (se il liquido ha densità maggiore della • Fase di morte: progressiva morte dei microrganismi

matrice). 1. Fase G1

2. Fase di sintesi del DNA (fase S)

3. Fase mitotica di separazione

La cellula figlia è in uno stato fisiologico diverso da quello della madre per cui

deve prima “crescere” prima di potersi dividere a sua volta. Questo tipo di

METODI DI CONTA INDIRETTA METODI DI CONTA DIRETTA riproduzione avviene quando la cellula si trova in condizioni favorevoli.

Peso totale cellulare Conta al microscopio: utilizzo delle Riproduzione sessuata: quando la cellula si trova in condizioni sfavorevoli da

camere di conta con solchi tracciati origine a delle spore (es. 4 aploidi da saccharomyces) avvolte da un sacco

(più distanza) in cui inserisco i (ascospore) 2 a e 2 alfa. Esse posso andare incontro a coniugazione se si

microrganismi. Non distinguo le trovano in contatto tra loro (di tipo sessuale opposto) fondendosi e dando

cellule morte da quelle vive origine ad una cellula diploide.(rimescolamento genetico).

Le due spore si riconoscono di sesso opposto in quanto secernono peptidi con

Analisi chimica di un componente Calcolatore Coulter: Le cellule in sequenze diverse che entrano in contatto con dei recettori posti sulla superficie

cellulare sospensione scorrono in un flusso delle spore e se vengono riconosciuti avviene la fusione.

dentro un flusso (???) dove si Questo lievito può fare sia respirazione che fermentazione alcolica.

dispongono in fila e vengono colpite Esegue l'effetto CRABTREE, avendo a disposizione molto carbonio sceglie il

da un raggio laser che registra circa 6 metabolismo più adatto.

parametri per ogni cellula Fermentazione: nel mosto crea un ambiente sfavorevole ad altri microrganismi

(dimensioni, fase vitale..). Ho sia in quanto abbassa il pH, producendo etanolo svolge un'azione batteriostatica

informazioni qualitative che (interferisce con la costruzione delle membrane e proteine di parete), abbassa

quantitative. la concentrazione di glucosio.

Turbimetria: valota la torbidità di una Conta vitale: opero diluizioni decimali Pathway di Leloir: trasformazione del lattosio in glucosio-P e UDP-Galattosio.

sospensione di cellule. Metto la e poi inoculo o spatolo nel terreno di

sospensione in una cuvetta che pongo coltura. Contando le colonie e METABOLISMO ENERGETICO

nello spettrofotometro dove viene moltiplicandole per il fattore di La cellula produce ATP secondo tre sistemi:

attraversato da un fascio di luce ad diluizione ottengo il numero delle 1. Respirazione: catena di trasporto degli elettroni. I trasportatori di

una certa lunghezza d'onda e un cellule espresso in UFC (unità formanti elettroni possono essere fissi nella membrana, liberi nel citoplasma o

detector misura l'intensità della luce colonia) in organelli.

incidente e trasmessa. Non distinguo 2. Fosforilazione a livello di substrato: il PEP viene trasformato in piruvato

bene le varie fasi, ma ho i risultati con conseguente produzione di una molecola di ATP a partire da un

subito. ADP.

3. Fotofosforilazione

SACCHAROMYCES CEREVISIAE. Glicolisi: trasformazione del glucosio in acido piruvico con produzione di

È un lievito (eucariote), diploide con 8 coppie di cromosomi e può fare o energia. Guadagno 2ATP e 2NADH. Se il microrganismo respira il NADH va nella

riproduzione vegetativa o sessuata. catena di trasporto degli elettroni dove viene ossidato con conseguente

Gemmazione: divisione cellulare di tipo vegetativo. Avviene in tre fasi:

produzione di ATP, se invece non respira avvengono delle fermentazioni Prototrofia: capacità di sintetizzare le strutture di cui si ha bisogno

(omolattica—acido lattico+piruvato ; eterolattica—acido lattico, etanolo, CO2). Possiamo anche assistere a fenomeni di proto-cooperazione ????

La respirazione produce 34 ATP mentre la fermentazione 2 ATP.

Krebs: ossidazione del'Acetil-CoA a CO2 e acqua. SPORE BATTERICHE: appaiono come delle strutture molto luminose e

rifrangenti con contorni ben definiti. I batteri sporigeni sono solo Gram+

Batteri lattici: sono Gram+, non sono mobili e non sono sporigeni. (Bacillus e Clostridium).

◦ Omofermentanti obbligati: fanno fermentazione omolattica La cellula stessa diventa la spora in condizione ambientali avverse; durante il

◦ Omofermentanti facoltativi: fanno fermentazione eterolattica ciclo vegetativo si forma una pre-spora in posizione terminale, sub-terminale o

◦ Eterofermentanti obbligati: compiono entrambe le fermentazioni centrale. Se si forma la prespora si formano anche un setto di divisione e un

Fattori ambientali che influenzano la crescita microbica: struttura interna in cui verrà convogliato il materiale nucleico. La struttura si

• Presenza di ossigeno riveste di un materiale di rivestimento (membrana, parete, corteccia e tunica

◦ aerobi obbligati sporale) che crea un guscio duro e protettivo. Quando la spora è mat