NUTRITIA,METABOLISMUL SICRESTEREABACTERIAN

NUTRITIA BACTERIAN asimilarea substantelor nutritive, organice si anorganice, din mediul extern, necesare metabolismului

nutrienti = substante a cror solutii pot traversa membrana citoplasmatic

particip la reactiile metabolice care

asigur cresterea si multiplicarea celulei

NUTRITIA BACTERIANCompusi din care deriv nutrientii: prin simpl solvire: sruri minerale, CO2, O2

dup digestia extracelular prealabil:

1. proteine fragmente polipeptidice, aa2. polizaharide monozaharide3. lipide acizi grasi si gicerol4. acizi nucleici nucleozide si fosfati anorganici

NUTRITIA BACTERIANintervin hidrolaze: proteaze, lipaze, amilaze etc.

nutrientii traverseaz membrana citoplasmatic prin:

difuziune simpl sau facilitat (proteine carrier) diferente de concentratie

transport activ contragradient cu consum de energie obtinut prin hidroliza ATP cu participarea unor enzime (permeaze) conc. intracelular a nutrientilor pn la 1000 ori mai mare dect n mediu

NUTRITIA BACTERIAN necesitti nutritive de bazPrincipalele elemente cu rol structural sifunctional: C - din greutatea uscat a celulei bacteriene N pt. sinteza proteinelor 10% din greutateauscat a celulei bacteriene O, sruri minerale

NUTRITIA BACTERIAN necesitti nutritive de bazSurse de carbon: CO2 bacterii autotrofe compusi organici bacterii heterotrofe

( carbohidrati, proteine, lipide) compusi organici si CO2 bacterii heterotrofe (capnofile sau carboxifile)

NUTRITIA BACTERIAN necesitti nutritive de bazSurse de azot: azot atmosferic bacterii autotrofe

surse organice(peptide, aa) bacterii surse anorganice heterotrofe

(sruri de amoniu,nitrati)

NUTRITIA BACTERIAN necesitti nutritive de bazSurse de oxigen: O2 molecular n molecule biologice (aa, nucleotide, gliceride etc).

NUTRITIA BACTERIAN necesitti nutritive de bazSurse de elemente minerale: sulf prezent n aa grupri tiol (-SH) vitamine biotina, tiamina coenzima A asimilat din compusi organici anorganici

NUTRITIA BACTERIAN necesitti nutritive de bazSurse de elemente minerale: fosfor

- necesar pentru sinteza acizi nucleici fosfolipide membranare ATP

- asimilat sub form de fosfati anorganici

NUTRITIA BACTERIAN necesitti nutritive de bazSurse de elemente minerale: alte elemente Na, K, Mg, Cl

- asigur echilibrul fizico-chimic al bacteriei Fe, Ni, Seintr n structura unor enzime

- citocromi- peroxidaze- hidrogenaze

NUTRITIA BACTERIAN necesitti nutritive de bazSurse de elemente minerale: alte elemente

- Ca + acid picolinic dipicolinat de Ca n citoplasma endosporilor bacterieni - Co, Cu, Mn, Mo activatori enzimatici necesari n cantitti foarte mici (oligoelemente)

NUTRITIA BACTERIAN factori de crestereBacterii care pot obtine toti compusii necesari metabolismuluimediu ap, sruri minerale glucoz care nu pot sintetiza factori esentiali - FACTORI DE CRESTERE= bacterii fastidioasenecesari a fi prezenti n mediu aa baze purinice, pirimidinice vitamine

NUTRITIA BACTERIAN factori de crestereAsigurati:

de alt specie bacterian nglobati n mediul de cultur

NUTRITIA BACTERIAN factori de crestere1. Asigurati de alt specie bacterian:care sintetizeaz acel factor

SINTROFIE, SATELITISMEx. S.aureus produce factor V (NAD) necesar pentru Haemophilus influenzae

NUTRITIA BACTERIAN factori de crestere2.Inglobati n mediul de cultur mutatie pierdere de enzim blocare secvent metabolic oprire sintez metabolit esential tulpina parental = PROTOTROF

tulpina mutant = AUXOTROF

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceizolarea bacteriilor din produse patologice

utilizarea unor medii de cultur optime

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR mediu care asigur nutrientii si conditiile fizico-chimice necesare cresterii si multiplicrii bacteriene

CRITERII DE CLASIFICARE provenienta nutrientilor valoare nutritiv consistent scopul utilizrii

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - provenienta nutrientilor: MEDII EMPIRICE (NATURALE)

produse de origine animal sau vegetalEx.: cord, muschi de vit, creier, ficat, ou etc

MEDII SINTETICE- contin ingrediente pure

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - valoare nutritiv MEDII SIMPLE (DE BAZ)

- extract de carne, pepton, NaCl- pentru bacterii nepretentioase- bulion, geloz, ap peptonat MEDII MBOGTITE

- adaos de snge, ser, ou, extract de levuri etc.- pentru bacterii exigente- bulion-snge; bilion-ser; bulion-glucozat; geloz-snge

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR consistent MEDII LICHIDE

- eprubete, baloane- pentru culturi monobacteriene, caractere biochimice MEDII SOLIDE

- cutii Petri, eprubete (pant, coloan)- colonii MEDII SEMISOLIDE

- eprubete (coloan)- studiul mobilittii bacteriilor, caractere metabolice, conservare

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR consistent

pt. consistenta mediului - AGAR fitocoloid obtinut din alge marine, speciile:

- Gelidium- Gracilaria- Pterocladia

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR consistent

- AGAR caracteristici lichefiaz la 100C se solidific la 42C mentine starea solid a mediilor la temp de 0

80C nu este utilizat ca nutrient de ctre bacterii

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR consistent

pt. consistenta mediului

- coagularea termic a proteinelor din ser sau ou

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - scopul utilizrii

medii de izolare medii de identificare medii de conservare

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - scopul utilizrii medii de izolareuzuale

- gam larg de bacterii de interes medical- pt. produse monobacterienecu flor asociat- pt. aprecieri calitative si cantitative a bacteriilor n pp.

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - scopul utilizrii medii de izolareselective

- contin substante cu actiune inhibitorie asupra unor bacterii: antibiotice, coloranti, sruri biliare, azid de Na etc.- favorizeaz izolarea preferential unor specii

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - scopul utilizrii medii de izolare

- de mbogtire- medii lichide- favorizeaz multiplicarea unor bacterii- inhib selectiv flora de asociatie- pt. izolarea unor bacterii aflate n nr. mic n pp.- pot fi utilizate n combinatie cu medii selective

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - scopul utilizrii medii de izolare

- diferentiale- contin un substrat pentru unele enzime bacteriene- permitnd diferentierea acestora n cultura primar

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - scopul utilizrii medii de identificare

- contin- unul sau mai multe substraturi pt. enzime bacteriene- indicatori care evidentiaz produsi intermediari sau finali de metabolism: indol, H2S, acetoin etc.- indicatori de pH: recunosc degradarea unor zaharuri sau aa- pt. identificarea de gen, specie

NUTRITIA BACTERIAN aplicatii practiceMEDII DE CULTUR - scopul utilizrii

medii de conservare

pt. pstrarea n laborator a unor tulpini bacteriene n cultur pur

METABOLISMUL BACTERIAN

totalitatea proceselor biochimice prin

care celula bacterian si procurmaterialul plastic si energetic dinmediul nconjurtor

REACTII METABOLICE:catabolice reactii prin care se

elibereaz energie

anabolice (asimilare) consum

energie pt. sinteza constituentilorcelulari

REACTII CATABOLICE:= metabolismul energetic; respiratia bacterian procesele biochimice aerobe sau anaerobe prin care compusi organici cu structur complex se degradeaz n compusi simpli cu eliberare de energie energia eliberat se stocheaz n molecula de ATP

REACTII CATABOLICEdup calea prin care obtine energia: photobacterii folosesc energia luminoas, triesc la lumin scotobacterii (bacterii chimiosintetizante) produc energia prin oxido-reducere, triesc la ntuneric

REACTII CATABOLICE hidratii de carbon surse de energie: aa, purine, pirimidine, acizi grasi foarte important catabolismul carbohidratilor glucoza prin:

- respiratie- fermentatie

REACTII CATABOLICE hidratii de carbonRESPIRATIA CELULAR proces generator de ATP

- moleculele sunt oxidate acceptorul final de electroni este o molecul anorganic:- O2 respiratie aerob- alt molecul anorganic respiratie anaerob-ion nitrat NO3- ion sulfat SO4 Catabolismul glucozei: serii de reactii de oxidoreducere,

n 3 etape: glicoliza, ciclul acizilor tricarboxilici, lantul transportului de hidrogen

REACTII CATABOLICE hidratii de carbonRESPIRATIA CELULAR

pierde H, electroni donor acceptorse oxideaz se reduce

REACTII CATABOLICE hidratii de carbonRESPIRATIA CELULAR respiratie aerob (resp. oxibiotic; metabolism aerob)

- acceptor final este oxigenul molecular- necesar existenta membranei celulare- substratul reductor NADPH- enzime- nicotinice NAD (nicotin adenin dinucleotid) si NADP(nicotin adenin dinucleotid fosfat)- flavinice FMM (flavin mononucleotid) sau FAD (flavin adenin dinucleotid)- ferice (citocromi, citocromoxidaz, peroxidaz etc).- sinteza ATP fosforilare oxidativ

REACTII CATABOLICE hidratii de carbonRESPIRATIA CELULARrespiratie anaerob (respiratie anoxibiotic,

metabolism anaerob)- acceptor final este substant anorganic(exceptnd oxigenul)- fosforilare la nivelul substratului- bacteriile nu au enzime respiratorii (catalaz, peroxidaz, citocromi)

REACTII CATABOLICE hidratii de carbonFERMENTATIA proces de oxido-reducere biologicdonorul si acceptorul final sunt compusi organici acidul piruvic convertit, n raport cu specia, la:

- ac.lactic- acid acetic- etanol- acid butiric etc.

REACTII CATABOLICE hidratii de carbonClasificarea bacteriilor dup tipul respirator

(dup potentialul redox al substratului): obligat aerobe

- exclusiv respiratia aerob aerobe facultativ anaerobe

- cale oxidativ si fermentatia microaerofile

- concentratii reduse de O2 obligat anaerobe - exclusiv fermentatia

REACTII CATABOLICE lipide, proteine

energie din oxidarea acizilor grasi,

glicerolului, aa ciclul Krebs

REACTII ANABOLICEmetabolismul de sintez; asimilare; nutritia

bacterian reactii de biosintez a unor componente

celulare cu consum de energie:- polizaharide- glicoliza si ciclul Krebs- lipide- din glicerol si acizi grasi- aa si proteine- din catabolismul glucozei, din mediu- baze purinice si pirimidinice- din glicoliza si ciclul Krebs

REACTII ANABOLICEdup sursele folosite ca material de sintez:

1. autotrofe2. heterotrofe3. paratrofe

REACTII ANABOLICEBacterii autotrofe sintetizeaz toti compusii organici din materie anorganic folosesc CO2 ca surs de carbon; azotul atmosferic ca surs de N pot fi fototrofe sau chimiosintetizante bacterii saprofite cu rol n circuitul materiei n natur

REACTII ANABOLICEBacterii heterotrofe depind de prezenta unor compusi organici folosesc surse organice de carbon; surse organice si

anorganice de N sunt chimiosintetizante se disting:

- bacterii fixatoare de azot:- surse organice de carbon; azot molecular, atmosferic- triesc n sol n simbioz cu plantele- bacterii care folosesc C organic si N din legturi anorganice (amoniu, sruri de amoniu)- bacterii care folosesc C si N organic- specii saprofite si potential patogene din cavittile naturale ale omului- specii patogene pentru om

REACTII ANABOLICE Bacterii paratrofe energia trebuie oferit de gazd strict parazite intracelulare; nu se cultiv pe medii artificiale Rickettsia spp., Mycobacterium leprae,

Chlamydia spp.

FACTORI CARE INFLUENTEAZMETABOLISMUL BACTERIAN pH ul

presiunea osmotic

temperatura

atmosfera de incubare

FACTORI CARE INFLUENTEAZMETABOLISMUL BACTERIANpH ul

- asigurat de mediile de cultur- 7 - 7,5- influenteaz:- structura tridimensional a proteinelor, enzimelor metabolismului celular- transportul nutrientilor- transferul de electroni

FACTORI CARE INFLUENTEAZMETABOLISMUL BACTERIAN

pH ul tamponat cu

- fosfati- peptone- aminoacizi

bacterii acidofile

- pH 5 5,5- lactobacili bacterii bazofile (alcalinofile)

- pH 8,5 9- genul Vibrio

FACTORI CARE INFLUENTEAZMETABOLISMUL BACTERIANpresiunea osmotic

- asigurat de mediul de cultur/mediul intern- mediu izoton- mediu hipoton peretele celular limiteaz

ptrunderea apei micoplasme, bacterii cu perete modificat afectate

- Mediu hiperton plasmoliz bacterii halofile NaCl > 2%

FACTORI CARE INFLUENTEAZMETABOLISMUL BACTERIANTemperatura

bacterii psihrofile : 0-20C bacterii mezofile : 25-45C bacterii termofile : 50-70C temperatura optim: 37C

FACTORI CARE INFLUENTEAZMETABOLISMUL BACTERIANatmosfera de incubare

aer atmosferic anaerobioz microaerofilie CO2

CRESTEREA SIMULTIPLICAREA BACTERIILORCRESTEREA BACTERIAN: mrirea tuturor componentilor, a volumului unui microorganism prin adugare de substant nou cresterea volumului celular raportat la cresterea suprafetei este mai mare punct critic diviziune (restabilirea echilibrului) optim

CRESTEREA SIMULTIPLICAREA BACTERIILORMULTIPLICAREA BACTERIAN diviziune simpl (direct, binar, sciziparitate) modalitate frecvent

nmugurire / ramificare la un numr mic de specii

Notiuni1. timp de generatie2. rata de crestere3. colonia bacteriana4. cultura bacterianaCultura mixtaCultura pura

Notiuni1. Inoculare2. insamantare

1. colonii de tip S( smooth)2. colonii de tip R(rough)3. colonii M4. colonii untoase5. colonii pufoase6. fenomen de catarare

CRESTEREA SIMULTIPLICAREA BACTERIILORDIVIZIUNEA DIRECT scindarea unui individ n 2 celule cresterea

numrului de germeni diviziunea precedat de:

- cresterea cantittii de ARN- intensificarea sintezei proteinelor- dublarea cantittii citoplasmei si a materialului nuclear- diviziunea substantei nucleare prin intermediul mezozomilor- alungirea celulei etc.

CRESTEREA SIMULTIPLICAREA BACTERIILORDIVIZIUNEA DIRECT diviziune prin:

- formarea septului transversal derivat din membrana citoplasmatic- strangularea, ngustarea median a celulei determinat de invaginarea membranei citoplasmatice, cresterea spre interior prin invaginare a peretelui celular

Curba de crestere

UNITATE FORMATOARE DE COLONII TIMELagLogStationar Moarte

*

*