Curs Bacteriologie

59

description

Curs Bacteriologie

Transcript of Curs Bacteriologie

Page 1: Curs Bacteriologie
Page 2: Curs Bacteriologie

Organisme procariote nu au membrană nucleară proprie prezintă un singur cromozom

Forma bacteriilor controlată genetic important criteriu taxonomic

Page 3: Curs Bacteriologie

forma sferică coci

forma cilindrică bacili

forma spiralată (încurbată) vibrioni spirili spirochete

Page 4: Curs Bacteriologie

Diametre egaleStaphylococcus spp.Streptococcus spp.

ReniformiNeisseria spp.

LanceolaţiStreptococcus pneumoniae

OvalariEnterococcus faecalis

Page 5: Curs Bacteriologie

DiploNeisseria spp.

TetradeMicrococcustetragenus

Câte optSarcina spp.

GrămeziStaphylococcus spp.

LanţuriStreptococcus spp.

IzolaţiMicrococi

Page 6: Curs Bacteriologie
Page 7: Curs Bacteriologie

DiplobaciliKlebsiella pneumoniae

StreptobaciliBacillus anthracis

Aspect litere, chibrituri, palisadeCorynebacterium diphtheriae

Page 8: Curs Bacteriologie

CORP ÎNCURBAT ÎNTR-UN SINGUR PLANformă de virgulăvibrioni

CORP ÎNCURBAT ÎN MAI MULTE PLANURI

spirală cu spire rigidespirili

spirală cu spire fine, flexibileTreponemaLeptospiraBorrelia

Page 9: Curs Bacteriologie

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

Page 10: Curs Bacteriologie
Page 11: Curs Bacteriologie

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.

Page 12: Curs Bacteriologie

EU – adevărat CARYON – nucleu

▪ ADN-ul celular este înconjurat de membrană nucleară Dimensiuni

▪ 10-30 µm ▪ de 10 ori mai mari decât celula procariotă

Page 13: Curs Bacteriologie

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

Page 14: Curs Bacteriologie

perete bacterian membrana citoplasmatică citoplasma bacteriană material nuclear

Page 15: Curs Bacteriologie

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

Page 16: Curs Bacteriologie

= mucopeptid = mucocomplex = peptidoglican

Reţea tridimensională alcătuită din macromolecule lungi, polizaharidice paralele:

Acid N-acetil-muramicN-acetil-glucozamină

legate prin punţi polipeptidice

Page 17: Curs Bacteriologie

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)

Page 18: Curs Bacteriologie

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)

Page 19: Curs Bacteriologie

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

Page 20: Curs Bacteriologie

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.

Page 21: Curs Bacteriologie

Înconjoară citoplasma Grosime 5 – 10 nm Alcătuită după modelul mozaicului fluid:

două straturi de molecule fosfolipidice între moleculele de fosfolipide se găsesc proteine

Page 22: Curs Bacteriologie

Reglează presiunea osmotică Controlează procesele de difuzie Conţine enzime ale metabolismului

respirator Intervine în creşterea şi diviziunea

bacteriei Este locul de sinteză al endotoxinelor

Page 23: Curs Bacteriologie

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

Page 24: Curs Bacteriologie

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

Page 25: Curs Bacteriologie

capsula bacteriană cilii (flagelii) fimbriile (pilii) sporul

Page 26: Curs Bacteriologie

Capsula bacteriană capsulă

▪ substanţă gelatinoasă, mucoidă la exteriorul celulei bacteriene, bine delimitată, vizibilă la microscop

Page 27: Curs Bacteriologie

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.

Page 28: Curs Bacteriologie

alcătuiţi din flagelină– proteină complexă similară cu miozina musculară

reprezintă antigenul flagelar “H” pornesc din citoplasma bacteriei, din

corpusculul bazal

Page 29: Curs Bacteriologie

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

Page 30: Curs Bacteriologie

Apă Substanţe minerale Glucide Proteine Lipide Pigmenţi Enzime Substanţe cu acţiune antibiotică Vitamine Factori de creştere

Page 31: Curs Bacteriologie

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

Page 32: Curs Bacteriologie

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

Page 33: Curs Bacteriologie

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

Page 34: Curs Bacteriologie

40 – 80% din greutatea uscată a bacteriei Rol

Jumătate funcţionează ca enzime Restul – rol structural

Pot fi: Simple

▪ albumine, globuline, etc. Complexe

▪ heteroproteine

Page 35: Curs Bacteriologie

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.

Page 36: Curs Bacteriologie

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

Page 37: Curs Bacteriologie

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

Page 38: Curs Bacteriologie

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

Page 39: Curs Bacteriologie

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

Page 40: Curs Bacteriologie
Page 41: Curs Bacteriologie

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

Page 42: Curs Bacteriologie

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)

Page 43: Curs Bacteriologie

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.

Page 44: Curs Bacteriologie

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.)

Page 45: Curs Bacteriologie

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.

Page 46: Curs Bacteriologie

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

Page 47: Curs Bacteriologie

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.

Page 48: Curs Bacteriologie

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

Page 49: Curs Bacteriologie

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

Page 50: Curs Bacteriologie

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

Page 51: Curs Bacteriologie

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⇒

Page 52: Curs Bacteriologie

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

Page 53: Curs Bacteriologie

SCOP: identificarea agentului etiologic al

unei infecţiideterminarea farmacorezistenţei microorganismelor izolatepreparare seruri şi vaccinuri

Page 54: Curs Bacteriologie

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

Page 55: Curs Bacteriologie

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

Page 56: Curs Bacteriologie
Page 57: Curs Bacteriologie
Page 58: Curs Bacteriologie
Page 59: Curs Bacteriologie