Microbiologie celulara

download Microbiologie celulara

of 94

  • date post

    03-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    602
  • download

    8

Embed Size (px)

Transcript of Microbiologie celulara

1.1. DEFINI}IA [i OBIECTUL DE STUDIU AL MICROBIOLOGIEIMicrobiologia ( gr.micros=mic, bios=via]\ [i logos=[tiin]\) este [tiin]a care se ocup\ cu studiul vie]uitoarelor invizibile cu ochiul liber, denumite microbi sau microorganisme. Microorganismele au ap\rut pe p\mnt `n urm\ cu 3000-1000 milioane de ani [i au evoluat diversificndu-se att de mult, `nct ast\zi constituie o lume invizibil\ imens\, ce justific\ opinia potrivit c\reia tr\im `ntr-o lume a microorganismelor [i nu `ntr-o lume cu microbi. Ele au o structur\ celular\ sau subcelular\ [i sunt foarte diferite ca morfologie, caractristici metabolice [i pozi]ie `n arborele filogenetic [i sistematica biologic\. Considernd dimensiunea microscopic\ ca principal element comun [i criteriu de `ncadrare, speciali[tii au inclus `n categoria microorganismelor, virusurile, bacteriile, ciupercile microscopice (micromice]ii sau fungii ), algele [i protozoarele. Termenul de microb, creat de S e d i l l o t `n 1878 a fost utilizat `ns\ numai pentru desemnarea bacteriilor, virusurilor [i micromice]ilor, protozoarele r\mnnd prin conven]ie [i tradi]ie `n sfera de preocup\ri a parazitologiei. Relativ recent, `n categoria microorganismelor au fost inclu[i `nc\ doi agen]i patogeni neconven]ionali: viroizii (D i e n e r, 1971), cu o structura subcelular\ mai simpl\ dect cea a virusurilor [i prionii (P r u s i n e r - premiul Nobel 1997), care sunt proteine infec]ioase transmisibile, incriminate `n etiologia encefalopatiilor spongiforme la om (boala Kreutzfeld Jacob, boala kuru, boala Alzheimer, insomnia familial\ fatal\, boala Gerstmann-Strassler ) si la diverse specii de animale (encefalopatia spongiform\ a bovinelor sau boala vacii nebune, encefalopatia transmisibil\ a nurcilor, boala cronic\ cahectizant\ a cervideelor, encefalopatia ongulatelor exotice, encefalopatia spongiform\ felin\, tramblanta oilor sau scrapia, encefalopatia transmisibil\ a vizonului). Principalele caractere diferen]iale `ntre microorganismele de studiul c\rora se ocup\ disciplina de microbiologie sunt redate `n tabelul 1. Ca urmare a dezvolt\rii cuno[tin]elor despre microorganisme, din domeniul vast al microbiologiei s-au desprins treptat ramuri sau [tiin]e distincte, care au un caracter fundamental (bacteriologia, virusologia, micologia, protozoologia, algologia) sau aplicativ (microbiologia medical\, medical-veterinar\, industrial\, marin\, a alimentelor, a solului, a petrolului, etc.).

1

Tabelul 1 Caracterele diferen]iale `ntre principalele categorii de microorganismeCaracterul diferen]ial Tipul de organizare Num\rul tipurilor de acid nucleic Organizarea materialului genetic Echipament enzimatic activitate metabolic\ proprie Cre[tere Mod de reproducere Prioni acelular Viroizi acelular 1 (ARN) Virusuri acelular 1 (ADN sau ARN) niciodat\ ambii Genom viral Absente Bacterii Celular procariot 2 (ADN [i ARN) Ciuperci microscopice Celular eucariot 2 (ADN [i ARN

Absente [i

ARN de talie mic\ Absente

Un singur cromozom [i plasmide Prezente

Mai mul]i cromozomi Prezente

Capacitate de diferen]iere celular\ Parazitism absolut Forme biologice de existen]\ `n natur\

Absent\ Sintez\ amplificat\ prin conversie Nu este cazul Constant obligat P.P.C.= protein\ prionic\ celular\ normal\ P.P.S.=pro tein\ prionic\ patologic\ scrapie La grani]a dintre viu [i neviu

Absent\ Sunt sintetiza]i de celula gazd\ Nu este cazul Constant obligat ARN mic intranuclear

Absent\ Sunt sintetizate de celula gazd\ Nu este cazul Constant, obligat - Virion infec]ios, temporar extracelular - Virus vegetativ, intracelular, `n curs de sintez\ - Virus integrat, fixat `n genomul celulei gazd\ La grani]a dintre viu [i neviu

Prezent\ Independent, sciziparitate Absent\ Absent - Celul\ vegetativ\, capabil\ de diviziune Spor (form\ de conservare )

Prezent\ Independent, sexuat sau asexuat Prezent\ Absent - Miceliu sau pseudomi - celiu - Spori de `nmul]ire - Spori de rezisten]\

Pozi]ia pe scara filogenetic\

La grani]a dintre viu [i neviu

Organisme vii cu organizare simpl\ (protiste )

Organisme vii cu diverse grade de complexitate.

2

1.2. SISTEMATICA MICROORGANISMELORStabilirea pozi]iei microorganismelor `n sistematica biologic\ a `ntmpinat `n decursul anilor dificult\]i obiective, generate de criteriile care au stat la baza `mp\r]irii lumii vii `n dou\, trei, patru sau chiar cinci regnuri, de marea diversitate a acestor vie]uitoare , ct [i de faptul c\ unele categorii de microorganisme se apropie prin unele caracteristici de regnul animal (protozoarele) iar altele de regnul vegetal (algele, ciupercile microscopice, bacteriile). Privite `n ansamblu, aceste vie]uitoare au `ns\ tr\s\turi distinctive de restul lumii vii, fiind situate de fapt pe o treapt\ inferioar\ de evolu]ie [i organizare. Lundu-se drept criteriu de baz\ nivelul de organizare biologic\ (subcelular, unicelular, sau pluricelular; eucariot sau procariot), la propunerea lui H a e c k e l (1866), reluat\ de S t a n i e r (1964 ), microorganismele au fost incluse `ntr-un al treilea regn, al\turi de cel vegetal [i animal - regnul Protista - divizat `n protiste superioare care grupeaz\ microorganismele eucariote (algele, protozoarele, micromice]ii) [i protiste inferioare, reprezentate de microorganismele procariote (algele albastre-verzi [i bacteriile). In 1968, M u r r a y `ncadreaz\ bacteriile [i algele albastre-verzi `n regnul Procaryotae, taxon `nsu[it de Determinatorul Bergey (1984) lucrare de o `nalt\ probitate [tiin]ific\, unanim acceptat\ de c\tre bacteriologii din `ntreaga lume. Un an mai trziu (1969), W h i t t a k e r creeaz\ un nou regn-regnul Fungi care grupeaz\ ciupercile microscopice. Virusurile, deoarece se deosebesc de celelalte microorganisme prin cel pu]in dou\ tr\s\turi esen]iale structura subcelular\ [i lipsa metabolismului propriu au fost `ncadrate `ntr-un regn de sine st\t\tor, regnul Vira.

1.3. ISTORICUL MICROBIOLOGIEIExisten]a fiin]elor microscopice a fost intuit\ de foarte mult\ vreme dar, din lipsa mijloacelor tehnice, descrierea acestora a fost posibil\ abia dup\ ce inventarea microscopului a permis extinderea sim]urilor umane dincolo de capacitatea lor normal\ de percep]ie. Dac\ din acest motiv studiul microorganismelor a `nceput foarte trziu, acela al diferitelor procese produse de microorganisme - `n special al unor boli care decimau milioane de oameni a fost `n aten]ia oamenilor de [tiin]\ din cele mai vechi timpuri. Pn\ la HIPOCRATE (460-375 `Hr) se considera c\ ele sunt cauzate de interven]ia unor for]e supranaturale. Hipocrate, fondatorul medicinei ra]ionale, afirma c\ toate bolile sunt naturale, adic\ produse de factori naturali [i nu de zeit\]i, iar `n ceea ce prive[te bolile molipsitoare, el le considera ca fiind rezultatul p\trunderii `n organism a unor particule prezente [i vehiculate de aer. Aceste particule au fost numite miasme, iar teoria care le admitea existen]a, teoria miasmatic\. Trei sute de ani [i ceva mai trziu, un scriitor [i filozof roman, Varro (116-23 `H) identifica miasmele cu ni[te animale mici animalia minuta invizibile cu ochii liberi. El coreleaz\ apari]ia unor `mboln\viri cu particularit\]ile zonale ale ale locului respectiv, cum ar fi existen]a mla[tinilor. ~n lucrarea sa Rerum rusticarum de agricultura, Varro afirma:

3

Dac\ `ntr-un loc sunt mla[tini, acolo cresc animale a[a de mici, c\ ochii nu pot s\ le vad\ [i acestea ajungnd `n corp, cu aerul, pe gur\ sau pe nas, produc boli grele. Implica]ia practic\ a teoriei miasmatice a fost considerabil\ pentru acele vremuri, deoarece recomanda m\suri esen]iale de prevenire a r\spndirii bolilor molipsitoare, care constau `n fierberea apei [i fumiga]ii cu sulf `n spa]iile considerate contaminate. Cu toate acestea, pn\ acum un secol [i jum\tate epidemiile evoluau nestnjenite; ciuma, holera [i variola decimau uneori 80% din popula]ia arealelor geografice afectate (ora[e, ]\ri, continente) , iar difteria, tifosul exantematic, febra tifoid\ f\ceau ca mortalitatea prin boli contagioase s\ dep\[easc\ cu mult pierderile de vie]i omene[ti determinate de toate celelalte calamit\]i naturale [i r\zboaie. Istoria evului-mijlociu poate fi considerat\, a[adar, istoria marilor epidemii, a c\ror apari]ie [i recrudescen]\ erau favorizate de pauperitatea m\surilor profilactice de care dispunea omenirea la acea dat\ [i de empirismul aplic\rii lor. M\surile antiepidemice nu au putut fi `n]elese pn\ cnd, `n sprijinul ipotezelor privind existen]a microorganismelor, au fost aduse dovezi clare, indubitabile. Se poate afirma c\ istoria microbiologiei [i progresul ei sunt strns legate de curiozitaea [tiin]ific\ a lui Leeuwenhoeck [i de geniul lui Pasteur. LEEUWENHOECK (1632-1723), cercet\tor olandez `nn\scut, portar de meserie, dar care avea pasiunea [lefuirii lentilelor, a reu[it s\ eviden]ieze cu ajutorul unui microscop construit de el `nsu[i, `n saliv\, urin\, puroi [i alte materiale patologice, organisme minuscule pe care le-a denumit animalicule. Descrierile lui Leeuwenhoeck sunt `nso]ite de desene surprinz\tor de exacte, care au fost reproduse `n lucrarea Arcana naturae ope microspiorum detecta prezentat\ `n anul 1675 `n cadrul Societ\]ii Regale de Biologie din Londra [i tip\rit\ la Delf `n 1695. Deoarece lucrarea reprezint\ primul studiu de microbiologie din lume, este considerat\ certificatul de na[tere al microbiologiei. Constat\rile lui Leeuwenhoeck nu au fost urmate de un progres rapid al cuno[tin]elor, a[a cum ar fi fost de a[teptat. ~n schimb, ele au devenit obiectul unor polemici `nver[unate cu privire la originea microorganismelor `ntre preo]i, partizani ai concep]iei crea]ioniste [i oamenii de [tiin]\, sus]in\tori ai teoriei genera]iei spontane. Aceast\ concep]ie, fondat\ `nc\ din antichitate de marii filozofi materiali[ti Anaximandru, Democrit, Aristotel, Teofrast [i al]ii, `ncerca s\ explice apari]ia unor vie]uitoare (plante, in