Curs Bacteriologie
-
Upload
alina-ivascu -
Category
Documents
-
view
183 -
download
18
description
Transcript of Curs Bacteriologie
Organisme procariote nu au membrană nucleară proprie prezintă un singur cromozom
Forma bacteriilor controlată genetic important criteriu taxonomic
forma sferică coci
forma cilindrică bacili
forma spiralată (încurbată) vibrioni spirili spirochete
Diametre egaleStaphylococcus spp.Streptococcus spp.
ReniformiNeisseria spp.
LanceolaţiStreptococcus pneumoniae
OvalariEnterococcus faecalis
DiploNeisseria spp.
TetradeMicrococcustetragenus
Câte optSarcina spp.
GrămeziStaphylococcus spp.
LanţuriStreptococcus spp.
IzolaţiMicrococi
DiplobaciliKlebsiella pneumoniae
StreptobaciliBacillus anthracis
Aspect litere, chibrituri, palisadeCorynebacterium diphtheriae
CORP ÎNCURBAT ÎNTR-UN SINGUR PLANformă de virgulăvibrioni
CORP ÎNCURBAT ÎN MAI MULTE PLANURI
spirală cu spire rigidespirili
spirală cu spire fine, flexibileTreponemaLeptospiraBorrelia
Micrometri 1 mm = 1.000 micrometri (microni) μm 1 micron = 1.000 milimicroni (nanometri)
Coci: 0,5 – 2 μm
Bacili: lungime 0,5 – 10 μm / lăime 0,3 – 2 μm Vibrioni: lungime 1,5 – 3 μm / grosime 0,5 μm Spirochete: lungime 6 – 20 μm / grosime 0,15
– 0,5 μm
Celula este unitatea structurala şi funcţională a tuturor organismelor vii
celula exprimă caracteristicile de bază ale vieţii foloseşte nutrienţii din mediu pt a obţine energie poate creşte; se poate reproduce răspunde la stimulii din mediu
▪ lumină
▪ căldură/frig
▪ substanţe chimice poate suferi mutaţii genetice
▪ supravieţuire
▪ apariţie de noi specii etc.
EU – adevărat CARYON – nucleu
▪ ADN-ul celular este înconjurat de membrană nucleară Dimensiuni
▪ 10-30 µm ▪ de 10 ori mai mari decât celula procariotă
de 10 ori mai mică faţă de celula eucariotă structură simplă
elemente obligatorii▪ Perete celular▪ membrana citoplasmatică
▪ citoplasma
▪ material nuclear elemente facultative
▪ capsulă
▪ flageli
▪ pili
▪ spori
perete bacterian membrana citoplasmatică citoplasma bacteriană material nuclear
grosime 15 – 35 nm alcătuit din proteine, lipide, hidraţi de carbon
Structura strat bazal stratul structurilor speciale
În funcţie de proporţia celor 2 straturi şi de elementele componente ale structurilor speciale, distingem: Bacterii Gram pozitive Bacterii Gram negative Bacterii acido-alcoolo-rezistente Bacterii cu perete celular alterat
= mucopeptid = mucocomplex = peptidoglican
Reţea tridimensională alcătuită din macromolecule lungi, polizaharidice paralele:
Acid N-acetil-muramicN-acetil-glucozamină
legate prin punţi polipeptidice
gros (15 – 30nm), rigid, simplu Peptidoglicanul: 80%
Structură tridimensională Structurile speciale: 20%
Acizi teichoici▪ De perete
▪ legaţi de peptidoglican
▪ De membrană▪ legaţi şi de peptidoglican şi de membrana citiplasmatică
Acizi teichuronici Lipoglicani (glicolipide)
Subţire, flexibil, complex Peptidoglicanul: 20% Structură bidimensională
Spaţiul periplasmatic Include peptidoglicanul
Structurile speciale: 80% Lipoproteine
▪ Unesc membrana externă de peptidoglican Membrana externă
2 rânduri de fosfolipide între care sunt intercalate proteine (porine) Lipopolizaharid - LPS
La suprafaţa externă a membranei externe Rol antigenic (endotoxină)
susţine mecanic celula bacteriană menţine forma bacteriei asigurăprotecţia celulei bacteriene intervine în procesele de osmoză şi difuziune este sediul
unor antigene somatice receptorilor specifici pentru bacteriofagi
participă la diviziunea bacteriei imprimă caracterele de tinctorialitate ale celulei
bacteriene
Alterarea sau absenţa peptidoglicanului duce la pierderea rigidităţii peretelui şi implicit la liza bacteriei.
O bacterie complet lipsită de perete – protoplast şi este incapabilă de a se divide.
Înconjoară citoplasma Grosime 5 – 10 nm Alcătuită după modelul mozaicului fluid:
două straturi de molecule fosfolipidice între moleculele de fosfolipide se găsesc proteine
Reglează presiunea osmotică Controlează procesele de difuzie Conţine enzime ale metabolismului
respirator Intervine în creşterea şi diviziunea
bacteriei Este locul de sinteză al endotoxinelor
Sistem coloidal complex: proteine, glucide, lipide, apă, minerale
Structură granulară: Ribozomi– 15 nm; izolaţi sau ca reticul endoplasmatic; rol esenţial în
biosinteza proteinelor celulare Granulaţii de volutină (corpusculi Babeş-Ernst, granulaţii metacromatice)
– polimetafosfaţi Granulaţii (incluzii) de glicogen, amidon, lipide etc. Vacuole – conţin diferite substanţe în soluţii învelite de membrană
lipoproteică = tonoplast Conţine mari cantităţi de ARN – citoplasma intens
bazofilă
Nu este delimitat de o membrană diferenţiată, deci NU se poate vorbi de nucleu !
Alcătuit dintr-un cromozom unic Format dintr-o unică moleculă de ADN dublu helicată,
închisă Diviziunea nucleului precede diviziunea citoplasmei şi a
peretelui
capsula bacteriană cilii (flagelii) fimbriile (pilii) sporul
Capsula bacteriană capsulă
▪ substanţă gelatinoasă, mucoidă la exteriorul celulei bacteriene, bine delimitată, vizibilă la microscop
Protejează celula bacteriană de uscăciune Măreşte virulenţa bacteriilor patogene prin
împiedicarea fagocitozei. Substanţele chimice din capsulă-antigene si
formează anticorpi Serurile imune reactionează sp. cu antigenele
capsulare producînd in vitro o mărire în vol. a capsulei.
Fenomenul de ,, umflare a capsulei,, e folosit pt. Ident. sp. şi tulpinii unor germeni capsulaţi.
alcătuiţi din flagelină– proteină complexă similară cu miozina musculară
reprezintă antigenul flagelar “H” pornesc din citoplasma bacteriei, din
corpusculul bazal
Forma de rezistenţă şi de conservare a speciei
Nu se colorează cu coloraţii obişnuite; evidenţiat prin metode obişnuite
O bacterie formează un singur spor – un spor dă naştere unei bacterii
Diferă ca formă, dimensiune, poziţie
Apă Substanţe minerale Glucide Proteine Lipide Pigmenţi Enzime Substanţe cu acţiune antibiotică Vitamine Factori de creştere
75-85% din greutatea umedă a bacteriei Apă liberă – mediu de dispersie Apă legată fizico-chimic de diferite structuri
Rol Mediu de dispersie Reactiv în reacţii metabolice Etapă finală a unor reacţii
2 – 30% din greutatea uscată a bacteriei P, K,Na, S, Cl, Fe, oligoelemente, Cu, Mg,
Zn Variază cu:
Specia Vârsta culturii Compoziţia chimică a mediului
Rol: Intră în compoziţia diferitelor structuri şi enzime
▪ rol important în viaţa celulei
10 – 25% din greutatea uscată a bacteriei Variază cu:
Specia Vârsta Condiţiile de dezvoltare
Glucide simple (mono şi dizaharide) Rol în metabolism
Glucide complexe (polizaharide)▪ În structura
▪ ▪ Peretelui bacterian▪ ▪ Capsulei
Au rol plastic şi energetic
40 – 80% din greutatea uscată a bacteriei Rol
Jumătate funcţionează ca enzime Restul – rol structural
Pot fi: Simple
▪ albumine, globuline, etc. Complexe
▪ heteroproteine
1 – 10% din greutatea uscată a bacteriei Excepţie – mycobacteriile – 20 - 40%
Variază cu: Specia Vârsta culturii Compoziţia mediului
Pot fi: Libere
▪ în vacuole Combinate
▪ facând parte din diferite structuri ale celulei Perete, membrană, etc.
Elaborate sub control genetic Clasificare
După locul de acţiune:▪ Intracelulare – rămân în celulă▪ Ectocelulare – în membrana citoplasmatică
▪ Reglează permeabilitatea selectivă
▪ Extracelulare (exoenzime) – eliberate în mediu În raport cu reacţia catalizată:
▪ Hidrolaze, transferaze, oxido-reductaze, izomeraze, etc. După modul de apariţie:
▪ Constitutive – există întotdeauna în celulă▪ Adaptative – sintetizate de către bacterie numai ca răspuns la
anumiţi compuşi apăruţi în mediu
Bacteriocine Cu efect asupra altor bacterii receptive înrudite
▪ Colicinele – eleborate de E. Coli Antibiotice polipeptidice
Produse de unele specii de Bacillus▪ Polimixina – produsă de B. Polymyxa▪ Bacitracina – produsă de B. licheniformis
Secretate de unele specii: Tiamina (vitamina B1)
▪ E. coli, B. Subtilis Biotina
▪ E. coli, B. Anthracis Vitamine de grup B, K
▪ Sintetizate sub influenţa florei bacteriane intestinale
Metaboliţi esenţiali, pe care bacteria nu îi poate sintetiza Necesari în cantităţi mici dezvoltării unor bacterii
Nu au rol plastic sau energetic Sunt biocatalizatori Exemple:
Vitamine (B1, B2, B6) Factorul X, V Acid folic, etc
Bacteriile desfăşoară o activitate metabolică în cursul căreia: Cresc Se multiplică Îşi schimbă structura şi compoziţia chimică
Metabolismul bacterian = totalitatea reacţiilor biochimice care au loc în celulă.
Metabolismul: Anabolismul Catabolismul
Nutriţie = totalitatea proceselor metabolice care patricipă la producerea de substanţe energetice sau de materiale cu rol plastic, necesare sintezei constituenţilor celulari.
Bacteriile folosesc surse nutritive diverse: azot molecular, dioxid de carbon, sulf, etc.
În funcţe de tipul de nutriţie, bacteriile pot fi: autotrofe (utilizează N şi C din compuşi anorganici) şi heterotrofe (utilizează N şi C din compuşi organici)
În raport cu sursa de energie utilizată, bacteriile autotrofe sunt:
Fototrofe – utilizează energia radiantă luminoasă Chimiotrofe – utilizează energia rezultată din
reacţiile de oxidoreducere.
Bacteriile patogene sunt heterotrofe, datorită parazitismului şi-au pierdut capacitatea de a-şi sintetiza elementele de care au nevoie.
Pentru cultivarea pe medii artificiale este necesară introducerea unor factori de creştere: vitamine B1, B2, B6, PP, aminoacizi, etc.
Respiraţia bacteriană = totalitatea proceselor aerobe şi anaerobe prin care celula eliberează energia necesară activităţii vitale. Aceste reacţii au la bază mecanismul oxidoreducerii.
Prin oxidoreducere biologică se înţelege pierderea atomilor de hidrogen (a electronilor de către o substanţă chimică numită donor şi transferul acestora pe molecula unei alte substanţe chimice numită accepor.)
După natura acceptorului final de hidrogen, sunt trei tipuri de procese metabolice: Respiraţie aerobă (oxibiotică) în care
acceptorul de H este oxigen molecular, produsul rezultat este apa.
Respiraţia anaerobă (anoxibiotică), în care acceptorul de H poate fi orice substanţă anorganică exceptând O.
Fermentaţia, în care acceptorul de electroni este un compus organic.
În funcţie de comportarea faţă de oxigenul molecular, bacteriile pot fi: Bacterii strict aerobe (b. tuberculozei, b. cărbunos),
care folosesc oxigenul molecular ca acceptor final de H. Bacterii strict anaerobe: (b. tetanic, b. botulinic), care
se dezvoltă numai în prezenţa oxigenului. Bacterii aerobe facultativ anaerobe (stafilococul, b. coli)
au posibilitatea să-şi adapteze metabolismul în funcţie de prezenţa sau absenţa oxigenului.
Bacterii microaerofile (spirochete), care tolerează cantităţi mici de oxigen.
Cunoaşterea fiziologiei bacteriilor oferă posibilitatea să le creăm condiţii optime de cultivare şi să aplicăm unele teste pentru identificarea lor
Se face în mod obişnuit prin diviziune directă. La bacili este transversală, iar la coci se face după unul
sau mai multe planuri perpendicu-lare care duce la gruparea caracteristică în perechi, lanţuri sau grămezi.
Pentru a vorbi despre creştere şi multiplicare bacte-riană folosim următoarele noţiuni: Timp de generaţie: timpul necesar dublării populaţiei bacteriene – 20-
30 de minute. Rata de creştere: nr. de generaţii în unitate de timp. Colonia bacteriană: totalitatea bacteriilor rezultate din multiplicarea
unei singure celule. Cultura bacteriană: totalitatea coloniilor de pe suprafaţa mediului solid. Cultura mixtă: formată din mai multe tipuri de colonii. Cultura pură: formată dintr-un singur tip de colonie.
Multiplicarea populaţiei bacteriene 4 faze caracteristice
▪ Faza de latenţă (faza de lag)▪ Faza de creştere logaritmică (faza exponenţială)▪ Faza staţionară (faza de concentraţie “M”)▪ Faza de declin
Perioada de adaptare a bacteriilor la condiţiile de mediu
Numărul germenilor rămâne nemodificat sau scade
Durează 2 ore Între momentul însămânţării şi
momentul când bacteria incepe să se multiplice
Celulele bacteriene încep să se dividă ritmic
Timpul de generaţie -20 – 30 minute Excepţie Mycobacterium
tuberculosis: 12-27 ore Numărul de naşteri >
numărul de decese Virulenţa este conservată Durează 8 – 12 ore
Consumul substanţelor nutritive —> acumulare de metaboliţi toxici —>mediu de viaţă mai puţin favorabil
Numărul de bacteriirămâne constant Numărul de naşteri = numărul de decese Morfologia este caracteristică Începe sporogeneza 2 – 3 zile mediu de cultură reînnoit permanent
cultură continuă⇒
Cantitatea de metaboliţi toxici este mare
Numărul de naşteri < numărul de decese
Sporogeneza este foarte intensă Apar modificări
morfologice, metabolice, de virulenţă
2 – 3 zile/2 – 3 săptămâni/2 – 3 luni
SCOP: identificarea agentului etiologic al
unei infecţiideterminarea farmacorezistenţei microorganismelor izolatepreparare seruri şi vaccinuri
POPULAŢIA BACTERIANĂ: multitudinea de indivizi ai unei specii care habitează într-un biotop
CLONA BACTERIANĂ: populaţia rezultată dintr-o singură celulă prin înmulţire vegetativă (colonie bacteriană)
TULPINA BACTERIANĂ: populaţia microbiană alcătuită din descendenţii unei singure izolări în cultură pură
INOCULARE: depunerea unui produs biologic în cultura de celule, animale de laborator
ÎNSĂMÂNŢARE: depunerea unui produs biologic pe / în mediu de cultură
MEDIU DE CULTURĂ: mediu care asigură nutrienţii şi condiţiile fizico-chimice necesare creşterii şi multiplicării bacteriene
CULTURA BACTERIANĂ: totalitatea bacteriilor acumulate prin multiplicare pe / în mediul de cultură