microbiologia 25 settembre, Appunti di Microbiologia

Scarica microbiologia 25 settembre e più Appunti in PDF di Microbiologia solo su Docsity! 25/09/18 DIVERSITA’ MICROBICA Le cellule batteriche presentano delle diversità : • Diversità morfologica ossia come si presentano ad occhio nudo o al microscopio ( lo vedremo in laboratorio) • Diversità metabolica ossia non tutti i batteri si nutrono allo stesso modo ma hanno delle esigenze metaboliche differenti e quindi hanno un diversa fonte di energia da cui si approvvigionano, una produzione di energia diversa e cambia anche la fonte di carbonio da cui si approvvigionano. Per esempio alcuni batteri si nutrono con il glucosio che è uno zucchero mentre altri con il lattosio e così via… • Adattamento a tutti i tipi di habitat anche a condizioni estreme come gli archeabatteri e gli estremofili La cellula procariotica è molto più piccola di una cellula eucariotica ma molto più grande di un virus, la cellula procariotica è grande più o meno quanto il nucleo della cellula eucariotica, forse anche più piccola. Ma in generale le dimensioni di una cellula procariotica variano a seconda della forma e a seconda della specie di batterio che andiamo a considerare. Le dimensioni possono variare da 0,2 micron a 3 micron però ci sono eccezioni di cellule che arrivano fino a 50 micron. La cellula eucariotica invece varia da 2 a 200 micron a seconda del tipo di cellula che consideriamo. Giusto per avere un’idea delle dimensioni dei batteri (non si devono assolutamente sapere tutte a memoria) : il bacillus megaterium può arrivare a 1,5 x 4 micron ed è una cellula allungata , appunto un bacillo, escherichia coli (organismo modello nel loro laboratorio) è un gram negativo ed ha una grandezza di 1 x 3 micron, è un po’ più piccolo del precedente, streptococcus pneumoniae che è un diplococco ed ha un diametro di 0,1 micron ed infine emofilo influenzae che è ancora più piccolo e ha dimensioni di circa 0,25 x 1,2 micron. Com’è fatta strutturalmente la cellula batterica Grazie all’avvento della microscopia elettronica si è riuscito ad apprezzare l’infrastruttura cioè quello che ci sta all’interno della cellula mentre prima si riusciva a vedere solo l’esterno della cellula. Tra la cellula eucariotica e procariotica ci sono diverse somiglianze ma anche differenze, per quanto riguarda le somiglianze troviamo un rivestimento esterno che è simile tra le due cellule ed è la membrana citoplasmatica (ci soffermeremo successivamente ed è molto chiesto all’esame), un involucro che va a rivestire e a contenere il citoplasma, all’interno della membrana sia nelle cellule procariotiche che eucariotiche troviamo il citoplasma la cui composizione è molto simile nei due tipi di cellule cioè fatta dal 70/80% di acqua, all’interno troviamo una serie di organuli cellulari che non sono proprio uguali nei due tipi di cellule ma in comune hanno sicuramente i ribosomi, formati da proteine e rRNA, responsabili della sintesi proteica. Le differenze tra cellula eucariotica e procariotica riguardano gli organelli, nella cellula eucariotica sono molti di più numericamente parlando e sono rivestiti anch’essi da membrana mentre nella cellula procariotica si trovano in numero nettamente minore e non sono rivestiti da membrana. Un’altra differenza è l’organizzazione del DNA o materiale genetico, negli eucarioti il DNA si trova nel nucleo il quale presenta una membrana nucleare mentre nei procarioti il DNA non è rivestito da membrana e si trova in una zona del citoplasma che prende il nome di nucleoide. Nel batterio c’è un’unica molecola di DNA (unico cromosoma) a doppio filamento, circolare e si trova a contatto con il citoplasma. C’è una sola copia di ogni gene per cui i procarioti hanno un corredo cromosomico definito aploide. Negli eucarioti all’interno del nucleo ci sono i cromosomi (possono essere di vario numero a seconda se consideriamo una cellula vegetale, animale, umana) che sono lineari e ci sono due copie per ogni singolo gene e per questo il corredo cromosomico viene definito diploide. I batteri Presentano diverse forme: i cocchi hanno una forma tondeggiante, i bacilli che sono cellule allungate, gli spirilli che hanno una forma a spirale od ondeggiante, batteri filamentosi che sono molto affusolati e ricordano appunto dei filamenti, gli spirocheti che hanno una forma a spirale generalmente molto lunga e infine ci sono dei batteri particolari che studieremo meglio in tassonomia chiamati batteri prostecati che hanno un’estroflessione esterna che prende il nome di prosteca. I cocchi si possono assemblare tra loro andando a formare i diplococchi dati dall’unione di due cellule batteriche di forma sferoidale, gli streptococchi quando si forma una lunga catena di cocchi legati uno di fianco l’altro come lo streptococcus thermophilus che si trova nello yogurt, i cocchi possono formare delle tetradi cioè 4 cocchi vicini tra loro, possono formare delle sarcine cioè formate da 8 cocchi ed infine possono formare delle strutture non proprio ordinate che prendono il nome di stafilococchi ed il ceppo più importante che studieremo è lo stafilococco aureus che è un ceppo patogeno e opportunista che alberga sulla nostra pelle e nelle nostre mucose, in distretti del nostro corpo e nell’ambiente. Molte volte le intossicazioni alimentari sono causate da stafilococco aureus. Anche i bacilli possono avere diverse forme, abbiamo i bacilli classici cioè di forma allungata, i coccobacilli cioè un bacillo molto piccolo, i diplobacilli cioè due bacilli messi insieme, gli streptobacilli cioè una catenella di bacilli come lo streptococco, il vibrione, lo spirillo e lo spirochete che si trovano nelle profondità oceaniche ed emette bioluminescenza, abbiamo poi l’actinomicete che è filamentoso, ripiegato su se stesso, molto grande ed è un’unica struttura, vi è il megaterium che presenta delle strutture rifrangenti chiamate endospore, gli spirocheti presentano dei filamenti di un polimero che ricordano l’actina delle nostre cellule che gli conferisce la forma particolare a spirale. Conosciamo molte specie batteriche ma tantissime altre non le conosciamo perché sono ancora in via di scoperta, alcuni batteri sono quelli che creano più problemi perché vengono detti pleomorfi cioè possono assumere più forme quindi se i microbiologi si basano solo sulle caratteristiche morfologiche possono facilmente sbagliare e per questo molte volte solo un’analisi morfologica non basta ma bisogna attuare anche delle analisi metaboliche e funzionali. Un altro batterio particolare è il micoplasma che non ha involucri esterni e contamina tantissimo le cellule eucariotiche, è piccolissimo e non si vede bene al microscopio. Impareremo a riconoscere i vari tipi di batteri non solo in base alla loro forma ma anche in base all’habitat in cui vivono, se sono patogeni e cosi via.. Domanda frequente: le endospore si vedono al microscopio ottico ? La risposta è sì, la cellula batterica appare scura e all’interno si vede una struttura più o meno rotondeggiante rifrangente e alcune volte vengono usati dei coloranti specifici per metterle maggiormente in risalto ma non sono indispensabili in quanto possono essere visti al microscopio ottico anche senza l’uso di coloranti. Metodi di studio della microbiologia Un microrganismo come prima cosa deve essere coltivato cioè dobbiamo saperlo crescere e capire le esigenze nutrizionali, dobbiamo creare un terreno ad hoc che contenga una determinata quantità di zucchero o aminoacidi, metterlo a crescere alla sua temperatura ideale per esempio va incubato a 37°, 10° e cosi via, capire se ha bisogno di ossigeno per crescere o cresce in anaerobiosi. Successivamente se abbiamo una coltura mista mi troverò con tantissime colonie diverse e quindi dobbiamo essere in grado di isolarle con la tecnica dello striscio (vedremo in laboratorio) e avremo così su un vetrino delle singole colonie, una volta ottenuta una singola colonia batterica posso identificarlo, posso sequenziare il suo DNA grazie a dei marcatori specifici per ogni specie batterica. I metodi tradizionali che si eseguono in laboratorio essendo meno dispendiosi economicamente sono: la visualizzazione della colonia attraverso il microscopio e si va a vedere la forma, le dimensioni, la disposizione, le caratteristiche pittoriali. La coltivazione che può essere fatta con terreni artificiali in vitro o brodi di coltura, alcuni microrganismi come i virus hanno bisogno di