Schema Biologia dei microrganismi

Schema microbiologia

I batteri estremofili termofili

I batteri estremofili termofili hanno una membrana costituita da un monostratolipidico di tetraedri di digligerolo (più rigidità).

Microrganismi

Microrganismi: organismi di piccole dimensioni osservabili solo al microscopio. Esistono molecole tensioattive in grado di disgregare la membrana cellulare (es. saponi).

Domini dei microrganismi

Esistono tre domini di definizione dei microrganismi:

• Bacteria: procariote. Grande circa un nanometro.
• Archaea: procariote.
• Eucarya: la cellula eucariote è compartimentata. Grande circa 10-50-100 volte più dei batterei.

Funzioni della membrana cellulare

• Barriera permeabile
• Sito di ancoraggio delle proteine
• Conservatore di energia (non permeabile alle molecole cariche)

Sistemi di trasporto

I sistemi di trasporto sono generalmente di natura proteica (veicolano il passaggio delle sostanze ecc.).

• Diffusione: passaggio attraverso la membrana o un poro.
• Trasporto semplice: avviene grazie ad una proteina.
  • Uniporto
  • Antiporto
  • Simporto
• 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 legato allo zucchero (es. glucosio), creando così il Glucosio-6-P.
• Sistema ABC: consumo una molecola di ATP per portar dentro lo zucchero.

Procarioti vs Eucarioti

La "s" sta per coefficiente di sedimentazione: in tempo dopo cui, in sospensione, raggiunge il fondo della provetta.

Teoria della simbiosi

Gli eucarioti originano dalla fusione di due organismi procarioti (teoria della simbiosi). Negli eucarioti troviamo infatti due DNA: quello contenuto nel nucleo e quello mitocondriale.

Il microscopio

Dalla sorgente luminosa la luce viene convogliata in un diaframma, poi nel condensatore, attraversa il vetrino, colpisce il microrganismo e il vetrino copri-oggetto e alla fine raggiunge l'obiettivo. Gli obiettivi possono essere a secco o a immersione (goccia di olio sintetico tra vetrino e obiettivo - migliore risoluzione). Il potere risolutivo è la capacità di distinguere due oggetti vicini tra loro.

Rendere i microrganismi visibili

Per rendere i microrganismi più visibili al microscopio posso:

• Colorarli (influenzo la vitalità degli stessi)
• Usare un microscopio a contrasto di fase (diaframma anulare)

Membrana cellulare

La membrana cellulare è una struttura molecolare che separa l'interno della cellula dall'ambiente esterno. È organizzata in un doppio strato fosfolipidico, il quale è fluido (proprietà data dal tipo di fosfolipide e dalla temperatura).

Parete cellulare

La parete cellulare è una struttura presente nei procarioti. Ha la funzione di conferire rigidità alla cellula; è costituita da polimeri degli amminozuccheri (NAG e NAM) e peptidi, tenuti insieme da legami covalenti (ponti interpeptidici), oltre che da acidi teicoici, acidi lipoteicoici e proteine di parete.

Effetto delle soluzioni sulla cellula

• Immergendo un microrganismo in soluzione ipotonica, l'acqua entra per diffusione causando l'innalzamento della pressione osmotica e la conseguente rottura della cellula (lisi).
• Immergendo la cellula in una soluzione isotonica, la cellula non assorbe acqua (protoplasto).

Lisozoma

Il lisozoma è un enzima in grado di rompere la parete cellulare (lisi), determinando quindi un'azione di controllo nei confronti dei batteri. Trova applicazione o nei formaggi (es. Grana Padano) o in campo medico (es. antibiotici).

Tipi di batteri

• Fotoautotrofi: recuperano E dalla luce e carbonio dalla CO₂.
• Fotoeterotrofi: recuperano E dalla luce e C dalla sostanza organica.
• Chemioautotrofi: recuperano E dalla sostanza organica e C da CO₂.
• Chemioeterotrofi: recuperano E e C dalla sostanza organica.

Gram + e Gram -

Fasi della colorazione di Gram

1. Distribuzione delle cellule sul vetrino, eliminazione dell'acqua e fissaggio.
2. Colorazione primaria utilizzando cristalvioletto.
3. Mordente: liquido di Lugol.
4. Decolorazione: lavaggio con etanolo (scioglie i fosfolipidi).
5. Colorazione con saframina.

I Gram+ saranno viola scuro mentre i Gram- viola chiaro.

Terreni di coltura

I terreni di coltura sono soluzioni di nutrienti usate per far crescere i microrganismi in laboratorio e vengono preparati in piastre Petri o provette. 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 e non altera il pH.

Inoculazione delle colture

Per inoculare le colture posso usare l'ansa con la tecnica dello striscio, usando la spatola in superficie o inoculando per inclusione nel terreno (metto i microrganismi e poi sopra il terreno liquido). Un terreno di coltura deve essere sterile; applico una sterilizzazione assoluta tramite l'impiego di calore umido maggiore di 100° per un certo tot di tempo a pressioni elevate. Le principali fonti nutrizionali di un terreno sono carbonio (zuccheri), azoto (ammoniaca, nitrati, nitriti, amminoacidi, peptidi) e fosforo.