Microbiologia e Tecniche (PDF)

+-----------------------------------------------------------------------+ | **COS'E' LA MICROBIOLOGIA E DI QUALI TECNICHE SI AVVALE** | +=======================================================================+ | La microbiologia **studia i microrganismi e la loro attività**. | | St...

+-----------------------------------------------------------------------+ | **COS'E' LA MICROBIOLOGIA E DI QUALI TECNICHE SI AVVALE** | +=======================================================================+ | La microbiologia **studia i microrganismi e la loro attività**. | | Studia organismi molto piccoli (quali ad esempio i batteri, la cui | | dimensione è di 1 micrometro) che non possono essere studiati ad | | occhio nudo (il limite dell'occhio umano è 100-200 micrometri), per | | cui si utilizzano strumenti quali il microscopio. Si avvale di | | tecniche di sterilizzazione (es. | | | | autoclavi) e di mezzi di coltura (pura) utili per l'isolamento e la | | crescita dei microrganismi. | +-----------------------------------------------------------------------+ | **IMPORTANZA DEI MICRORGANISMI** | +-----------------------------------------------------------------------+ | Possono essere: | +-----------------------------------------------------------------------+ | Causa di **malattie** (nel mondo vegetale o animale) | +-----------------------------------------------------------------------+ | Causa di **degradazione** di alimenti | +-----------------------------------------------------------------------+ | Sono anche **essenziali per la vita** (fertilizzazione del suolo e | | per i cicli geochimici) | +-----------------------------------------------------------------------+ | Importanti per la **conservazione** (microrganismi protecnologici | | nelle **fermentazioni degli alimenti**) | +-----------------------------------------------------------------------+ | Utilizzati come **produttori** di farmaci e molecole per uso | | industriale | +-----------------------------------------------------------------------+ | **BIOGENESI O ABIOGENESI?** | +-----------------------------------------------------------------------+ | **Biogenesi**: gli organismi viventi si riproducono solo a partire da | | altri organismi viventi (attraverso la riproduzione). | | | | Teoria attribuita a Pasteur (che confuta l'abiogenesi). **LA VITA | | DERIVA DALLA VITA** | +-----------------------------------------------------------------------+ | **Abiogenesi**: generazione spontanea. La vita si origina da sostanze | | non viventi. | | | | Aristotele (384-322 a.C.) pensava che gli animali potessero | | originarsi spontaneamente dalle piante e dal terreno. | +-----------------------------------------------------------------------+ | **POSTULATI DI KOCH** | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | 2\. L'agente causale deve essere **ISOLATO** dall'individuo affetto | | e **coltivato in coltura pura**. | +-----------------------------------------------------------------------+ | 3\. **L'INOCULO di una coltura pura** dell'agente causale **deve | | dare origine alla comparsa della malattia** | +-----------------------------------------------------------------------+ | 4\. L'agente causale deve essere **RE-ISOLATO dall'individuo | | infettato sperimentalmente**. | +-----------------------------------------------------------------------+ | **CLASSIFICAZIONE DEGLI ESSERI VIVENTI. DOMINI** | +-----------------------------------------------------------------------+ | **DOMINIO BACTERIA**. Batteri gruppo diversificato e abbondante. Sono | | **procarioti** (privi di nucleo). Si trovano ovunque sulla terra | +-----------------------------------------------------------------------+ | **DOMINIO ARCHEA**. Anche questi sono **procarioti**, con | | caratteristiche biochimiche più affini agli eucarioti che ai | | | | batteri. Vivono in ambienti estremi | +-----------------------------------------------------------------------+ | **DOMINIO EUKARYA**. Sono gli eucarioti (4 REGNI: Funghi, Protisti, | | Piante, Animali). Unicellulari (ad es. **lievito** come | | | | *Saccharomyces cerevisiae*) o pluricellulari (muffe). | | | | **Riproduzione sessuata.** Troviamo funghi, vegetali ed esseri umani. | | E **protisti** (che non sono né animali, né piante né funghi) | +-----------------------------------------------------------------------+ | **CLASSIFICAZIONE DEGLI ESSERI VIVENTI. TASSONOMIA** | +-----------------------------------------------------------------------+ | **TASSONOMIA**: branca della batteriologia responsabile della | | caratterizzazione dei m.o. e organizzazione in gruppi | | | | affini (**TAXA**). Si occupa della Nomenclatura, Classificazione e | | Identificazione dei batteri | +-----------------------------------------------------------------------+ | **Unità tassonomica**: insieme di ceppi batterici con caratteristiche | | fenotipiche comuni. | +-----------------------------------------------------------------------+ | **CEPPO o clone**: insieme di cellule geneticamente identiche, | | derivate da una subcultura di una singola colonia isolata in purezza. | | **CEPPO TIPO (type strain)**: coltura da cui è stata descritta | | originariamente la specie. **CEPPO DI REFERENZA**: coltura usata in | | studi di malattie infettive. (Diversi ceppi per diversi usi) **ALBERI | | FILOGENETICI**. diagramma che mostra le relazioni di discendenza | | comune di gruppi tassonomici di organismi. | +-----------------------------------------------------------------------+ | Dominio --- \> Phylum ---\> Classe ---\> Ordine ---\> Famiglia ---\> | | Genere ---\> Specie | +-----------------------------------------------------------------------+ | **BIOTIPI O BIOVARS**: ceppi caratterizzati da differenze biochimiche | | o fisiologiche | +-----------------------------------------------------------------------+ | **SIEROPITI O SEROVARS**: ceppi caratterizzati da differenza | | antigeniche | +-----------------------------------------------------------------------+ | **FAGOTIPI o PHAGOVARS**: ceppi caratterizzati da differenze in | | sensibilità a diversi batteriofagi | +-----------------------------------------------------------------------+ | **RESISTOTIPI**: ceppi caratterizzati da differenza nella resistenza | | agli antibiotici | +-----------------------------------------------------------------------+ | **Classificazione di Linneo**. 2 parole latine. 1\^ (iniziale | | Maiuscola): **GENERE**. 2\^ (iniziali minuscola): **SPECIE**: | +-----------------------------------------------------------------------+ | **MATODI PER CLASSIFICARE UN BATTERIO** | +-----------------------------------------------------------------------+ | 1. Metodi microbiologici tradizionali basati sulla osservazione | | delle caratteristiche fenotipiche del ceppo isolato (Colorazione | | di Gram) | | | | 2. Metodi microbiologici avanzati basati sullo studio delle sequenze | | genetiche quindi del carattere genetico legato al DNA specifico | | del ceppo isolato. (Sequenziamento del DNA -- rRNA 16S per i | | procarioti) | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | - Regioni CONSERVATE universali, che hanno la stessa sequenza in | | tutti i batteri | | | | - Regioni SEMICONSERVATE, che hanno sequenza uguale tra batteri | | dello stesso TAXON | | | | - Regioni VARIABILI, che hanno la stessa sequenza tra batteri della | | stessa specie | +-----------------------------------------------------------------------+ | - Quantificare la distanza filogenetica | | | | - Determinare la diversità tra gli organismi | | | | - Identificare un batterio: se 2 organismi hanno 16S rRNA con più | | del 97% delle base omologhe allora appartengono alla stessa | | specie. | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | **PROCARIOTI. PARETE CELLULARE** | +-----------------------------------------------------------------------+ | La categoria dei m.o. comprende: virus, batteri, funghi, protozoi ed | | alcuni tipi di alghe. Le cellule microbiche possono essere PROCARIOTE | | (archeobatteri, eubatteri) EUCARIOTE (protisti, funghi, piante, | | animali) queste ultime a differenza delle cellule procariote hanno un | | nucleo delimitato da una membrana che lo separa dal citoplasma, | | organelli interni (mitocondri, cloroplasti, ecc.), e complessi di | | membrane. | +-----------------------------------------------------------------------+ | Nelle cellule procariote è presente un **NUCLEOIDE** ovvero una zona | | a maggior densità di cromosoma batterico (**DNA circolare**) non | | delimitata da membrana che lo separa dal **citoplasma.** | | | | **Il citoplasma** è formato da CYTOSOL, ribosomi, particelle | | insolubili in sospensione. Nel citoplasma avvengono le reazioni | | biochimiche dei procarioti. | | | | Nel citoplasma troviamo inoltre i **plasmidi** che sono dei piccoli | | anelli di DNA circolare che portano poche | | | | informazioni "geni". I plasmidi possono passare da una cellula | | batterica a un'altra (**trasformazione batterica**). | | | | Nella cellula eucariota, abbiamo un nucleo dotato di nucleoli | | all'interno del quale avviene la sintesi - trascrizione di RNA | | ribosomali e assemblaggio dei ribosomi. | +-----------------------------------------------------------------------+ | **PILI**: determinano la capacità di aderire alle superfici. Per | | esempio, per creare **BIOFILM** (colonie) che causano contaminazione | +-----------------------------------------------------------------------+ | **MEMBRANA PLASMATICA**: è una barriera selettiva e semipermeabile. | | Costituita da un doppio strato di molecole lipidiche, rappresenta la | | struttura portante. Ha una funzione di scambio con l'esterno di acqua | | e soluti (**proteine di trasporto**) ma è anche importante durante la | | divisione cellulare. È sede di proteine, di enzimi e dei processi di | | **fosforilazione ossidativa** nei batteri che producono ATP | | attraverso la respirazione. (Nelle cellule eucariote tutto questo si | | trova nei mitocondri). | | | | La MP ha una funzione fondamentale nelle attività metaboliche della | | cellula soprattutto nelle fasi della fermentazione. | +-----------------------------------------------------------------------+ | **FLAGELLI**: permettono il movimento della cellula procariota. Non | | tutti i batteri possiedono i flagelli. | +-----------------------------------------------------------------------+ | **PARETE CELLULARE** ricopre la membrana plasmatica e conferisce | | forma e rigidità alle cellule batteriche. Dalla | | | | differente parete cellulare deriva la resistenza agli antibiotici**. | | È UNA CARATTERIZZAZIONE MOLTO PRECISA**, **TIPICA DEI BATTERI**. Le | | sue funzioni sono: | +-----------------------------------------------------------------------+ | - **Controllo osmotico** (anti lisi osmotica) | +-----------------------------------------------------------------------+ | - Determina la **forma** del nostro m.o. (bastoncini, cocchi, a | | virgola, a virgola, a spirale) | +-----------------------------------------------------------------------+ | - Caratteristica **tintoria** (possiamo distinguere GRAM+: | | blu-violetto o GRAM-: rosa) | +-----------------------------------------------------------------------+ | - **Virulenza e patogenicità** i diversi strati della parete | | cellulare determinano anche la resistenza agli antibiotici | +-----------------------------------------------------------------------+ | - Costituisce il **bersaglio** di molti antibiotici. La selettività | | degli antibiotici dipende dalla capacità di rompere la parete | | cellulare solo di alcuni m.o. e di altri no. | +-----------------------------------------------------------------------+ | La struttura della parete cellulare differisce tra i batteri GRAM+ e | | GRAM- | +-----------------------------------------------------------------------+ | **CAPSULA**. È il rivestimento più esterno della parete cellulare di | | alcuni m.o. È un polisaccaride complesso. È presente sia nei GRAM+ | | sia GRAM-. | +-----------------------------------------------------------------------+ | **Conferisce l'adesione al substrato**. La capsula o lo strato mucoso | | contribuiscono alla formazione dei **BIOFILM** | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+ | | +-----------------------------------------------------------------------+