Biofilm e Meccanismi Batterici
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Questions and Answers

Descrivere il meccanismo mediante il quale i batteri si staccano da un biofilm vecchio.

I batteri nel biofilm possiedono flagelli che usano per staccarsi quando il biofilm muore. I flagelli permettono loro di diventare nuovamente monocellulari e colonizzare un nuovo sito.

Quali sono le cellule che si trovano nella parte più interna di un biofilm e qual è la loro funzione?

Le cellule più interne del biofilm sono le 'sacrificial cells', batteri anaerobi che producono caspasi. Queste caspasi inducono l'apoptosi o morte programmata delle cellule, rilasciando materiale biologico a beneficio della comunità batterica.

Spiegare il ruolo delle 'persisters' nella formazione del biofilm.

Le 'persisters' sono batteri aerobi o anaerobi facoltativi che rimangono in una fase stazionaria permanente. Sono responsabili della rigenerazione del biofilm dopo la fase di dispersione.

Cos'è il quorum sensing e in che modo regola la formazione del biofilm?

<p>Il quorum sensing è un sistema di comunicazione tra batteri che utilizza segnali chimici. Quando la concentrazione di questi segnali (peptidi o acil omoserina lattoni) supera una certa soglia, attiva l'espressione di geni specifici che regolano la formazione del biofilm, la produzione di fattori di virulenza, antibiotici e il trasferimento di materiale genetico.</p> Signup and view all the answers

Quali sono le molecole di segnalazione utilizzate nel quorum sensing dei batteri Gram-positivi e Gram-negativi?

<p>I batteri Gram-positivi comunicano attraverso peptidi o aminoacidi, mentre i batteri Gram-negativi utilizzano acil omoserina lattoni, derivati da acidi grassi.</p> Signup and view all the answers

Spiegare il meccanismo di quorum quenching e il suo impatto sulla comunicazione batterica.

<p>Il quorum quenching è un meccanismo che interferisce con la comunicazione cellula-cellula tra batteri. Si verifica quando disinfettanti o antibiotici bloccano o interrompono i segnali chimici del quorum sensing, rendendo inefficaci i batteri resistenti.</p> Signup and view all the answers

Qual è il meccanismo di trasferimento del materiale genetico chiamato coniugazione?

<p>La coniugazione è un meccanismo di ricombinazione genetica in cui i batteri scambiano plasmidi, piccole molecole di DNA circolare.</p> Signup and view all the answers

Descrivere come i batteri si adattano all'ambiente circostante durante la formazione del biofilm.

<p>I batteri utilizzano il quorum sensing e la ricombinazione genetica per adattarsi all'ambiente circostante. Attraverso il quorum sensing, regolano l'espressione di geni specifici per la formazione del biofilm, la produzione di fattori di virulenza e di antibiotici. La ricombinazione genetica, come la coniugazione, permette loro di acquisire nuovi geni e di adattarsi a nuove condizioni ambientali.</p> Signup and view all the answers

Quali sono le tre principali categorie di enzimi immobilizzati in base al metodo di legame?

<p>Gli enzimi immobilizzati possono essere classificati in tre categorie: enzimi adsorbiti, enzimi legati covalentemente ed enzimi intrappolati.</p> Signup and view all the answers

Perché è importante proteggere il sito catalitico di un enzima durante il processo di immobilizzazione?

<p>Proteggere il sito catalitico è essenziale per mantenere l'attività dell'enzima. Il legame con il supporto potrebbe avvenire a livello del sito catalitico, rendendolo inaccessibile al substrato e inattivando l'enzima.</p> Signup and view all the answers

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell'adsorbimento come metodo di immobilizzazione degli enzimi?

<p>L'adsorbimento è un metodo semplice, veloce ed economico, ma il legame debole può portare all'eluizione dell'enzima dal supporto. Questo significa una perdita di attività enzimatica nel tempo.</p> Signup and view all the answers

In che modo i metalli di transizione possono migliorare l'immobilizzazione degli enzimi per adsorbimento?

<p>I metalli di transizione possono agire da chelanti tra l'enzima e il supporto, creando legami dativi più forti rispetto ai legami ionici.</p> Signup and view all the answers

Come si immobilizzano le glicoproteine mediante adsorbimento?

<p>Le glicoproteine possono essere immobilizzate con l'aiuto di lectine, proteine specifiche per determinati zuccheri, che si legano alla parte glucidica della proteina.</p> Signup and view all the answers

Quali sono i vantaggi dell'immobilizzazione delle lipoproteine mediante interazioni idrofobiche?

<p>L'immobilizzazione delle lipoproteine mediante interazioni idrofobiche offre alte rese, stabilità di pH e stabilità di concentrazione.</p> Signup and view all the answers

Come si può separare l'enzima dal supporto dopo l'immobilizzazione mediante adsorbimento?

<p>L'enzima può essere separato dal supporto mediante detergenti come SDS o Triton, ma con concentrazioni moderate per evitare la denaturazione della proteina.</p> Signup and view all the answers

Spiega il meccanismo di immobilizzazione degli enzimi mediante reagenti bifunzionali come la glutaraldeide.

<p>La glutaraldeide si lega covalentemente all'enzima sugli ammino gruppi e alle ammine primarie del supporto, creando un legame stabile tra enzima e supporto.</p> Signup and view all the answers

Spiega perché la presenza di grandi quantità di zuccheri nel mosto può portare alla produzione di glicerolo da parte dei lieviti.

<p>In presenza di grandi quantità di zuccheri, la pressione osmotica all'interno delle cellule di lievito aumenta. Per contrastare questo effetto, i lieviti producono glicerolo, una molecola osmo-protettiva, a partire dal diidrossiacetone fosfato, con consumo di NADH.</p> Signup and view all the answers

Quali sono le due principali conseguenze della produzione di glicerolo da parte dei lieviti durante la fermentazione alcolica?

<p>La produzione di glicerolo riduce la gradazione alcolica del vino perché il diidrossiacetone fosfato non viene convertito in gliceraldeide 3-fosfato e quindi solo la gliceraldeide 3-fosfato viene convertita in piruvato e va in fermentazione alcolica. Inoltre, la produzione di glicerolo porta alla diminuzione della gradazione alcolica e all'aumento dell'acidità perché una parte di etanolo viene convertita in acetaldeide e successivamente in acido acetico per rigenerare il NADH.</p> Signup and view all the answers

Spiega perché è importante raffreddare la miscela durante la fermentazione alcolica.

<p>Il raffreddamento della miscela è importante per evitare la morte dei lieviti, che sono sensibili a temperature troppo elevate.</p> Signup and view all the answers

Perché è fondamentale eseguire i travasi durante la fermentazione alcolica?

<p>I travasi servono a rimuovere i lieviti morti e le loro componenti cellulari. Questi elementi possono rendere il vino ospitale per batteri e lieviti inquinanti che potrebbero alterare il gusto e la qualità del vino.</p> Signup and view all the answers

Quali sono i due parametri principali che caratterizzano il vino al termine della fermentazione alcolica?

<p>Il vino al termine della fermentazione alcolica presenta un pH di 2-3 e una concentrazione alcolica tra gli 11-14 gradi.</p> Signup and view all the answers

Descrivi gli effetti degli alcol superiori sul vino.

<p>Gli alcoli superiori, come butanolo, isobutanolo, propanolo, alcol isoamlico e 2-feniletiletanolo, possono contribuire all'aroma del vino in concentrazioni inferiori ai 300 mg/L. Tuttavia, in concentrazioni superiori a 400 mg/L, questi alcoli possono dare al vino un gusto amaro e sgradevole, rendendolo potenzialmente tossico.</p> Signup and view all the answers

Elenca e descrivi brevemente i metodi per ridurre la quantità di alcoli superiori prodotti durante la fermentazione alcolica.

<p>Si possono ridurre gli alcoli superiori attraverso diverse strategie: mutazione di Saccharomyces cerevisiae utilizzando raggi UV o etilmetano sulfonato per inibire la fermentazione alcolica, riduzione della percentuale di azoto nel mosto, manipolazione genetica dei lieviti per ridurre la produzione di alcoli superiori derivanti da aminoacidi a catena ramificata e utilizzo di enzimi immobilizzati su alginato di sodio estratti dal Geothricum per migliorare la stabilità enzimatica e ridurre la produzione di alcoli superiori.</p> Signup and view all the answers

Oltre ai composti che si formano durante la fermentazione, cosa influenza il profilo aromatico del vino?

<p>Oltre ai 800 composti presenti nel vino, il profilo aromatico è influenzato anche dal legno della botte in cui viene conservato il vino.</p> Signup and view all the answers

Qual è la differenza principale tra le proteine integrali e le proteine periferiche nella membrana cellulare?

<p>Le proteine integrali attraversano completamente la membrana, mentre le proteine periferiche sono attaccate alla superficie della membrana.</p> Signup and view all the answers

Cosa caratterizza il trasporto passivo attraverso la membrane cellulare?

<p>Il trasporto passivo permette a molecole lipidiche e acqua di attraversare la membrana senza dispendio di energia.</p> Signup and view all the answers

In cosa consiste il trasporto contro gradiente e quali risorse energetiche richiede?

<p>Il trasporto contro gradiente sposta molecole in direzione opposta al gradiente e richiede energia, spesso sotto forma di ATP.</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo dell'RNA nella sintesi proteica?

<p>L'RNA messe insieme, come l'mRNA, fornisce il modello per la sintesi di proteine assemblando amminoacidi.</p> Signup and view all the answers

Qual è il principale vantaggio del trasporto facilitato rispetto al trasporto passivo?

<p>Il trasporto facilitato utilizza canali specifici che permettono il passaggio di molecole polari anche contro il gradiente, sebbene in maniera meno efficiente.</p> Signup and view all the answers

Come il DNA e le proteine interagiscono nella replicazione cellulare?

<p>Il DNA si replica per dare origine a nuove cellule, ma questo processo richiede anche la presenza di proteine.</p> Signup and view all the answers

Quale tipo di trasporto permette a molecole piccole di passare liberamente attraverso la membrana plasmatica?

<p>Il trasporto passivo consente a piccole molecole come lipidi e gas di attraversare liberamente la membrana plasmatica.</p> Signup and view all the answers

Che tipo di metabolismo avevano inizialmente i microrganismi e quali erano i suoi limiti energetici?

<p>I microrganismi avevano un metabolismo fermentativo che generava poca energia, producendo solo 2 moli di ATP.</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo del pilo F nei batteri Gram-?

<p>Il pilo F serve per il trasferimento del plasmide dal batterio donatore a quello ricevente.</p> Signup and view all the answers

Come avviene la trasduzione nei batteri?

<p>La trasduzione avviene quando un fago infetta un batterio, seguendo il ciclo litico o il ciclo lisogenico.</p> Signup and view all the answers

Cosa sono le vescicole nei batteri e qual è la loro funzione?

<p>Le vescicole sono strutture rilasciate dai batteri che fungono da trasportatori per diverse molecole.</p> Signup and view all the answers

Qual è la differenza tra esclusione e competizione in un contesto di antagonismo batterico?

<p>L'esclusione riguarda la colonizzazione di uno spazio da parte di un batterio, mentre la competizione si verifica quando due specie cercano di colonizzare lo stesso sito.</p> Signup and view all the answers

In che modo i batteri possono utilizzare la coaggregazione come strategia antagonistica?

<p>Attraverso la coaggregazione, alcuni batteri circondano i batteri patogeni, impedendone l'adesione o inattivandoli.</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per spiazzamento in microbiologia?

<p>Lo spiazzamento si verifica quando una nuova popolazione batterica soppianta una popolazione residente in un ambiente.</p> Signup and view all the answers

Che ruolo gioca la competizione nutrizionale tra le specie batteriche?

<p>Nella competizione nutrizionale, le specie che hanno esigenze simili si contendono le risorse, favorendo quella che si riproduce più rapidamente.</p> Signup and view all the answers

Qual è il risultato finale della trasduzione batterica nel contesto della resistenza?

<p>La trasduzione può portare a batteri riceventi che acquisiscono nuovi geni, inclusi quelli relativi alla resistenza agli antibiotici.</p> Signup and view all the answers

Qual è il principale vantaggio dell'immobilizzazione covalente degli enzimi?

<p>L'immobilizzazione covalente è costosa ma altamente efficace, poiché garantisce che l'enzima rimanga attivo nella sua forma immobilizzata.</p> Signup and view all the answers

Che ruolo ha il bromuro di cianogeno nell'attivazione dell'agarosio?

<p>Il bromuro di cianogeno attiva l'agarosio reagendo con i gruppi ossidrili, formando cianuri reattivi che interagiscono con gli ammino gruppi delle proteine.</p> Signup and view all the answers

Perché è importante mantenere un pH costante durante l'attivazione dell'agarosio?

<p>Mantenere un pH costante previene la denaturazione della proteina immobilizzata, assicurando la sua funzionalità.</p> Signup and view all the answers

Quali gruppi amminoacidici possono essere coinvolti nell'immobilizzazione covalente?

<p>I gruppi amminoacidici coinvolti includono il glutammato, asparagina, lisina, istidina e cisteina.</p> Signup and view all the answers

Qual è la differenza principale tra il metodo sequenziale e il metodo simultaneo di immobilizzazione?

<p>Il metodo sequenziale prevede il trattamento con un acido forte seguito da una base forte, mentre nel metodo simultaneo si combinano supporto, enzima e carbodiimmide contemporaneamente.</p> Signup and view all the answers

Quali sono gli effetti dell'aggiunta di bracci spaziatori all'agarosio?

<p>I bracci spaziatori consentono alla proteina immobilizzata di muoversi liberamente, evitando legami diretti al supporto.</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo della carbodiimmide nell'immobilizzazione degli enzimi?

<p>La carbodiimmide attiva i gruppi carbossilici reattivi dei bracci spaziatori per permettere il legame con la proteina da immobilizzare.</p> Signup and view all the answers

In che modo il toluene è utilizzato durante il processo di immobilizzazione?

<p>Il toluene funge da precipitante liquido attraverso il quale passa l'emulsione per raccogliere le fibre formate.</p> Signup and view all the answers

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Questo quiz esplora i meccanismi attraverso cui i batteri interagiscono all'interno dei biofilm. Verrà analizzato il ruolo delle cellule interne, delle 'persisters', e il quorum sensing nella regolazione della formazione del biofilm. Inoltre, si discuteranno i meccanismi di coniugazione e le tecniche di immobilizzazione enzimatica.

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