Dana Microbiologie

Click here to load reader

  • date post

    17-Feb-2015
  • Category

    Documents

  • view

    188
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of Dana Microbiologie

1

1.Celule eucariote si celule procariote,caracteristici comparative Celula procariot este mai puin complex, ea reprezint unitatea de structur a bacteriilor i cianobacteriilor. Prezint un nucleoid nedifereniat, lipsit de membran nuclear. Celula eucariot, complex, este unitatea de structur a tuturor celulelor algelor, fungilor, briofitelor, plantelor vasculare i animalelor. Prezint un nucleu bine difereniat n care este inclus partea predominant a genomului alctuit dintr-un set de cromozomi, care n timpul procesului de nmulire se divizeaz i se repartizeaz ntre celulele rezultate. Diferena dintre procariot i eucariot reprezint cea mai mare discontinuitate evolutiv prezent n lumea vie, deoarece ntre cele dou tipuri nu se cunosc structuri intermediare. Principalele caractere difereniale ntre celula de tip procariot i cea de tip eucariot sunt prezentate n tabelul urmtor. Procariote Eucariote Caracterul Foarte mici, 1-10; unele pot fi mai mari, Celule mai mari, 10-100 ; unele Dimensiuni Peretele celularspiralate saude tip filamentos Prezent constant la bacterii, cu o structur caracteristic; necesar existenei acestora n condiii naturale

Membrana plasmatic

- bacteriile dispun de sisteme membranare de transport activ - sterolii lipsesc din compoziia chimic a membranei (cu excepia micoplasmelor).

Citoplasma

Organitele celulare

n stare de gel permanent, n lipsa membranelor interne i a curenilor citoplasmatici menine intacte structurile intracelulare Lipsesc la procariote.

sunt microorganisme; Exist diferene ntre celulele animale i celulele vegetale sau ale fungilor, la care peretele celular este prezent i are o compoziie chimic variat (celuloz, polioze, Si). Celulele animale au membrana caracterizat printr-o mare plasticitate.Cele vegetale i fungii au membrana acoperit de peretele celular rigid, care i anuleaz proprietile speciale. Sterolii sunt prezeni n mod constant. Exist o permanent tranziie reversibil gel sol, cureni citoplasmatici i structuri membranare intracelulare. Mitocondriile sunt eseniale i perfect delimitate; cloroplastele sunt prezente la plantele capabile de fotosintez. Exist un aparat mitotic, care asigur repartizarea informaiei genetice n cadrul mitozei, cu faze caracteristice. Procesele de sexualitate sunt frecvente Celulele animale se infecteaz cu virusurile integrale prin endocitoz. Celulele vegetale se pot infecta cu virusuri integrale doar dup lezarea mecanic a peretelui celular. Penicilina Eucariotele sunt rezistente, deoarece nu au murein. Cloramfenicolul, tetraciclinele, streptomicina Eucariotele sunt rezistente, Eucariotele sunt sensibile. Uneori celulele eucariote

Tipul de diviziune Procesele de sexualitate Mecanisme de infectare cu virusuri n condiii experimentale

- Diviziunea simpl.Lipsete aparatul mitotic, repartizarea egal a informaiei genetice este asigurat de mezozomi. Sunt absente Datorit existenei peretelui celular, infectarea bacteriilor cu un bacteriofag specific se face prin injectarea genomului fagic n celula bacterian, nveliul proteic rmnnd la exterior.

Sensibilitatea la diferite substane inhibitoare

Capacitatea de a

Penicilina inhib sinteza mureinei din structura peretelui celular bacterian. Bacteriile sunt sensibile. Cloramfenicolul, tetraciclinele, streptomicina acioneaz la nivelul ribozomilor 70S. Bacteriile sunt sensibile. Bacteriile sunt rezistente. Pot forma agregate multicelulare, dar celulele

2 forma organisme multicelulare Capacitatea de difereniere celular Temperatura maxim de creteresunt identice ntre ele. constituie organisme unicelulare, dar de cele mai multe ori formeaz organisme multicelulare. Au capacitate mare de difereniere, de la structurile sexuale pn la celule nalt difereniate, ca neuronul . Eucariotele cresc maxim pn la 60C.

Procariotele sunt incapabile de difereniere celular, cu excepia bacteriilor sporogene. Formarea sporilor de rezisten reprezint o form primitiv de difereniere. Eubacteriile cresc maxim pn la 95C, arhebacteriile pn la 110C.

2.Structura celulei bacteriene Este format din anvelopa(n trei straturi), citoplasma cu diferite incluziuni, nucleoidul. Structurile suplimentare sunt:capsulele, sporii, cilii, pilele. Anvelopa-stratul mucozitar extern (la exteriorul celulei execut funcia de protectie), peretele celular (element principal asigur forma si desparte celula de mediul exterior, are permiabilitate selectiv (asigur ptrunderea si evacuarea substanelor nutritive si substanelor metabolice) si membrana citoplasmatic se alipete compact de partea intern a peretelui celular, const din proteine si fosfolipide, prin intermediul ei are loc nutriia celulei. n componena membranei celulare intr fermenii Citoplasma- coninutul intern al celulei, sistem coloidal format din ap, proteine, glucide, sruri minerale. Nucleul -aparat ereditar, reprezint un fir dublu de ADN, rsucit n inel, ribozomii sunt alctuii din 60%ARN si 40%proteine. Incluziunile din substana nuclear granule pline cu amidon, glicogen, grsimi, volutin. Capsula-capacitatea microbilor de a depune la suprafata corpului n jurul peretelui celular un strat mucos. Substana capsular const:polizaharide, glucoproteine, polipeptide. Stratul mucos apr microbii de uscare. Sporii- sunt prezeni doar la bacterii baciliforme. Ei se formeaz la nimicirea microorganismelor n conditii nefavorabile ale mediului exterior contine cantitti reduse de ap liber, lipide i multe sruri de calciu, sunt rezistenti la fierbere(150-180) timp de 1 or, contin acidul dipicolinic si ioni de Ca. Flagelii sunt structuri filamentoase care determin capacitatea celulei de a se deplasa n spaiul lichid. Flagelii sunt organe de locomoie. Ei sunt compui dintr-un singur tip de protein flagelin. Pilele sau fibriile- servesc pentru fixarea bacteriilor de celulele animalelor, omului. 3Clasificarea bacteriilor dupa forma 1.forma sferic (sferoidal), corespunde celulelor izodiametrice numite coci (de la coccus (lat.) = smn); cocii pot fi: o perfect sferici ex. Staphylococcus aureus o uor ovoidali ex. Streptococcus pyogenes o coci lanceolai ex. Streptococcus pneumoniae (iniial denumit Diplococcus pneumoniae) o coci cu aspect reniform ex. Neisseria meningitidis 2.forma sferic ovalar, intermediar ntre coci i bacili, corespunde cocobacililor - ex. Pasteurella pestis 3.forma cilindric, alungit, de bastona drept sau uor curbat, corespunde bacililor; acetia pot avea: o extremitile rotunjite ex. Bacillus subtilis o extremitile drepte ex. Bacillus anthracis o extremiti n form de picot sau mciuc ex. Corynebacterium diphteriae o extremiti ascuite (fusiforme) ex. Fusobacterium fusiforme forma spiralat, elicoidal, care prezint cteva subtipuri: o vibrionul, cu form de virgul sau semilun ex. Vibrio cholerae o spirilul, cu mai multe ture de spir rigide ex. Spirillum volutans o spirocheta, cu mai multe ture de spir flexibile ex. Treponema pallidum

-

-

3 forma filamentoas, ntlnit la actinomicete (bacterii asemntoare cu fungii); e constituit din filamente lungi i ramificate, asemntoare unor micelii ex. Actinomyces israeli forma ptrat este caracteristic unor bacterii incluse n genul Quadra, evideniate n unele ape hipersaline din Sinai (Walsby, 1980); aceste bacterii formeaz placarde de 8-16 ptrate cu latura ntre 1,5 i 11m, cu o grosime inegal.

4. Rolul Peretele celular bacterian.Structura peretelui Gram + si gram Peretele celular reprezint o structur de nveli bine definit, n general rigid (cu excepia spirochetelor), care delimiteaz celula bacterian. Este situat n afara membranei citoplasmatice, de care ader strns, reprezentnd 20 40% din greutatea uscat a celulei bacteriene. Peretele celular bacterian menine arhitectura structural a celulei i forma acesteia, conferindu-i elasticitate i plasticitate. Peretele celular bacterian menine arhitectura structural a celulei i forma acesteia, conferindu-i elasticitate i plasticitate. Structura peretelui celular la bacteriile Gram pozitive(culoarea albastru) La bacteriile Gram pozitive peretele celular este gros (15 30 nm), rigid; componenta sa esenial, care reprezint 80 90% din structura peretelui i asigur rigiditatea peretelui, este mureina (murus = perete), denumit i peptidoglican, glicopeptid, mucopeptid, glucozaminopeptid. Stratul de murein este sensibil la aciunea enzimei lizozim, care atac legturile chimice din structura sa. Mureina este alctuit din dou componente, componenta glicanic (glucidic) i componenta peptidic. Structura peretelui celular la bacteriile Gram negative(culoare rosie) Bacteriile Gram negative prezint perete celular subire, cu un strat fin de murein sensibil la lizozim, de 0,01 grosime. La aceste bacterii mureina reprezint doar 2,5 10% din greutatea uscat a peretelui. Sacul mureinic este un monostrat molecular, cu structur similar cu cea a bacteriilor Gram pozitive i nu prezint acizi teichoici. 5.Structura si rolul Membrana citoplasmatice Membrana citoplasmatic este o formaiune structural ce acoper citoplasma bacterian, separnd-o de suprafaa intern a peretelui celular. Grosimea membranei este de 7 10nm. n structura membranei se gsesc fosfolipide, proteine i glucide. Fosfolipidele sunt dispuse ntr-un dublu strat, cu gruprile hidrofobe nepolare fa n fa, reprezentate de doi acizi grai. Extremitile polare hidrofile, reprezentate de o grupare fosfat, sunt orientate spre mediile apoase externe sau interne ale celulei. Moleculele fosfolipidelor se pot deplasa lateral n acelai strat, micare numit turnover, sau se pot deplasa de la un monostrat la altul, proces numit tranziie flip flop. Proteinele sunt inclavate n dublul strat de fosfolipide. Ele pot fi inserate n structura membranei i se numesc proteine integrate (transmembranare i structurale, cele din urm fiind expuse pe suprafaa intern sau extern a membranei) sau pot fi proteine neincluse n structura membranei, numite proteine periferice (de suprafa), care sunt enzime active ctre peretele celular sau ctre citoplasm. Glucidele sunt slab reprezentate n structura membranei plasmatice, ele fiind sub form de glicoproteine sau de glicolipide.

4 Membrana plasmatic reprezint o suprastructur citoplasmatic permanent, esenial pentru viaa celulei, care are rolul de a delimita spaiul celular. Ea este o barier ntre mediul extracelular extrem de variabil i mediul intracelular relativ constant. Permeabilitatea selectiv a membranei este asigurat printr-o asimetrie structural i funcional, care duce la un comportament diferit spre faa sa citoplasmatic n raport cu faa sa dinspre peretele celular. Rolul membranei plasmatice Membrana plasmatic este asociat cu transportul substanelor de la exteriorul celulei ctre interiorul acesteia i n sens invers. Unele proteine membranare joac rol de transportori de electroni.La nivelul membranei sunt localizate enzime cu rol n fosforilare (de exemplu ATP-azele), precum i sinergonul respirator i al fotosintezei, echivalentul funcional al mitocondriilor i al cloroplastelor. Membrana intervine n biosinteza peretelui celular i joac rol de receptor specific pentru substanele utile celulei bacteriene. Membrana intervine n mobilitatea orientat a bacteriei prin recepionarea mesajelor chimice din mediu (prin intermediul proteinelor sale cu rol de chemoreceptori), determinate de substane repelente sau atractante. La nivelul membranei este localizat i corpusculul bazal al flagelului, astfel nct membrana este implicat i n mobilitatea celulei. Membrana plasmatic intervine i n sinteza i eliminarea unor exoenzime i a unor proteine toxice bacteriene (exotoxine), cu rol nociv pentru organismul gazd. 6.Capsula bacterian structura,rolul, localizarea Capsula bacterian reprezint o structur accesorie, care acoper de jur mprejur celula bacterian. Este alctuit dintr-un material macromolecular, gelatinos, vscos, inegal dezvoltat de la o specie bacterian la alta. Se ntlnesc mai multe forme de capsul: 1. Microcapsula este forma cea mai simpl, reprezentat de o pelicul fin, cu o grosime mai mic de 0,2m, care acoper de jur mprejur peretele celulei bacteriene. 2. Macrocapsula este o structur organizat, aderent de celul, cu o grosime mai mare de 0,2m, demonstrabil prin metode citologice. 3. Stratul mucos este o mas amorf neorganizat, ale crei componente vscoase se dispun fr o semnificaie anatomic n jurul celulei bacteriene, cu o grosime mult mai mare de 0,2m. 4. Zoogleea (zoon = animal; glee = substan vscoas) const din acelai material ca i stratul mucos, dar cuprinde mai multe celule bacteriene, formnd o asociaie bacterian mucilaginoas. La unele bacterii din mediul natural se ntlnete un glicocalix adevrat, care are caracter adaptativ i confer celulei un avantaj selectiv, disprnd dac bacteria este trecut pe medii artificiale. Acesta este constituit dintr-o reea de filamente polizaharidice i glicoproteice, legate de lipopolizaharidele membranei externe la bacteriile Gram negative sau de mureina bacteriilor Gram pozitive. Formeaz o structur pericelular dezordonat, ca o psl, prin care celulele se ancoreaz de diferite substraturi.

5 7.sSporii bacterieni-structura .sporongeneza. Compoziia chimic a sporului Sporul conine toate categoriile de molecule necesare relurii creterii celulei bacteriene. Lipsesc componentele celulare instabile (ARNm i nucleozidtrifosfai), dar exist precursorii lor mai stabili (nucleozid mono- i difosfai). n spor nu se realizeaz deci sinteze proteice. Sporii conin proteine structurale specifice, codificate de gene care sunt active numai n spori, numite gene sporale. De asemenea, conin enzime noi, n general proteaze, lipsindu-le enzimele importante n metabolismul celulelor bacteriene (ca de exemplu cele ale ciclului Krebs). Le lipsesc i sistemele transportatoare de electroni, care n celula vegetativ sunt localizate la nivelul membranei. Enzimele sporale au o greutate molecular mult mai mic dect enzimele celulare. Unele dintre ele provin din enzimele celulei vegetative prin digestia proteolitic a acestora, realizat de proteaze codificate de enzimele sporale. Ele reprezint doar situsul activ al enzimelor celulare, sunt mai termorezistente i sunt stabilizate prin legturi intramoleculare. Sporii conin o cantitate mare de ioni de calciu i magneziu, n raport cu celula vegetativ. Ionii de calciu sunt legai cu o cantitate echivalent de acid dipicolinic, ce reprezint ntre 10 - 15% din greutatea uscat a sporului. Acidul dipicolinic este implicat n termorezistena crescut a sporilor. Concentraia de ATP este foarte sczut n spori. Iniial s-a considerat c sporul se formeaz prin deshidratarea celulei vegetative, ceea ce ar explica lipsa metabolismului la spor. Cercetrile ulterioare au evideniat c deosebirile dintre spor i celula vegetativ nu sunt de ordin cantitativ, ci calitativ, referindu-se la starea apei. Apa liber din spor este n cantitate foarte redus, ntre 3 10%, iar restul de 90 97% este n stare legat de constituenii celulari. Apa legat nu este implicat n procese metabolice. Sporul este n stare vie, dar este o via latent (criptobioz), fr metabolism sau cu un metabolism extrem de redus, nedecelabil. n celula vegetativ 70% din ap este n stare liber, implicat n diverse procese metabolice. Particularitile de structur i compoziie chimic a sporilor determin termorezistena acestora, deosebita rezisten la substanele chimice (antiseptice, dezinfectani), rezistena la radiaii. Sporogeneza este procesul de formare a sporilor, care se desfoar n 6 7 stadii succesive i dureaz aproximativ 8 ore. Este declanat de lipsa unui nutrient esenial pentru celula bacterian (sursa de azot, sursa de carbon). Apar modificri ultrastructurale, biochimice i biologice, n sensul creterii rezistenei la factorii nefavorabili de mediu. Procesul este complex i din punct de vedere genetic, implicnd participarea a cel puin 50 de gene, constnd n blocarea activitii genelor funcionale n celula vegetativ i activarea genelor sporale. Germinarea sporilor este procesul de conversie a sporului n celula vegetativ i are loc atunci cnd sporul ntlnete condiii favorabile de mediu. Se realizeaz printr-o serie de etape succesive, care n general reproduc n ordine invers fenomenul de sporogenez. Sporul se hidrateaz, apa legat trecnd n stare liber, volumul sporului se mrete, are loc gelificarea nveliurilor sporale, dup care celula vegetativ prsete nveliul sporal. 8. Structura i clasificarea fungilor Structura funguilor Corpul fungilor este miceliu format din mai multe fire subiri numite hife. Miceliul este caracteristica de deosebire a fungilor. Segmentele miceliului ciupercilor se pot transforma n diferite complexe care servesc pentru pstrarea i nmulirea tipului. Majoritatea ciupercilor sunt organisme monocelulare, celulele lor au de cele mai multe ori forma alungita de filament, astfel de celule filiforme se numesc hife. Miceliul ciupercilor este de cele mai mlute ori cufundat in mediul nutritiv . Celula ciupercilor este alcatuita dintr-o membrana compacta, citoplasma si unul sau citeva nuclee vizibile. Celulele fungilor au compoziie mai dezvoltat dect celula bacterian. Ea are nucleul bine determinat, care e izolat de citoplasm cu o membran aparte. Peretele celular conine 80-90% polizaharide: chitin i celuloz. Sub peretele celular se afl citoplasma care conine granule de riboz ARN i aici are loc sinteza proteinelor. Celula e format din urmtoarele organite:

6 Mitocondrii sunt organite bimembranare, membrana extern e neted, iar cea intern formeaz criste. Pe membrana intern sunt localizai ribozomii care particip la sinteza proteinelor. Funcia de baz este energetic. Reticulul endoplasmatic reprezint nite canale i caviti care strbat toat citoplasma. El se mparte n Reticul endoplasmatic unde are loc sinteza glucidelor i lipidelor. Aparatul Golgi reprezint nite tubuoae unde se acumuleaz substanele i se elimin altele. Vacuolele servesc ca rezervor pentru acumularea substanelor de rezerv. Au funcia digestiv i excretoare. Lizozomii au rol de digestie a substanelor ce nimeresc n celul i elimin organitele moarte din celul. Clasificarea fungilor Fungii se clasifica intro clasa aparte de microorganisme care se refera la clasa de ciuperci lipsite de clorofila. Se deosebesc de bacterii pin structura mai complicata si printr-un mod complex de mltiplicare. Multe ciuperci se folosesc in industrie pentru pregatirea antibioticilor, fermentilor, vitaminilor s.a. unile rinduri de ciuperci provoaca boli, intoxicatii si dereglari a organismului. Microbiologia care studiaza ciupercile se numeste micologia. Sunt 300 mii Clasificarea are la baz urmtoarele criterii: morfologia, structura, caractere coloniale, pigmentogenez. 1.Cl.Oomycetes-se nmulesc pe cale sexuat(oospori)-genul Phitium provoaca putrezirea plantatiei de gru. Phitozora-prod mane la cartofi. 2.Cl.Zygomycetes cuprinde mucegaiuri inferioare care se nmulesc prin zigospori pe cale sexuat i prin sporangiospori pe cale asexuat. n aceast clas intr ordinul Mucorales care se mparte n genurile: Mucormuceda-mucegaiul alb al pinii i genul Mucorracemosus-agent de putrezire a frunzelor. 3.Cl.Ascomycetes-mucegaiuri superioare care se reproduc asexuat i sexuat prin ascospori. Ea cuprinde: g.Byssohlamyc-produce alterarea produselor conservate cu acizi, g.Monascus- este folosit pentru obinerea colorantilor rosii de uz alimentar. g.Aspergillus- are importan biotehnologic, se folosete pentru obinerea enzimelor (amilaza, protiaze, invertaze) i acizilor organici(citric, lactic, gluconic) gPenicillium-este agent de putrezire i poate produce micotoxine, se folosete pentru obinerea antibioticelor din grupa penicilinelor. 4.Cl.Basidiomycetes- sunt mucegaiuri superioare care se reproduc sexuat prin bazidiospori: g.Puccinia- ageni ai ruginei cerealelor. 5.Clasa Deutromyces sau Fungi imperfeci cuprinde mucegaiuri superioare care se reproduc prin condiospori i la care nu exist cale sexuat de sporulare: g.Botrytis- produce putrezirea strugurilor, provoac boli la foarea soarelui i alterri a fructelor i legumelor. g.Fusarium-paraziteaz plantele superioare. g.Cladosporium- este prezent n microbioza cerealelor proaspt recoltate, g.Trichothecium-este des ntlnit pe reziduuri vegetale, este agent al putrezirii fructelor, se ntlnete i pe suprafaa boabelor de cereale i poate produce mucegirea pinii. 9. Multiplicarea fungilor Reproducerea poate fi sexuat, asexuat i vegetativ. Specificarea lor d posibilitatea de a observa poziia sistematic a fiecrui tip. nmulirea vegetativ are loc cu ajutorul bucelelor de miceliu. Uneori hifele se descompun n celule aparte (oidii), care servesc pentru nmulire. Sporii pot fi de 2 feluri: sexuai i asexuai. Formarea sporilor asexuai nu e precedat de contopirea a 2 celule. Sporii asexuai pot fi interni (endogeni) i externi (exogeni). Sporii endogeni snt sporagiosporii. Ei se afl n sporangii situai pe nite piciorue lungi purttoare de sporangii. Spori interni snt conidiosporii. Ei snt situai n lanuri, pe nite piciorue condiofori. Conidioforii pot avea diferite forme. Vrful lor poate fi ngroat n form de bold (Aspergillus), ramificat (Penicillium, Botry tis); conidiosporii se pot transforma n zoosporangii, n care se formeaz numeroi zoospori (spori nzestrai cu flagele).

7 Sporangiosporii sunt spori monocelulari caracteristici mucegaiurilor inferioare. La maturitate pe talul coinocitic se formeaz hifa reproductoare numit sporangiofor, care se continu cu o formaiune numit columel. Prin acumularea de nuclee i n urma procesului de mitoz sporii rezultai se acumuleaz n exteriorul columelei i se maturizeaz n spaiul dintre columel i membrana sporangelui. n urma presiunii exercitate prin creterea n dimensiune a sporilor sau sub aciunea unor factori mecanici membrana sporangelui se rupe i sporangiosporii se rspndesc n mediul ambiant. Calea sexuat de sporulare este ntlnit la fungii filamentoi i reprezint un criteriu important n clasificarea acestora. Sporii perfeci pot fi de mai multe tipuri: oospori, zigospori, ascospori, bazidiospori. 10.Structura celulei levuriane. Multiplicarea si clasif levurilor. Drojdiile sunt organisme monocelulare imobile ce se refer la clasa Ascomycetes, au proprietatea de a scinda (supune fermentrii) zahrul n alcool si bioxid de carbon. Pentru aceasta ele s/n saharomicete. Celula eurocariot de drojdie se difereniaz puin de celula animal; faa de celula vegetal se difereniaz prin absena cloroplastelor i a nveliului celulozic. Inveliurile celulare: peretele celular i plasmalema sunt structuri ce limiteaz celula iintervin n toate procesele biologice fundamentale care se desfoar la nivel celular. Peretele celular din punct de vedere structural, peretele celular are aspect laminar i este alctuit din 2-3 straturi. El asigur forma celulei, asigur protec ia fa de factorii mediului ambiant, particip la creterea i reproducerea celular. Plasmalema (membrana citoplasmatic) reprezint un strat lamelar, care delimiteaz protoplastul la exterior. La celulele tinere apare ca un strat omogen, n timp ce la celulele mature n membran se evideniaz nvaginri - similare unor anuri care i mresc mult suprafaa; Citoplasma este constituit din citosol i din organite citoplasmatice care sunt dispersate n el. Citoplasma reprezint mai mult de jumtare din volumul total al celulei i conine de asemenea o reea de proteine fibroase care formeaz citoscheletul ce i asigur celulei forma i rigiditatea. Hialoplasma sau matricea citoplasmatic este substana fundamental a citoplasmei. Citosolul este un sistem coloidal cu un coninut de 75-85% ap, n care substanele componente se afl sub form de sol sau gel, formnd micele coloidale. Dintre substanele organice predomin proteinele cu rol structural sau catalitic, lipide cu rol plastic i glucide cu rol energetic. Nucleolul const dintr-un miez pe care sunt nfurate segmente de ADN. In nucleol sunt sintetizate proteine ribozomale i ARN-ribozomal care apoi trec prin porii nucleari, n citosol. Mitocondrii sunt organite mari care pot ocupa pn la 25% din volumul citosolului. n structura mitocondriei se distinge un nveli de natur fosfolipidic format din dou membrane diferite; extern i intern, care delimiteaz dou , compartimente i anume spaiul intermembranar i compartimentul central. Particip n fosforilarea oxidativ, n sinteza de ATP pentru necesitile energetice ale celulei. Sistemul vacuolar Vacuolele conin o cantitate mare de ap n care se solubilizeaz aminoacizi, proteine, enzime, purine, polifosfai. Vacuolele ndeplinesc funcii importante n reglarea presiunii, n meninerea stabilitii chimice a citosolului, n hidroliza enzimatic a unor proteine i globule lipidice, iar produii rezultai trec n citosol unde sunt metabolizai intracelular. Reticulul endoplasmatic face legtura ntre nucleu i vacuom i reprezint o reea de vezicule - cisterne interconectate, caracterizate printr-o mare plasticitate morfologic. Reticulul endoplasmatic este sediul unor complexe enzimatice i are rol n biogeneza sferozomilor, vacuolelor, corpilor Golgi; particip la expansiunea nveliului nuclear i a plasmalemei n diferite etape de dezvoltare ale celulei. Aparatul Golgi este un sistem de endomembrane, alctuit din uniti funcionale - dictiozomi, care face legtura ntre reticulul endoplasmatic i plasmalem. Veziculele Golgi sunt privite adesea ca aparatul de sortare i dirijare a proteinelor i componentelor membranare spre locul lor de destinaie; au rol n expansiunea peretelui celular. Ribozomii sunt particule nucleoproteice implicate n sinteza proteinelor celulare rspndii n. Au n structur ARN-ribozomal i proteine; ARN r este implicat n procese de transcripie a informaiei genetice pentru biosinteza proteinelor/ enzimelor, necesare celulei. Lizozomii sunt structuri veziculare bogate n enzime: fosfataze, proteaze, lipaze .a., active la pH=5 cu rol n digestia unor compui ai celulei vii, care nu mai funcioneaz eficient; n exteriorul lizozomului, n citosol, enzimele nu sunt active deoarece pH-ul este de 7,3. Cnd sub aciunea unor factori, de exemplu n starea de nfometare, n absena apei care s asigure transportul n exteriorul

8celulei a cataboliilor formai, pH-ul n citosol scade, sunt activizate enzimele din lizozom i celula moare prin autoliz. Peroxizomii sunt structuri sferice cu membran simpl i o matrice pe care sunt localizate oxidaze, cu rol n adaptarea celulei de drojdie la condiii aerobe.

Substanele de rezerv snt alctuite din metacromatin, glicogen, incluziuni de grsime i snt situate n vacuol. Multiplicarea Levurile se pot nmuli pe cale vegetativ (prin nmugurire sau divizare) i cu ajutorul sporilor. n tipmul nmuguririi pe celula matern apare un mugure care se marete i apoi se separ de celula matern, procesul dureaz 2 ore. Are la baz procesul de mitoz adic numrul de cromozomi se pstreaz constant. Sporularea are la baz procesul de meioz prin care numrul de cromozomi ai celulei parentale diploide se reduce n jumtate. n ceul se formeaz 2-8 ascospori, care dup maturizare formeaz o generaie haploid. La contopirea a doi ascospori haploizi se formeaz zigotul diploid. Clasificarea Levurile se mpart n 2 grupuri: sporogene care sunt capabile de a forma spori i asporogene care nu formeaz spori i deci nu au capacitatea de nmulire sexuat. Asporogene au capacitatea de a forma miceliu fals i de a fermenta. Genul Candida. Candida Mycoderma provoac floarea vinului n prezena aerului, C.Kefiri se utilizeaz la fabricare chefirului. G.Torulopsis produce alterri ale laptelui concentrat, a siropurilor i a sucurilor. G.Cryptococus se ntlnete n microbiata fruct, leg i a carnii tocate. G.Debaromyces produc mucus la suprafata batoanelor de salam, brnzerurilor, iaurtului i dau alterri ale sucului conc de portocele. G.Rhodotula sunt drojdii oxidative i pot sintetiza pigmentii carotenoizi. Se ntlnesc pe alimente din pui, peste, pe unt. Se utilizeaz la producerea lipidelor, colesterolului, vitaminelor din gr. B, provitaminei A, D. Sporogene se mpart dup caracterul nmulirii vegetative n 3 familii: 1.F.Saccharomycetaceae fermenteaz zaharurile i se multiplic prin nmugurire. nsemntate practic are g.Saccharomyces, specia S.Cerevisiae se folosete la obinerea spirtului i a drojdiei de panificaie. S.Vini se utilizeaz n calitate de cultur starter n vinificaie. 2.F.Schizosaccharomycetaceae se multiplic prin diviziunea celulei, se folosesc n industria berii. 3.F.Saccharomycodaceae nmulirea ncepe prin nmugurire i se termin prin divizare. Sunt duntoare industiei. 11.Structura si reproducerea virusilor Viruii sunt substane toxice de origine animal care nu au structur celular si sunt mici (10 si 350milimicroni). V sunt formate din nucleoproteine care reprezint un compus al acizilor nucleici cu proteina, membran proteic care conine sisteme enzimatice cu ajutorul crora virusurile ptrund n celulele bacteriene. V sunt parazii care triesc i se nmulesc n celulele organismelor vii a organismului gazd. Dup form v se mpart n cteva grupe: 1.sferoid-virusul gripei, encefalitei; 2.baciloid-agentii patogeni ai mozaicului tutunului, cartofului; 3.cuboid-v.variolei bovine; 4.spermatozoidal-v plantelor inferioare; V mai pot fi clasificate n: -Adenovirusuri-cont ADN -Ribovirusurile-ARN -Bacteriofagi-paraziteaz celula bacterian -Micofagi-paraziteaz fungii. Bacteoriofagului este format din cap care conine ADN viral (genom) nvelitde un nveli proteic numit capsid, coad care este format din proteine i prezint un tub cilindric axial, gulerul i placa bazal de colurile creia sunt ataate croete cu care virusul se fixeaz pe suprafaa bacteriei. Bacteriofagul se poate prezenta sub 2 forme: -f.virulent-se multiplic pe baza bacteriei i apoi o lizeaz.

9 -f.de profac-se include n genomul bacteriei replicnduse odat cu ADNul nuclear. Acest profac poate aduce caractere noi bacteriei. Multiplificarea virusilor se face numai prin interiorul celulei vii a organismului gazd. Etapele procesului de reproducere sunt: -ptrunderea v const n aparitia lui la suprafata celulei, procesul eliberrii acidului nucleic din capsid ncepe n membrana citoplasmatic a celulei i se ncheie n citoplasm. -multiplicarea intracelular include procesele de inhibare a sintezei macromoleculare. -maturizarea v si formarea membranelor externe la unele virusuri; -eliminarea virusului din celul. 12.Compozitia chimic a MO Cunoaterea compoziiei chimice a microorganismelor prezint importan practic n obinerea diferitelor substane valoroase: proteine, aminoacizi, vitamine, lipide, enzime, pigmeni etc. i de asemenea pentru asigurarea condiiilor de cultivare a microorganismelor. Compoziia chimic a microorganismelor variaz n funcie de natura microorganismului, de starea n care se afl (vegetativ, sporulat), de vrsta culturii etc. Pentru determinarea compoziiei chimice se utilizeaz diferite metode de separare a microorganismelor, obinndu-se biomasa umed dup care, prin uscare, se determin coninutul n ap (la microorganisme este de 60-80% din greutatea total a masei celulare) i se obine biomasa uscat din care se analizeaz substanele organice i anorganice componente. Apa se gsete n celulele microorganismelor sub form de ap liber i sub form de ap legat. Apa ndeplinete n celule urmtoarele funcii principale: este solvent al compuilor celulari solubili n ap i mediu de dispersie pentru ceilali constitueni insolubili; condiioneaz activitatea enzimelor i ajut la desfurarea reaciilor metabolice; asigur transportul substanelor nutritive n celule. Biomasa uscat reprezint 20-40%. Din aceasta, principalele elemente sunt: C, O, H, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe. C, O, H, N sunt elemente de baz; C, O, H, N, S, P intr n compoziia glucidelor, lipidelor, proteinelor, acizilor nucleici. Ele se mai numesc i macroelemente.K, Ca, Mg, Fe ndeplinesc diferite roluri: K este necesar pentru activitatea enzimelor; Ca crete termorezistena, n special a sporilor; Mg i Fe sunt cofactori enzimatici etc. In afar de aceste elemente, n compoziia microorganismelor intr i alte elemente chimice sau microelemente (oligoelemente)ce intr n structura unor enzime (Al,Zn,Cu,Co). In general, n biomasa uscat a microorganismelor intr: substanele anorganice - din care P intervine n metabolismul energetic (stocheaz legturile macroergice); compuii fosfailor (oxizii de fosfor) - au rol n meninerea pH-ului; constituenii minerali - au un rol deosebit n viaa celulelor microbiene, n sensul c influeneaz permeabilitatea pereilor celulari, regleaz presiunea osmotic, intr n compoziia diferiilor constitueni celulari; substanele organice - sunt compui structurali ai celulelor, i anume, pot fi compui funcionali (enzime, vitamine, pigmeni), care intervin n metabolismul celulelor, i compui de rezerv, cu rol energetic (glucide, lipide, proteine).

Proteinele sunt componentele principale ale substanelor organice din celula bacteriana (40-80%), ce se afl n citoplasm, nucleu, n membrana citoplasmatic i n alte structuri celulare. Proteinele determin cele mai importante proprieti biologice ale microorganismelor. Acestea sunt proteinele i proteidele sau proteinele compuse. Proteinele sunt alctuite din aminoacizi, structura crora este caracteristic pentru diferite specii de microorganisme. O importan mare au nucleoproteinele, care sunt compui rezultai din unirea proteinelor cu acizii nucleici ADN i ARN. De rnd cu ele n celule se ntilnesc glicoproteide, lipoproteide, cromoproteide. Acizii nucleici. Cantitatea de acizi nucleici din celula microbiana depinde de specia microorganismului, de mediul nutritiv i constituie 10-30% din rezidul uscat. Majoritatea

10 acizilor nucleici sunt legai cu proteinele i radicalii compui ai structurilor celulare bacteriene. Acidul dezoxiribonucleic (ADN) i ribonucleic (ARN) sunt cea mai important parte component a celulei. In ADN-ul bacteriilor este codificat ntreaga informaie ereditar a celulei, iar ARN particip la procesele de descifrare a acestei informaii de transmitere i sintez a proteinei. Glucidele reprezint partea cea mai variabil a celulei (10-30%); structura lor este diferit nu numai la specii diferite, dar i la grupe de bacterii. Ea depinde de vrsta i condiiile de dezvoltare a microbilor. Bacteriile conin glucide simple-mono i dizaharide, glucide compuse - poliozide i macromolecule glucidice - polizaharide. Glucidele ndeplinesc n celul un rol plastic, au mare importan ca surs de energie, necesare pentru procesele metabolice. La unele microorganisme compoziia polizaharidic a compuilor este att de specific, nct determinarea ei permite a delimita tipuri aparte n cadrul speciei. Lipidele sunt alctuite, n principal, din grsimi neutre, fosfolipide i acizii grai liberi. Cantitatea lor este n funcie de vrsta culturii i de specia microorganismelor. Fosfolipidele sunt o parte component a membranei citoplasmatice. Lipidele, de asemenea, fac parte din complexul de substane, care formeaz perei celulari ai bacteriilor, mai ales cele gramnegative, i care determin toxicitatea microorganismelor. Cantitatea de lipide n celul variaz ntre 1 i 40%. 13. Apa n celula microbian. Plasmoliza. Apa ndeplinete n celule urmtoarele funcii principale: este solvent al compuilor celulari solubili n ap i mediu de dispersie pentru ceilali constitueni insolubili; condiioneaz activitatea enzimelor i ajut la desfurarea reaciilor metabolice; asigur transportul substanelor nutritive n celule. Apa n celul se afl n stare legat sau structural. Cea liber este solvent i particip la reaciile celulare, la transportul substanelor n celul i n afar, i menine presiunea osmotic. Apa legat intr n componena macromoleculelor organice. n condiii nefavorabile ca concentraia substanelor ridicat, temperatur ridicat sau sczut, la deshidratare celula ncepe a pierde apa i se ncepe plasmoliza celulei. Aceast stare mai e numit anabioz sau abioz. La pierderea apei citoplasma se ndeprteaz de perete, se schimb presiunea osmotic, procesele vitale se atenuiaz. Atunci cnd celula pierde numai apa liber, procesul este reversibil, cnd se pierde i apa structural procesul este ireversibil - celula moare. Cele mai cunoscute i utilizate procese de plasmoliz reversibil sau anabioz sunt: osmoliz, criobioza, deshidrobioza. Aceste procese sunt utilizate la conservarea produselor alimentare i a culturilor de MO. Abioza este folosit la conservarea produselor alimentare. Existena peretelui celular la bacterii poate fi uor dovedit prin experienele de plasmoliz. Dac bacteriile sunt introduse ntr-o soluie hipertnica de zahr sau sare de buctrie, citoplasma se deshidrateaz i mpreuncu membrana citoplasmatic se ndeprteaz de peretele celular; acesta ns i pstreaz forma iniial i devine net vizibil. Celulele bacteriene plasmolizate nu sunt capabile s se nmuleasc. Pe acest fapt se bazeaz metodele de conservare ale legumelor , fructelor . Daca bacterile sunt introduse in solutie hipotonika sau in apa distilata se produce pl asmoptiza bacterile se umfla in urma mbibrii, pereii se rup i ntervin dereglri profunde n toate structurile celulei.

14.nutritia m.o.Tipuri de nutriie la microorganisme Criteriile dup care se poate caracteriza nutriia microorganismelor sunt: natura sursei de carbon i azot i capacitatea de sintez a metaboliilor eseniali, n funcie de care microorganismele pot avea nutriie: * autotrof * heterotrof sursa de energie, n funcie de care microorganismele pot avea nutriie: * fototrof * chemotrof. Autotrofia este capacitatea de sintez a tuturor metaboliilor eseniali pornind de la substane anorganice simple ca surs de carbon i azot (CO2, NH3, NO3-, NO2-). Heterotrofia este capacitatea de a sintetiza metabolii eseniali pornind de la substane organice preformate. Bacteriile heterotrofe se pot dezvolta doar n prezena unor substane organice, care joac rol de surs de carbon i azot. Fototrofia este capacitatea de a sintetiza metaboliii eseniali cu ajutorul energiei luminoase; este caracteristic microorganismelor fotosintetizante (fototrofe), capabile de

11 fotosintez. Dup natura donatorilor de protoni sau electroni, microorganismele fototrofe se mpart n: - microorganisme fotolitotrofe care folosesc ca donor de protoni sau electroni substane anorganice oxidabile (H2O, H2S, S, H2); se numesc i fotoautotrofe; - microorganisme fotoorganotrofe care folosesc ca donor de protoni sau electroni substane organice oxidabile; se numesc i fotoheterotrofe; Chemotrofia este capacitatea de a sintetiza metaboliii eseniali cu ajutorul energiei chimice nmagazinat n legturile chimice ale substanelor. Sursa de energie este reprezentat n acest caz de energia chimic eliberat din reaciile de oxido-reducere. Microorganismele chemotrofe se numesc i chemosintetizante, sunt capabile de chemosintez. Dup natura donatorilor de protoni sau electroni, microorganismele chemotrofe se mpart n: - microorganisme chemolitotrofe care folosesc ca donor de protoni sau electroni substane anorganice oxidabile; se numesc i chemoautotrofe; - microorganisme chemoorganotrofe care folosesc ca donor de protoni sau electroni substane organice oxidabile; se numesc i chemoheterotrofe. Pe baza acestor clasificri, nutriia microorganismelor poate fi:Nr. cr. 1 2 3 4 Tip de nutriie Fotolitoautotrof Fotoorganoheterotrof Chemolitoautotrof Chemoorganoheterotrof Surs de energie Radiaia luminoas Radiaia luminoas Oxidarea substanelor anorganice Oxidarea substanelor organice Surs de carbon i azot Subst. anorg. (CO2,NH3) Substane organice Subst. anorg. (CO2,NH3) Substane organice Donator de protoni sau electroni Substane anorganice (H2O,H2S,S,H2) Substane organice Substane anorganice (NH3,H2S,S,H2) Substane organice Exemple Cianobacterii Bacterii sulfuroase roii i verzi Bacterii sulfuroase roii Bacterii nitrificatoare Bacterii sulfoxidante Hidrogenbacterii Majoritatea microorganismelor (bacterii, drojdii, mucegaiuri, protozoare)

15. Rolul i proprietile enzimelor microbiene Enzimele sunt substane proteice compuse, produse de celula vie. Ele accelereaz, catalizeaz reaciile chimice att n interioiul celulei ct i n afara ei. Enzimele sunt absolut necesare organismelor vii, deoarece far ele nu poate fi realizat metabolismul. Dup ce substanele (substraturile) s-au schimbat sau au reacionat, enzima revine la starea ei iniial. O proprietate caracteristic a enzimelor este specificitatea lor, deseori foarte strict. Fiecare enzim reacioneaz doar cu anumii compui chimici i particip doar la o anumit reacie. Enzimele sunt foarte sensibile la schimbrile temperaturii, la creterea presiunii osmotice, la aciunea razelor ultraviolete. Pe msura ridicrii temperaturii activitatea enzimelor crete pn la o anumit linit dup care nceteaz. Pentru majoritatea fermenilor temperatura optim de aciune este de 37-40 0. La temperaturi mai mici viteza catalizei fermentative se micoreaz. Iar la o nclzire superioar maximei enzimele denatureaz ireversibil. Din propriettile caracteristice ale enzimelor face parte i sensibilitatea lor la schimbarea reactiei mediului. Activitatea enzimelor se schimb mult n funie de pH: Majoritatea enzimelor sunt active la maximum n mediu neutru, uor a1calin sau uor acid. Orice factor care acioneaz asupra microorganismelor acioneaz i asupra enzimei. Ele sunt foarte active cantiti nensemnate de enzime asigur o vitez considerabil a reaciilor i provoac modificri mari ale substratului. Spre deosebire de catalizatorii neorganici enzimele au o trstur caracteristic particularitatea pregnant a substratului

12 ce nseamn c fiecare enzim activeaz numai ntr-un anumit substrat. Ex: amilaza descompune numai amidonul, lactoza lactoza. Dup modul de aciune enzimele se mpart n exoenzimecare sunt eliminate de celul n mediul ambiant i endoenzime - care acioneaz n interiorul ei. Denumirea enzimei se obine prin adugarea sufixului "aza" la termenul, care determin tipul reaciei catalizate. La baza clasificrii enzimelor st tipul reaciei chimice, pe care ele o accelereaz, n mbinare cu numirea substratului, asupra cruia acioneaz. n prezent se cunosc peste 1000 de fermetii. Enzimele se mpart n ase grupe. 1.Oxidoreductazele catalizeaz procesele de oxidare - reducere, transformnd atomul de hidrogen i asigurnd legarea lui cu oxigenul molecular, din acestea fac parte: oxidaza, peroxidaza, catalaza. 2.Transferazele catalizeaz transportul unor anumii atomi sau grupe de atomi de la o molecul la alta. Principalele enzime din aceast grup sunt fosfotransferaza, hexochinaza, fosforilaza. 3.Hidrolazele distrug legturile dintre atomii de carbon i atomii de oxigen, azot, sulf .a i concomitent leag moleculele de ap. Principalele subgrupe din aceast grup sunt: esterazele (lipaza , fosfataza); carbohidrazele (maltaza - provoac hidroliza maltozei, zaharaza -.hidroliza zaharului n glucoz i fructoz) i poliaze (amilaza - provoac hidroliza amidonului). 4.Liazele desprind de la substrat sau leag la ele diferite grupe (carbonathidroliaza). 5.Izomerazele catalizeaz transportul intramolecular al diferitelor grupe. 6.Ligazele catalizeaz legarea a dou molecule. Fiecare celul vie are un complet de enzime, care este specific pentru specia sau tipul de microorganisme dat. Asemenea enzime se numesc constitutive. Spre deosebire de ele, enzimele adaptive sau induse nu apar n celul dect atunci, cnd n mediul nutritiv se gsete substratul respectiv, n lipsa lui celula nceteaz s mai produc enzim adaptiv Enzimele adaptive permit celulei s se acomodeze la schimbrile survenite n condiiile de existen. 16. Metabolismul MO. Ptrunderea subst. nutritive n celul. Celula microbian utilizeaz substraturile nutritive pentru sinteza prilor componente ale corpului ei, pentru depozitarea materiilor de rezerv, pentru sinteza fermenilor, vitaminelor, toxinelor, ct i pentru obinerea energiei, necesare existenei. Toate acestea au loc n rezultatul metabolismului. Metabolismul - totalitatea transformrilor materiei i energiei, care are loc n organism, menite s asigure activitatea vital i interaciunea cu mediul ambiant. Exist 2 tipuri de metabolism: 1.Metabolismul constructiv (asimilaia). n rezultatul acestui proces celula asimileaz materia nutritiv necesar activitii sale vitale. Materialul constructiv ptrunde n celul pe dou ci: a) prin osmoza (difuzia) substanelor nutritive din mediul extern al celulei, unde concentraia e mai pronunat ca n interiorul celular. b) a doua cale e transportarea substanelor nutritive n interiorul celulei de ctre anumii fermeni . n ambele procese materia nutritiv ptrunde n citoplasm prin membrana celular. Esena metabolismului constructiv const n scindarea substanelor nutritive macromoleculare sub influena fermenilor n substane nutritive simple, accesibile pentru procesul de asimilaie: monozaharide, aminoacizi, acizi organici, din care apoi are loc sinteza componentelor celulare: citoplasma, membrana celular, acizii nucleici .a Metabolismul constructiv se produce prin consum de energie liber, care se asigur n rezultatul metabolismului energetic. 2.Metabolismul energetic (dezasimilaia) producerea energiei. Acest proces necesit, consumarea unei caniti imense de substane nutritive. n rezultatul proceselor de respiraie i fermentaie cu folosirea unei anumite cantiti de substane nutritive are loc degajarea energiei.

13 Astfel, substanele nutritive sunt consumate de celul n ambele cazuri: pentru sinteza substanelor celulare i pentru asigurarea organismului cu energie. Procesele de nutriie i respiraie n celul au loc concomitent. Produsele metabolismului sunt excluse din celul n exteriorul ei. n citoplasma celulei pot ptrunde numai molecule mici de aminoacizi, glucoz, acizi grai. Particulele nutritive solide din microorganisme, eventual sunt supuse aciunii fermenilor, pe care celula i elimin n mediul extern, i dup aceea ele devin accesibile. Ptrunderea substanelor nutritive n celula bacterian se realizeaz prin difuzie, iar transportarea substanelor prin membran, n rezultatul crui fapt se egaleaz presiunea osmotic i concentraia substanelor n ambele pri ale membranei, prin - difuzia simpl. Exist i alt cale de ptrundere a substanelor nutritive n celul - prin transportarea lor activ de ctre molecule - transportoare, aa-numitele permeaze, prin membrana citoplasmatic. Se cunoate difuzia uoar, cnd transportul substanei prin membran se realizeaz de ctre permeaze fr folosirea energiei, i transportul activ, care necesit consum de energie metabolic accesibil. Mai exist i procesul de transport al radicalelor, nsoit de modificri chimice ale substanei transportate. Unele protozoare se nutresc prin fagocitoz, nglobnd n citoplasm particulele solide de alimente i digerndu-le n interiorul citoplasmei, i prin pinocitoz, cnd nglobeaz picturi lichide. 17.Nutriia carbonic a MO In funcie de sursa de carbon, microorganismele se clasific n: -autotrofe; -prototrofe heterotrofe; -heterotrofe auxotrofe. Autotrofe sunt microorganisme care utilizeaz ca singur surs de carbon CO2.Microorganismele autotrofe i obin energia necesar pentru biosintez pe cale fotosintetic sau prin oxidarea compuilor anorganici. Aceste microorganisme posed un echipament enzimatic, care le permite producerea constituenilor carbonai, plecnd de la CO2. Heterotrofele utilizeaz ca surse de carbon molecule organice care provin de la alte organisme. Atunci cnd un microorganism heterotrof are nevoie de prezena unei singure molecule organice energetice, adic este capabil s realizeze sinteza tuturor moleculelor organice necesare pentru cretere, microorganismul respectiv este prototrof. In caz contrar, microorganismul este denumit auxotrof.

Auxotrofia apare datorit faptului c unele microorganisme nu sintetizeaz unele molecule indispensabile. Aceste molecule trebuie s existe n mediu pentru a permite creterea i ele se numesc factori de cretere. Este vorba n special de aminoacizi, acizi grai, acizi nucleici, vitamine etc. Deci, microorganismele auxotrofe sunt exigente i necesit medii de cultur bogate. Microorganismele heterotrofe (organotrofe) sunt: -saprofite - sursa de carbon este materia organic nevie (bacterii de putrefacie, mucegaiuri); -microorganismele comensale - se dezvolt la suprafaa sau n interiorul organismelor vii (plante, animale, om) -microflora epifit a plante, animalelor, pieile, MO intestinale;-MO patogene - cele strict patogene au o via parazitar; -MO cu potenial patogen - sunt cele care produc toxine. Surse de carbon utilizate de microorganisme sunt diferite: -poliglucidele: amidon, celuloz, substane pectice etc. Sunt surse utilizate de bacterii i mucegaiuri; -monoglucidele: hexoze, pentoze, utilizate de drojdii; -diglucidele utilizate de drojdii;

-acizii organici: lactic, malic, acetic, utilizate de unele mucegaiuri i drojdii; -alcoolii, utilizai de drojdii oxidative din genul Candida, genul Pichia, bacterii din genulAcetobacter etc.

19. Nutriia azotat a MO

14 Dup nutriia azotat MO se mpart n 2 grupe: 1. aminoautotrofi; 2. aminoheterotrofi. Aminoautotrofii prefer sursele de N anorganic N2, NH3, nitriii, urina, nitro- i nitrozobacterii, bacteriile ureatice, care asimileaz aceste subst din aer i sol, particip n relaii simbiotice cu alte organisme la alimentaia azotat al plantelor. Micrococus ureeal descompune ureea pn la amoniac. Aminoheterotrofii se mpart n 2 grupe: a) aminoprototrofi; b) aminoparatrofi. Ambele grupe necesit ca grupe de N aminoacizii, proteinele, doar aminoprototrofii sunt bacteriile genului bacillus clostridium, salmonella, lactobacilii. Aminoprototrofii sunt organisme de alterare i degradare a materiei prime i produselor animaliere. Aici intr i excitani a unor intoxicaii alimentare. Aceste MO sunt utilizate ca produceni la producerea produselor lactate. Particip la degradarea deeurilor animaliere i ntorc N n circuitul natural. Nutrieni cu azot Pentru cretere, microorganismele necesit cantiti mari de azot, fosfor i sulf, iar organotrofii le pot procura fie din sursele organice cu carbon fie din compuii anorganici. Se tie c azotul (10-14% din substana uscat a celulei) este necesar pentru sinteza de aminoacizi, purine, pirimidine, unele lipide, coenzime .a. Multe microorganisme pot folosi azotul din aminoacizi i amoniac prin, ncorporarea direct, cu ajutorul unor enzime (glutamat dehidrogeneza, glutamin sintetaza). Unele bacterii pot reduce i asimila azotul atmosferic folosind un sistem de nitrogenaze i au un rol vital n asigurarea circuitului natura al azotului. Pentru organotrofi, nutriia azotat este asigurat de compuii organici macromolecularicu azot,produii de hidroliz ai acestora, precum i de alte sruri cu azot (sruri amoniacale, azotai .a) Protidele pot fi folosite n nutriie numai de ctre microorganisme ce produc proteaze extracelulare, respectiv, bacterii - ageni ai putrefaciei i mucegaiuri - ageni ai putrezirii. Drojdiile care produc numai proteaze intracelulare, folosesc n nutriia azotat produi de hidroliz ai protidelor i anume peptone, peptide i aminoacizi. Se mai pot folosi n mediile de cultur a drojdiilor, sulfatul de amoniu i ureea. Ali compui cum ar fi nitraii sunt asimilai de ctre mucegaiuri i bacterii; nitriii numai de ctre bacterii (g. Nitrosomonas) i au efect toxic pentru fungi.

20.METODE DE IZOLARE I OBINERE A CULTURILOR PURE Cultura pur reprezint o biomas de celule rezultate prin reproducere dintr-o singur celul aflat ntr-un mediu nutritiv steril, cu volum limitat. Metode prin rspndire se folosesc pe scar larg, fiind uor de executat, avnd ca principiu rspndirea celulelor din medii naturale unde acestea se afl n numr mare, prin diluare n medii lichide sau prin diseminare mecanic pe suprafaa mediilor sterile. Metode scarificate. n placa Petri se repartizeaz un mediu de cultur adecvat, de exemplu MMA/BCA i dup solidificarea mediului, cu firul metalic se recolteaz celule din mediul natural i se execut trasri pe suprafaa mediului, astfel nct diversele celule rmn distanate ntre ele. Prin termostatare 48-72 ore, din colonia care corespunde microorganismului ce trebuie izolat, se face repicare ntr-o eprubet cu mediu solid nclinat i astfel se obine o cultur pur. Metoda n strii este similar, n schimb drept suprafa de rspndire se folosete mediul nclinat din 2-3 eprubete, prin transferul de celule din mediul natural, prin realizarea de striuri, n mod succesiv. Aceste metode se folosesc i n cazul n care o cultur pur este contaminat cu microorganisme strine n perioada de pstrare a culturii i aceasta trebuie s fie salvat. Metoda cultural Koch este folosit n special pentru izolarea de drojdii. Ca mediu de rspndire se folosete MMA repartizat n 3 eprubete, fluidificat i meninut la 40C. execut diluii decimale n ser fiziologic steril, astfel nct numrul de celule ntr-o micropictur din ultima diluie s fie redus. Metoda Lindner se folosete pentru izolarea de drojdii fermentative. Din diluia convenabil, cu ajutorul unei penie topografice se plaseaz aprox. 9 picturi pe suprafaa unei lamele sterile.

15 Metoda Naumov este folosit pentru izolarea culturilor pure de mucegaiuri. Dintr-o diluie convenabil se aplic distanat micropicturi peste care se adaug picturi de mediu MMA fluidificat (42C) i dup 3-8 zile se selecteaz din pictura cu o singur colonie cultura pur dorit. Metode de izolare cu ajutorul micromanipulatorului. Este o metod precis i se realizeaz cu ajutorul unui aparat prevzut cu tuburi capilare cu care se poate face selecia celulelor dorite din preparate studiate la microscop. Cu ajutorul micromanipulatorului se poate face recoltarea de ascospori din celule ascogene i este folosit n dirijarea proceselor de fuziunea protoplatilor, pentru conjugare etc. METODE BIOLOGICE DE OBINERE A CULTURILOR PURE metoda Burri prin care se face separarea microorganismelor n funcie de necesarul de oxigen pentru cretere. Dintr-un mediu natural se face inocularea n BCA termostatat la 42C i dup uniformizare acesta se introduce ntr-un tub de sticl prevzut la un capt cu dop de cauciuc. Prin rcire celulele sunt imobilizate n gel i prin termostatare n funcie de accesul oxigenului din aer, n zona tubului prevzut cu dop de cauciuc se vor dezvolta bacterii anaerobe, intermediar bacterii microaerofile, iar n stratul de mediu la care aerul a ptruns prin dopul de vat al tubului, bacterii aerobe. Numeroase metode de izolare se bazeaz pe introducerea n medii de cultur a unor substane chimice cu efect inhibitor asupra microorganismelor de care trebuie separat cultura dorit. De exemplu, prin introducerea de 0,02% actidion are loc inhibarea dezvoltrii drojdiilor aflate n amestec cu bacterii. Metoda este folosit pentru izolarea unor bacterii ce pot produce contaminarea drojdiilor folosite sub form de culturi pure n industriile fermentative. 21=31.PARAMETRII DE CRETERE A CULTURII MICROBIENE (CURBA) Prin inocularea de celule, aparinnd unei culturi pure, ntr-un mediu nutritiv steril se poate stabili dinamica de cretere prin studiul vitezei de acumulare a biomasei sau prin creterea numrului de celule raportat la unitatea de volum a mediului. n condiiile experimentale, dinamica multiplicrii microorganismelor este bine cunoscut. Procesul evolueaz ntr-o serie de faze succesive.

Fig.3. Curba de multiplicare a microorganismelor 12-faza de repaos (faza lag); 1a-perioada de adaptare; a2-perioada de refacere; 23-faza exponenial; 34-faza staionar; 3b- perioada de spor de cretere negativ; b4-perioada de staionare propriu-zis; 5-faza final de declin.

1) Faza de laten, de cretere zero sau de lag reprezint etapa de timp cnd dup inoculare numrul celulelor rmne neschimbat, sau chiar scade, noile condiii de mediu implic latena induciei acelor enzime necesare pentru adaptarea la mediul nutritiv. Faza de laten apare deci ca o perioad de adaptare la condiiile noi de cultur, n care microorganismele viabile din inocul i acumuleaz n celul metabolii i sistemele necesare creterii, n cazul n care aceste componente biochimice le lipseau datorit condiiilor de mediu anterioare inoculrii. n cazul drojdiilor aceast faz poate dura 1-2 ore,durat ce depinde de compoziia mediului i capacitatea de reglare a metabolismului propriu. Faza lag se poate prelungi mult dac inoculul este obinut din culturi vechi sau care s-au pstrat n condiii de refrigerare. n schimb dac la inoculare s-a folosit o cultur

16 viguroas, aflat n faza activ de cretere, n mediul cu o compoziie similar, faza lag este scurt sau poate s fie absent. 2) Faza de multiplicare exponenial sau de cretere logaritmic este caracterizat prin aceea c, dup o scurt perioad (cca. 2 ore) de accelerare a ritmului de cretere, n care multiplicarea se produce cu o vitez progresiv mrit, acest ritm devine constant i caracteristic n anumite condiii de cultur, durata unei generaii fiind minim. Perioada de echilibru poate fi meninut numai att ct nu intervin alterri importante, pe care creterea le poate provoca n compoziia mediului. De exemplu, numrul de celule de drojdie sau de bacterii i cantitatea de materie vie format crete temporar dup o progresie geometric cu raia 2. Celulele aflate n faza exponenial de multiplicare sunt cele mai potrivite pentru cercetri de genetic i fiziologie. 3) Faza staionar (de maturare) n care numrul celulelor viabile este maxim i rmne constant o perioad de timp. De exemplu, celulele de drojdie nu mai nmuguresc, i mresc volumul i tind spre forma sferic, se rotunjesc. Celulele de microorganisme au n aceast faz caracteristicile morfologice cele mai tipice genului i speciei. Aceast faz poate fi prelungit atunci cnd urmrim pstrarea culturii pure, prin modificarea unor factori care scad viteza de metabolism celular. 4) Faza de declin se caracterizeaz printr-o scdere n progresie geometric n raport cu timpul a numrului de celule vii. Pe msur ce mediul devine mai puin favorabil, celulele vii nu se mai multiplic, dei activitatea lor mai continu un timp dup care mor i intr n autoliz. La sfritul acestei ultime faze se nregistreaz maximum absolut al numrului total de celule formate pe parcursul ntregii evoluii a culturii. 22. PROCEDEE DE CONSERVARE A CULTURILOR PURE Dintre tehnicile aplicate pentru conservarea culturilor pure, tehnici bazate pe prelungirea fazei staionare de cretere i evitarea etapei de declin, se cunosc urmtoarele: repicarea periodic prin transfer de celule din eprubeta cu cultura pur n care mediul nutritiv este epuizat, n eprubeta cu mediu nutritiv steril cu compoziie similar. Intervalul de repicare este dependent de natura culturii, compoziia mediului i temperatura de pstrare. n timp ce bacteriile lactice necesit repicri la intervale de 1-3 sptmni, drojdiile se pot pstra pe MMA 3-6 luni,iar bacteriile sporulate 6-12 luni. Mucegaiurile sunt rezistente la pstrare i chiar dup uscarea mediului, sporii se menin viabili ani de zile. Procedeul de repicare periodic necesit un mare volum de munc, prezint risc de contaminare i este greu de realizat atunci cnd numrul de culturi de ntreinut este mare; prelungirea intervalului ntre dou repicri prin scderea vitezei de metabolism a celulelor i deci evitarea strii de declin ce poate duce la pierderea culturii se poate realiza prin: o Meninerea culturilor la temperaturi sczute, n condiii de refrigerare sau congelare. Culturile de fungi pstrate la 5C se transfer anual, iar dac pstrarea se face la 16C la interval de 6 luni. o Privarea de oxigen. n absena oxigenului din aer,microorganismele aerobe trec n stare latent de via. Pentru drojdii i mucegaiuri, cultura dezvoltat n mediu solidificat (drept) se acoper cu un strat de ulei de parafin steril. Cnd celulele vii se acoper cu ulei de parafin (sterilizat n prealabil la 170C, 2 ore) procesele metabolice ale fungilor decurg de10 ori mai lent. o Reducerea umiditii mediului conduce la trecerea celulelor n stare de anabioz care poate fi meninut timp ndelungat fr a se produce modificri intracelulare, ireversibile. Bacteriile sporogene ale genului Bacillus se pot menine sub form de endospori prin antrenarea culturii n eprubete cu nisip steril i dup evaporarea apei sporii se menin viabili, adsorbii pe nisip, zeci de ani. Pstrarea culturilor n stare liofilizat. Este tehnica cea mai utilizat i avantajoas, deoarece prelungete cel mai mult intervalul de conservare a culturilor, fr s produc modificri ale proprietilor lor fiziologice. n cazul mucegaiurilor, o suspensie de spori n lapte degresat se congeleaz rapid la - 25C, apoi are loc uscarea n vacuum timp de trei ore n recipiente de sticl care se nchid ermetic i culturile se pot menine 10 ani. Spori aparinnd genului Aspergillus

17 liofilizai i pstrai astfel la 7C i-au meninut viabilitatea timp de 23 ani. Bacteriile lactice sunt mai sensibile la pstrare comparativ cu fungii. 23. Respiraia MO Pentru ca organismele vii s poat sintetiza materialul celular nou, se cere un aflux permanent de energie. n dependen de sursa de energie microorganismele se mpart n fotosintetizatoare i chemiosintetizatoare. Bacteriile fotosintetizatoare, ca i plantele verzi, au proprietatea de a utlliza energia luminii solare daforit, pigmentaiilor, pe care le posed, asemenea clorofilei plantelor. Bacteriile chemiosintetizatoare utilizeaz energia procurat prin oxidarea unor compui neorganici i organici. n calitate de surs de energie multe bacterii pot folosi un mare numr de substane organice ce se oxideaz, de cele mai multe ori glucoza. Energia din aceti compui se obine n urma oxidrii, sau mai exact al cedrii electronilor. Totalitatea proceselor biochimice, n urma crora se elibereaz energia, necesar pentru viaa vital a celulei se numete respiraie, sau oxidarea biologic. La microorganisme se cunoate respiraia anaerob i aerob. n cazul respiraiei anaerobe eliberarea energiei din moleculele organice are loc n lipsa oxigenului. irul succesiv de reacii, care nsoete eliberarea energiei din glucoz, se numete fermentaie. n respiraia aerob energia, pe care o conin legturile chimice ale glucozei, se elibereaz complet i la reacia final particip oxigenul. Procesul eliberrii energiei n prezena oxigenului se numete respiraie. Toate organismele se mpart dup tipul de respiraie n anaerobi i aerobi. Exist anaerobi obligai, sau riguroi, care nu pot s triasc i s se nmuleasc n prezena oxigenului, de exemplu, bacteriile butirice, agenii patogeni ai botulismului. Unii anaerobi, cum este bacilul colli, pot tri att n prezena oxigenului ct i n lipsa lui - acetea sunt anaerobi facultativi. La aceast grup se refer bacteriile acidolactice, drojdiile. Exist microbi microaerofili, care necesit o cantitate foarte mic de oxigen (lactobacilii). Microbii aerobi, care se dezvolt bine n mediul aerian liber, cresc la suprafaa mediilor nutritive lichide i solide (ciupercile de mucegai, bacteriile de oet, vibrionul holeric .a.).

24.CLASIFICAREA bacteriilor in functie de temperatura optima de dezvoltare,exemple Temperatura are o mare influen asupra proceselor fiziologice ale celulei, deoareca stimuleaz sau inhib activitatea enzimatic. n funcie de temperaturile posibile ale mediului natural i ca rezultat al adaptrii, diferite specii prezint anumite temperaturi cardinale: T min - t0 la care mai poate avea loc creterea, n schimb dac scade t0 sub valoarea min, creterea este oprit; T op - t0 la care rata specific de cretere este max; T max la care creterea este nc posibil dar dac se depete efectul devine letal. Temperaturile joase opresc procesele de putrefacie i de fermentare. Scderea temperaturii provoac reducerea sau ntreruperea dezvoltrii microbilor, dar nu i moartea lor. De aceea la rcire i congelare produsele alimentare se pstreaz bine, dar dup dezgheare i prelucrare microbii i rencep activitatea lor. Temperatura maxim de asemenea, frneaz dezvoltarea microbilor. n dependen de 0 t favorabil dezvoltrii microbii se mpart n patru categorii: Psihrofile cuprinde specii care cresc bine la 0, au o temperatur optim la 10-15C i maxim la aproximativ 20C. Din grupa bacteriilor psihrofile de putrefacie fac parte genurile: Pseudomonas, Flalvobacterium, Achromobacter. MO psihrofile prezint sisteme enzimatice active la temperaturi sczute, conin n membrana plasmatic o concentraie mai mare de acizi grai nesaturai (acid linoleic), ceea ce explic meninerea sa n stare semifluid la rece i degradarea la temperaturi mai mari de 30C.

18 Psihrotrofe - sunt facultativ psihrofile, au temperatura minim de cretere la 0oC, cresc bine la 7oC. Au T optim ntre 20-30C i maxim la 35-40C. n acest grup sunt incluse bacterii din genurile: Enterobacter, Hafnia, drojdii din g. Candida i mucegaiuri. Mezofile - reprezint grupul majoritar, cu to min la 15-20oC, to op 30-40oC i to max peste 45oC. Cuprinde bacterii, drojdii, mucegaiuri, MO patogene pentru om/animale. Termofile sunt MO adaptate s creasc la t o mai mari de 45o C. Au T optim 60C i maxim la 90C. Cuprinde bacteriile lactice, unii fungi, specii ale g. Bacillus i Clostridium. MO termofile sintetizeaz enzime stabile i active la temperaturi ridicate, datorit unui coninut mai ridicat n aminoacizi hidrofobi (glutamin). n ARN-ribosomal al bacteriilor termoftle se afl un procent mai ridicat al bazelor guanin - citozin care dau stabilitate termic. n compoziia membranei plasmatice intr lipide cu acizi grai saturai, cu punct de topire mai ridicat. Temperaturi care depesc cu 10C temperatura maxim de cretere determin n celula microbian denaturri ireversibile ce conduc la moartea fiziologic a celulelor ca rezultat al coagulrii proteinelor, a unor procese de oxido-reducere i a inactivrii enzimelor. Enzimele la creterea temperaturii peste valoarea max sufer modificri n arhitectura molecular, au loc dezaminri ai unor aminoacizi, au loc rupturi n stratul moleculelor de ap legate de moleculele proteice i n final are loc inactivarea ireversibil, asociat cu distrugeri pariale ale nveliurilor celulare. Viteza de inactivare termic a celulelor microbiene este dependent de raportul de to/timp, respectiv cu ct crete to se reduce timpul necesar pentru inactivare. Formele vegetative ale microorganismelor sunt mai sensibile dect formele sporulate. De asemenea celulele tinere, care au i un coninut mai mare de ap n citosol sunt mai rapid inactivate dect cele mature. 25.Influena temperaturii asupra MO.Pasteurizarea i sterilizarea. Pe efectul distrugtor al temperaturii nalte asupra microbilor se bazeaz: pasteurizarea (60-90oC) i sterilizarea (100-1200C). Pasteurizarea este un tratament termic la temperaturi sub 100C un timp variabil, dependent de natura produsului, care asigur inactivarea urmtoarelor celule microbiene: bacterii, drojdii i mucegaiuri. Eficiena pasteurizrii este de 98-99% deoarece endosporii bacterieni nu i pierd viabilitatea n aceste condiii. Pasteurizarea este frecvent utilizat n industria laptelui, cnd se aplic un regim termic adecvat (de obicei 72C timp de 15 sec.). Pasteurizarea se mai aplic la conservarea berii, la tratarea vinurilor cu defecte. Pasteurizarea de scurt durat este folosit n procesul preparrii sucurilor de fructe i pstrrii laptelui. Dup pasteurizare produsul aproape c nu-i schimb proprietile iniiale i se pstreaz vitaminele. Sterilizare - distrugerea total a MO sub aciunea temperaturii nalte. Sterilizarea cu vapori de ap sub presiune - aceast metod omoar att formele vegetative ale microbilor ct i sporii, n industria alimentar sterilizarea se aplic la pregtirea conservelor. Temperatura n timpul sterilizrii trebuie s fie peste 100 0C. Sterilizarea la vapori sub presiune se realizeaz cu ajutorul autoclavei. Timpul sterilizrii depinde de mrimea borcanelor, componentul produsului alimentar, compoziia chimic. Temperatura sterilizrii depinde i de reacia mediului. n mediu acid microbii i sporii lor mor mai uor n comparaie cu cei din mediul neutru. Conservele din fructe, legume, marinadele se sterializeaz la temperatura de 100110C, pe cnd conservele din carne la 120 C. Sterilizare cu antiseptice -sunt utilizai ca ageni de sterilizare: Bioxidul de sulf este folosit sub form gzoas sau lichid la tratarea vinurilor, fructelor uscate i pentru conservarea pulpelor de fructe. Acizii benzoic i salicilic, sub form de sruri, sunt folosii n conservarea produselor alimentare. Acidul formic este utilizat pentru conservarea pulpelor de fructe. Acidul acetic servete la conservarea prin acidifiere sau marinare a legumelor, fructelor, petelui, crnii. Acidul lactic este folosit la conservarea prin murare.

19 Tyndalizarea const n 2-3 pasteurizri repetate, alternate cu perioade n care proba este meninut n condiii favorabile pentru germinarea endosporilor bacterieni care devin vulnerabili i trecnd n stare vegetativ sunt distrui la o nou pasteurizare. 26. Influena radiaiilor i a factorilor mecanici asupra MO Lumea vie este bombardat de radiaii electromagnetice cu lungimi de und ntre 10 4 la 106 nm, n acest domeniu MO sunt influenate de urmtoarele radiaii: radiaii ionizante (, , ), rad ultraviolete, rad luminoase, rad infraroii i energia sonic. Rad , , - o energie radiant intens ce acioneaz prin ionizare cu eliberarea de ioni, radicali liberi ce acioneaz prin ruperea legturilor de hidrogen, oxidarea i formarea dublelor legturi, modificri n structur, polimerizri. n prezena oxigenului, aciunea radiaiilor ionizante este amplificat prin generarea de radicali OH- sunt intensificate procese de oxidare, denaturarea ADN-ului, ceea ce conducc la moartea celulei. Dintre acestea, radiaiile , se pot folosi pentru sterilizarea ambajalelor. Succesiunea n sensul creterii rezistenei la efectul distructiv al radiaiilor este urmtoarea: bacterii Gram-negative> bacterii Gram-pozitive > fungi > virusuri. Radiaiile ultraviolete n funcie de doz i starea MO au efect letal i produc degradarea triptofanului cu formarea de compui toxici ce conduc la moartea fiziologic a celulei. Dac doza este subletal, radiaiile provoc modificri n structura ADN-ului i se pot obine mutaii. n practic, radiaiile se pot folosi pentru sterilizarea aerului i pentru obinerea de mutani valoroi. Energia luminoas are un efect de stopare al dezvoltrii mai ales pentru virui i MO chimiosintetizante care prefer s se dezvolte prin ntuneric. Rad infraroii Acioneaz prin energie caloric i induc transformri ireversibile ale protidelor. Ultrasunetele cu frecven mare pot s acioneze producnd distrugerea fizic a celulei datorit fenomenului de cavitaie ultrasonor. Datorit frecvenei mari pot apare rupturi la nivelul structurilor, la suprafaa celulei, pot avea loc rupturi ale peretelui celular, cu modificarea arhitecturii celulare sau pot interveni schimbri la nivelul plasmalemei. 27. Antiseptici i conservani. n ind alim sunt folosite 2 grupe de compui chimici: conservani i dezinfectani. Aceste subst pot avea diferite efecte asupra MO. n doze mici ele pot avea efect de stimulare, microbostatic i bactericid. Substane conservante - sunt substane netoxice pentru organismul uman i n concentraii mici au efect microbiostatic, folosii n industria alimentar pentru conservarea prelungit a calitii produselor alimentare. Substane dezinfectante - sunt substane cu efect microbicid, toxice pentru organismul animal i sunt folosite n industria alimentar pentru dezinfecia utilajelor, a spaiilor de producie, ambalajelor, pentru unele materii prime. n funcie de natura substanei i a microorganismelor, efectul substanelor chimice poate fi efect microbiostatic ce se manifest prin reducerea vitezei de desfurare a metabolismului i oprirea nmulirii celulelor. Acest efect este produs de ctre conservani care n funcie de compoziie pot s produc urmtoarele: - Blocarea activitii unor enzime: acidul benzoic, acidul sorbic, inhib activitatea dehidrogenazelor; - Scderea valorii de pH la limite care impiedica dezvoltarea, acizii: lactic, acetic. Dezinfectanii nu prezint specificitate i datorit toxicitii lor, efectul microbicid este produs de ctre dezinfectani ce pot aciona, n general, prin: - denaturarea ireversibil a proteinelor i enzimelor produse de acizi anorganici, baze, sruri - blocarea gruprilor amino din structura protidelor, aminoacizilor cu formarea de puni metilenice i inactivarea de enzime - (alderuda formic) - permeabilizarea nveliurilor celulare, cu pierderea compuilor intracelulari i ptrunderea substanei toxice - n cazul folosirii de spunuri, detergeni. Sunt acceptai ca aditivi un numr limitat de substane care nu se consum ca atare, dar n alimente mresc gradul de securitate i stabilitatea biologic a produselor alimentare.

20 Acidul carbonic asigur conservarea limitat a buturilor, a apei minerale, prin reducerea pH-ului la 3, 5 i inhibarea activitii bacteriilor de putrefacie. CO2 n concentraii de 10-50% este eficace i inofensiv i poate fi folosit la conservarea cerealelor, a crnii. Acidul sulfuros poate fi folosit pentru dezinfecia utilajelor i drept conservant n industria vinificaiei, la conservarea sucurilor i marcurilor de fructe. Acidul acetic - este utilizat la conservarea legumelor n concentraii de 4-4, 5%, pentru obinerea marinatelor. Acidul sorbic este utilizat la conservarea sucurilor brnzeturilor i a carcaselor de carne. Alcoolul etilic n concentraii de 50-70% acioneaz prin coagularea proteinelor, dizolvarea lipidelor i modificri ale tensiunii superficiale i este folosit la conservarea fructelor de pdure. Are efect bactericid, fungicid, nonsporicid. Acizii minerali (HCl, H3PO4, H2S04, HN03) acioneaz prin denaturarea proteinelor. Acidul sulfuric n concentraii de 0, 25% este folosit la dezinfecia butoaielor, bidoanelor (n industria drojdiei, a vinului) iar soluii de acid fosforic 0, 4% (70C), la splarea tancurilor n industria laptelui Halogenii i derivaii halogenai au efect bactericid n urmtoarea ordine cresctoare CI < F < Br < l Clorul este folosit pentru sterilizarea apei n doze de 1-3 mg. 28. INFLUENA FACTORILOR INTRINSECI ASUPRA MICROORGANISMELOR Factorii intrinseci se refer la diferite componente i structur a produselor alimentare care influeneaz activitatea microorganismelor prezente pe/n produs. n funcie de prezena concomitent a mai multor factori, din totalul microorganismelor ce pot contamina produsul este favorizat activitatea unui numr restrns, de obicei 1-4 specii care vor produce i alterarea sa specific. Produsele alimentare au o compoziie chimic foarte diversificat i un grad de ncrcare cu microorganisme foarte diferit, ce depinde de acela al materiilor prime i auxiliare, de factorii extrinseci ce intervin la prelucrare i pstrare. Dintre factorii intrinseci, dependeni de alimentul care va reprezenta substratul pentru activitatea microorganismelor (adugate prin culturile starter sau ocazional contaminante), mai importani sunt: Compoziia chimic a alimentelor Reprezint un factor important deoarece microorganismele necesit pentru cretere surse de carbon, azot, substane minerale, factori de cretere i ap disponibil. Cu ct alimentul este mai complex cu att asigur condiii favorabile pentru creterea mai rapid, a unui numr mare de microorganisme i este mai alterabil. Produsele alimentare lichide se altereaz mai rapid dect cele solide pentru c celulele microbiene vin n contact direct cu nutrienii solubili. Produsele vegetale (fructe, legume) cu un pH acid i lipsite de vitamine din grupul B sunt alterate preferenial de ctre mucegaiuri care nu necesit factori de cretere i care produc enzime ce pot hidroliza poliglucidele din nveliul lor protector. Produsele bogate n glucide simple sunt de obicei fermentate cu formare de alcooli, acizi, nct prin scderea de pH este inhibat activitatea bacteriilor de putrefacie care necesit pentru dezvoltare pH neutru. Carnea ce conine cantiti importante de substane azotate avnd un pH apropiat de neutru va favoriza dezvoltarea bacteriilor de putrefacie ce pot folosi protide ca surs de azot. Alimentele ce conin lipide vor fi alterate preferenial de microorganisme productoare de lipaze: Pseudomonas, Bacillus, Candida, Geotrichum, Aspergillus, Rhizopus etc. Structura anatomic Influeneaz activitatea microbian ca urmare a meninerii la distan a microorganismelor de nutrieni accesibili. Astfel oul se altereaz greu, deoarece coaja poroas i membrana mpiedic ptrunderea unor microorganisme. Seminele oleaginoase sau ale cerealelor prezint un nveli celulozic protector ce nu poate fi degradat dect de microorganisme celulozolitice. Prin absorbia de ap, acestea sufer mucegirea deoarece mucegaiurile au condiii favorizante. La fructele cu nveli ceros, greu penetrabil, alterarea intervine n zone unde se produc leziuni mecanice, nepturi de insecte etc.

21 Valoarea de pH Este o proprietate inerent a unor produse naturale ce conin cantiti ridicate de acizi organici sau dobndesc aciditate prin procese fermentative dirijate (produse conservate prin murare). Microorganismele se dezvolt n limite largi de pH (ntre 1,5-11). n acest interval microorganismele acidotolerante drojdii, mucegaiuri, bacterii lactice i acetice prefer pH 2,5-5,5 i se vor dezvolta n produse acide care pot suferi fermentaia i mucegirea. Bacteriile de putrefacie care prefer un pH = 7 nu se pot dezvolta n medii acide care sunt astfel protejate. Aciunea pH-ului asupra creterii se poate observa n mediu, deoarece disponibilitatea unor nutrieni este modificat de echilibrul ionic. Astfel la pH acid ionii de magneziu formeaz complexe insolubile, n timp ce la pH bazic sunt complexai ionii de calciu, zinc i ionii ferici, elemente cu rol de cofactori ai enzimelor microbiene. Valori extreme de pH influeneaz permeabilitatea membranelor celulare. n mediu acid permeazele cationice sunt saturate de ioni de H+ care limiteaz sau anuleaz transportul cationilor indispensabili pentru celule; n mediu alcalin membrana este saturat cu OH - i este mpiedicat transferul de anioni necesari. La modificri de pH se modific i cinetica reaciilor enzimatice care se desfoar optim la anumite valori specifice. Microorganismele patogene, de exemplu Clostridium sunt mai sensibile dect cele din genul Escherichia, Salmonella, Staphylococcus. Clostridium botulinum are pH-ul minim pentru producerea de neurotoxine egal cu 4,8, iar la Staphylococcus aureus pH minim pentru cretere este de 4,2. Valoarea de rH Este dependent de prezena n aliment a substanelor cu caracter oxidant sau reductor. Alimentele cu potenial de oxidoreducere sczut (rH = 0-12),de exemplu laptele, favorizeaz dezvoltarea substanelor anaerobe, n timp ce fructele cu rH ridicat (18,5 -28) favorizeaz dezvoltarea microorganismelor aerobe. Diverse lichide cu valori medii de rH (12-18,5) permit activitatea fermentativ a drojdiilor, bacteriilor lactice. Indicele de activitate al apei (aw) Reflect coninutul de ap liber din produsele alimentare pus la dispoziia microorganismelor pentru reacii chimice, biochimice, transfer de metabolii prin nveliurile celulare. Domeniul general de aw pentru dezvoltarea microorganismelor este 0,62-0,99; cele mai pretenioase sunt bacteriile care necesit cantiti mari de ap liber, n timp ce drojdiile osmotolerante i mucegaiurile xerofite se dezvolt la valorile minime ale domeniului. ntre coninutul de umiditate al produselor alimentare determinat prin uscare la etuv la temperaturi de 105C pn la mas constant i indicele de a w nu se pot stabili relaii de dependen. Este important de precizat c: -indiferent de temperatur, capacitatea microorganismelor de a crete este redus, cnd a w este sczut; -domeniul de aw la care creterea are loc este cel mai extins la temperatura optim de cretere; -prezena nutrienilor necesari n aliment crete domeniul de a w n care microorganismele pot supravieui. Substane naturale cu efect antimicrobian. Unele produse vegetale folosite n alimentaie conin substane denumite fitoncide. Astfel ceapa conine alicina, usturoiul alil sulfonatul, de asemenea conin fitoncide: hreanul, mutarul, cuioarele, scorioara etc. Unele fructe pot conine benzoat, salicilat (este cazul fructelor de pdure). n produse de origine animal, n ou este prezent lizozimul, n lapte proaspt este prezent pe lng lizozim, lactenine, lactoperoxidaz. Desigur c aceste substane au un spectru specific i pot influena numai activitatea microorganismelor sensibile. 29.conditii favorabile pentru cresterea bacteriilor Parazitismul reprezint un tip de relaie antagonic n care un microorganism se dezvolt pe seama celuilalt. Se manifest prin liza celulelor microbiene ca rezultat al aciunii fagilor (bacteriofagi, micofagi). Cunoaterea factorilor implicii care determin creterea i multiplicarea microorganismelor aflate n produse alimentare permite alegerea condiiilor optime la

22 utilizarea culturilor mixte i dirijarea relaiilor microbiene n scopul asigurrii calitii alimentelor. 30. Inter-relaiile ntre MO Inter-relaiile ce pot aprea n condiii naturale ntre MO care triesc n acelai mediu, sau pe acelai aliment sunt foarte complexe Dintre relaiile ce se pot stabili ntre diferite grupe de MO mai importante sunt urmtoarele: Neutralismul corespunde unor relaii de indiferen ntre dou sau mai multe specii atunci cnd acestea se deosebesc mult prin exigenele nutritive. Foarte puine specii sunt strict neutrale. Mutualismul (simbioza) reprezint un tip de relaie care permite dezvoltarea simultan pe un substrat comun a unor specii diferite care exercit una asupra alteia o influen. Un exemplu l ofer microflora kefirului (o butur lacto-alcoolic), format din bacterii lactice i drojdii. Interaciunea benefic ntre aceste microorganisme se manifest n felul urmtor: drojdiile au nevoie n dezvoltare de un mediu acid, pe care l creaz prin activitatea lor bacteriile lactice. Consumnd o parte din acidul lactic format, drojdiile stimuleaz dezvoltarea bacteriilor lactice, care nu suport concentraii prea mari de acid. n panificaie, drojdiile produc vitamine ale grupului B care sunt factori de cretere pentru bacteriile lactice. Comensalismul (metabioza) este caracterizat prin creterea mpreun a dou sau mai multor specii de microorganisme aflate ntr-o relaie n care una profit de asociere iar cealalt n aparen nici nu profit nici nu este influenat negativ. Astfel bacteriile anaerobe de putrefacie se dezvolt n urma activitii, bacteriilor aerobe de putrefacie. Bacteriile aerobe, consumnd oxigen liber din esuturi, permit dezvoltarea bacteriilor anaerobe, pentru care acest oxigen este vtmator. Se ntlnesc frecvent la pstrarea laptelui, la fermentarea lactic a produselor vegetale, la fabricarea vinului, a brnzeturilor. Sinegnizmul este o relatie de tip coperat in care 2 sau mai multe specii produc impreuna un efect pe care in mod izolat nu il pot realiza. Antogonizmul se manifesta sub forma unei corelati complexe intre grupe de microorganizme in care unle din speci se comporta ca un agresor si profita depe urma asociati cu cele late specii care sunt prejudifecate. Se considera ca nu exista microbi fara antogonisti.

32.Notiuni de cultivare a bacteriilor.Medii nutritive Mediul de baz pentru cultivarea bacteriilor bulionul de carne lichid sau solidificat cu agar-agar (BCA). Prin reproducere pe mediu nutritiv solidificat ia natere o colonie alctuit din biomasa de celule rezultate prin sciziune din celula unic: -colonii de tip S (smooth neted lucios) -colonii de tip R (rough rugos, aspru, zbrcit) -colonii de tip M la bacterii productoare de capsule, cu consisten gelatinoas, mucoid -Coloniile bacteriene pot prezenta n seciune un profil lenticular, crateriform, triunghiular i perimetru circular, dantelat sau cu ramificaii rizoidale. Pe BCA coloniile devin vizibile dup 24-48 ore i pot avea culori de alb, alb-crem, galben-auriu, oranj-rou, albastru, fluorescen, caractere microscopice importante n identificare. Pe medii nutritive lichide bacteriile pot da tulburare i sediment bacteriile anaerobe sau formeaz la suprafaa lichidelor voal caracteristic, fragil, cutat, gelatinos bacteriile aerobe. 33.Agentii intoxicatiilor alimentare XEROX Profilaxie -msuri medico-sanitare impuse pentru prevenirea apariiei i a rspndirii bolilor. n medicina modern SE iau msurile de tratament profilactic deoarece: ansa de reuit este mult mai mare, costurile tratamentului sunt mai mici n cazul preveniei dect n cazul tratamentului curativ.

23 CLASIFICAREA : Primar:Are ca obiectiv prevenirea apariiei bolii la un organism care a nu a fost afectat nc de acea boal. Secundar:Prevenirea recurenei bolii la un organism afectat anterior de acea boal. Exemple de msuri profilactice -Msuri de igien personal i alimentar. -Vaccinarea populaiei n zonele cu risc pandemic. -izolarea cazurilor afectate pentru a preveni mbolnvirea populaiei sntoase. -Sterilizarea aparaturii medicale mpotriva apariiei infeciilor nosocomiale. 34.Infectia: proprietatile microorganismelor patogene, sursele si caile de vehiculare. M.o. care au insusire de a produce boli la plante, animale si oameni, poarta denumirea de microbi patogeni. Bolile provocate de acesti microbe se numesc boli infectioase. Transmitatorul infectiei este considerat insasi sursa de infectie:omul bolnav, secretiile lui, hainele rufele de care sa folosit bolnavul.Infectia se mai raspindeste si prin aer, apa, alimente. Prin apa si alimenete se transmit infectiile gastro-intestinale, tifosul, paratifosul, tuberculoza, holera. O sursa speciala de transmitere a infectiei prezinta purtatorii de microbi. Acestea deseori nu se imbolnavesc ei insasi de boala, dar poarta in organismul lor agenti patogeni. Purtatorii de microbe pot fi oamenii, care au suferit de o boala infectioasa: febra tifoida, dizenterie, si dupa vindecare continue sa elimine un timp indelungat m.o.capabile sa molipseasca oamenii sanatosi. Bolile provocate de microbi pot fi clasificate dupa modalitatea de transmitere a lor de la omul bolnav la cel sanatos. 1.Boli aparute in organismul uman a produselor alimentare intoxicate de toxinele de origine microbiana. Toxinele produc Stafilococul Aureus, Clostridiul etc. 2.Boli transmise prin produse alimentare infectate in cazul nerespectarii regulilor sanitare, infectiile intestinale. 3.Infectii ce se transmit in rezultatul respiratiei, tusei, stranutului. La acestea se refera tuberculoza, meningita si pneumonia. 4.Boli ce se transmit prin intermediul animalilor si insectelor: ciuma, tiful exantematic, tularemia. Caile de transmitere a infectiilor de la om pot fi foarte variate: 1.Contactul habitual, boala se trans mite prin contact direct (sarut, contact sexual). 2.Aerul, infectia se transmite prin picaturi mici (cind acesta vorbeste tuseste) aceasta cale a infectiei se numeste aerogena. 3.Apa, infectia se transmite prin apa (cind microbii elimenati din organism impreuna cu materialele fecale si urina nimersc in apa), bolile sunt holera, febra tifoida. 4.Produselele alimentare, (infectarea se transmite prin produse cu bacili, sau muste), febra tifoida, dizenteria. 5.Solul, drept infectie care se transmite in acest fel poate servi tetanosul. 35.Tipurile de imunitate. Imunitatea este starea organismului n care se creaz condiii de rezisten specific fa de unele boli infectioase. Dezvoltarea imunitii se produce n urma restructurrii fiziologice a organismului sub influena procesului infecios, imunizrii artificiale (vaccinri profilactice), ct i n urma imunizrii latente. In consecin, formarea imunitii se manifest prin intensificarea activitii fagocitare, aciunii antimicrobiene i antitoxice a aerului i aciunea unui ir de mecanisme de aprare. Condiiile n care se afl organismul exercit o influen puternic asupra elaborrii imunitii. Alimentarea insuficient, n special insuficienta de vitamine A i C; supranclzirea sau suprarcirea organismului, surmenajul, infeciile suportate exercit o aciune defavorabil asupra elaborrii imunitii. Imunitatea pote fi natural i dobndita. Imunitatea natural se transmite copilului prin sngele mamei. Imunitatea dobndit apare n organismul omului dupce a suferit de o anumit boali. Imunitatea artificial a organismului poate fi format n urma vaccinrii. Insuirile profilactice ale vaccinrii se explic prin faptul, c nimerind n organismul omului, microbii patogeni ncep s se nmuleasc repede i secret substane toxice,

24 organismul ns mobilizeaz toate mijloacele sale de aprare n lupta mpotriva parazitului i formeaz n snge nite compui chimici de aprare, numii anticorpi, care neutralizeaz toxinele microbilor. n prezent unele vaccinuri, ca de exemplu cea contra holerei, se face din microbi omori. Se prepar, de asemenea, i vaccinuri mixte, care se vaccineaz mpotriva ctorva boli de odata Vaccinurile se folosesc n majoritatea cazurilor n scopuri profilactice. 36.Caracteristica intoxicatiilor alimentare. Bolile aprute n urma consumrii de alimente ce conin substane toxice sau microbi patogeni se numesc intoxicaii alimentare. De obicei, ele au un caracter acut, ncep subit i sunt nsoite de dureri n regiunea stomacului, greuri, diaree. In unele cazuri de intoxicaii cu produse alimentare se nregistreaz simptome de dereglare a sistemului nervos (convulsii, dureri de cap .a). Intoxicaiile alimentare pot fi provocate de microbi, ct i de unele, substane neorganice. Primele sunt cauzate de ctre unele microorganisme care se nmulesc pe produsele alimentare i de ctre toxinele acestora. Bacteriile care provoac cele mai grave intoxicaii alimentare apartin genurilor Salmonella, Staphylococcus i Clostridium. Salmoneloza este o boal generat de agenii patogeni, care aparin grupului Salmonella. Salmonelele sunt nite bastonae scurte, mictoare, nu formeaza spori, sunt anaerobi condiionali, poart numele savantului care le-a descoperit Salmon. Temperatura de dezvoltare este de 37, se dezvolt bine la temperatura de camer. Salmonelele au o endotoxin foarte puternic, care se elimin prin distrugerea celulelor microbiene. Endotoxin lor acioneaz asupra ntregului organism, inclusiv asupra tractului gastrointestinal. Ii ntrerup dezvoltarea la 4C, mor la 70-75C timp de 30 minute, sunt rezistente n mediul extern. Boala se produc n urma consumrii de alimente infectate cu salmonele i are caracterul unei intoxicaii alimentare. Perioada de incubaie tine cteva ore (6-24) i depinde de numrul de bacterii i de cantitatea de endotoxin patrunse in tractul-degestiv. Endotoxin se acumuleaz n alimente pn la consumarea lor, dar cel mai frecvent se elimin n urma distrugerii bacteriilor n intestin. Bolnavii sufer de greuri, vome, dureri n abdomen, diaree, dureri de cap, ameeal, temperatura atinge 38-39C. Bolnavul poate avea convulsii, pierde cunotina n cazurile grave se produce deshidrarea puternic a organismului, ceea ce face s se asemene cu holera. Boala tine n majoritatea cazurilor, cel mult, 1-2 zile i se termin cu nsntoire, care e nsoit de eliberarea rapid a intestinului de salmonele. Foarte receptivi la salmonele sunt copiii. Persoanele care au contactat salmoneloza pot rmne pen