Subiecte Examen Microbiologie REZOLVATE

8/13/2019 Subiecte Examen Microbiologie REZOLVATE

1/49

MICROBIOLOGIE SUBIECTE EXAMEN- rezolvate

1.Celule eucariote i procariote, caracteristici comparative

Din punct de vedere al nucleului, la celula eucariota, acesta prezinta membrana, are mai multicromozomi, prezinta aparat mitotic si este tipic, prezentand nucleol. Nucleul celulei procariote nu

prezinta membrana, are un singur cromozom circular, nu este tipic, ci apare ca nucleoid si ii lipseste

aparatul mitotic.

Citoplasma la celula eucariota prezinta reticul endoplasmatic, mitocondrii, lizozomi, ribozomi 80S. La

nivelul mb citoplasmatice regasim steroli. Citoplasma celulei procariote prezinta ribozomi 70S, insa

acesteia ii lipsesc mitocondriile, lizozomii si reticulul endoplasmic. Membrana citoplasmatica nu

prezinta steroli, exceptie facand Mycoplasma.

Peretele cellular la eucariote este absent sau format din chitina sau celuloza,lipsind la acest nivel

glicopeptidele. La procariote, peretele cellular are o structura complexa prezentand glicopeptide,

proteine, lipide, etc.Diviziunea la celula eucariota se face prin mitoza, iar la celula procariota se face prin diviziune

directa(binara).

Celula eucariota nu prezinta capsula, insa regasim capsula adesea la celula procariota.

2. Clasificai bacteriile dup form i dispunere exemple

n raport cu forma lor deosebim 4 categorii de bacterii: rotunde (cocii), alungite (bacili), ncurbate

(spirili, spirochete, vibrioni) i filamentoase (actinomycetele).

cocii sunt bacterii rotunde (genul Staphylococcus), ovalare (genul Streptococcus), lanceolate (specia

Streptococcus pneumoniae), reniforme (genul Neisseria) cu de 0,8 - 1;

bacilii sunt bacterii cu form alungit de bastona cu dimensiuni ntre 1,5 - 10. La bacili este

important examinarea extremitilor, aspectul acestora avnd rol n identificarea lor. Astfel, baciliipot prezenta capetele rotunjite (familia Enterobacteriaceae), tiate drept (Bacillus anthracis - bacilul

crbunos), mciucate (Corynebacterium diphteriae - bacilul difteric), n form de suveic

(Fusobacterium);

cocobacilii sunt bacterii uor alungite, fiind forme intermediare ntre coci i bacili (Yersinia pestis,

Bordetella pertussis, Haemophilus influenzae);

vibrionii sunt bacterii ncurbate n form de virgul (Vibrio cholerae);

spirilii sunt bacterii spiralate avnd 1-2 spire rigide (Spirillum volutans);

spirochetele sunt bacterii spiralate cu corpul flexibil avnd 12-20 de spire (Treponema pallidum),

foarte multe spire strnse (Leptospira) sau 2-3 spire (Borrelia):

actinomicetele sunt bacterii foarte asemntoare fungilor i formeaz filamente sau hife lungi i

ramificate care se rup, rezultnd forme bacilare (Actinomyces).

Aezare

Bacteriile sunt organisme unicelulare care se multiplic prin diviziune binar. La unele specii, dup

diviziune urmeaz separarea complet a celulelor fiice, rezultnd bacterii izolate. La alte specii, dup

diviziune, celulele fiice rmn legate ntre ele, grupndu-se n mod caracteristic datorit unei

substane vscoase dispus fie pericelular, fie localizat n anumite regiuni determinnd dife rite tipuri

de aezare a celulelor.

Aezarea bacteriilor permite uneori recunoaterea genului, sau chiar a speciei, prin examinarea la

microscopul optic a preparatelor colorate efectuate din culturi, sau direct din produsul recoltat de la

pacient.


2/49


3/49

gram negative conine acid diaminopimelic.

La bacteriile gram - pozitive dou tetrapeptide de pe 2 lanuri paralele nvecinate sunt legate printr-un

pentapeptid. La bacteriile gram - negative, tetrapeptidele se leag ntre ele printr-o simpl legtur

peptidic. Menionm c acidul diaminopimelic i acidul N-acetil-muramic sunt componente care nu

au fost gsite n natur dect la bacterii.

Structura stratului structurilor speciale. Deosebim 3 tipuri de structuri speciale: gram-pozitiv,

gram-negativ i acido-alcoolorezistent.

La bacteriile gram - pozitive, peptidoglicanul reprezint 50-90% din greutatea uscat a peretelui

celular, are o grosime de 15-30 nm i conine pn la 200 de lanuri paralele de murein.

Stratul structurilor speciale este redus i alctuit din polimeri hidrosolubili care sunt acizii theicoici:acidul ribitoltheicoic i gliceroltheicoic. Acetia pot ptrunde pn la membrana citoplasmatic

legndu-se covalent de aceast - acizii theicoici de membran sau numai pn la perete - acizi

theicoici de perete. Ei reprezint antigenele de supafa ale bacteriilor gram-pozitive.

Peretele celular al bacteriilor gram-pozitive este sensibil la aciunea lizozimului care rupe legturile

dintre acidul N-acetil muramic i N-acetilglucozamin i a penicilinei care nhib sinteza

peptidoglicanului.

La bacteriile gram-negative, peptidoglicanul are o grosime de 4-5nm, reprezentnd numai 10% din

greutatea uscata bacteriei. Stratul superficial este ns mult mai complex dect la bacteriile gram -

pozitive fiind alctuit dintr-o membran extern, lipoproteine i lipopolizaharidul de perete.

Membrana externeste format dintr-un strat dublu fosfolipoproteic ce cuprinde o cantitate foartemare de molecule proteice. Aceste proteine, bine definite la majoritatea speciilor bacteriene, sunt

denumite Omp (outer membrane proteins) sau Momp ( major outer membrane proteins). Membrana

extern se leag de protoplast prin intermediul unei lipoproteine i a proteinei OmpA din membrana

extern.

Proteinele nespecifice ale membranei externe cu funcie de porine, cum sunt trimerii OmpF i OmpC,

delimiteaz nite canale umplute cu ap prin intermediul crora pot difuza n spaiul periplasmic

substane hidrosolubile.

Proteinele specifice au funcii de transport pentru anumite substane, unele dintre ele fiind i

receptori pentru bacteriofagi.Proteinele de suprafa pot avea la unele bacterii rol n patogenitate, ca de exemplu cele 7 proteine

de suprafa al shigellelor care le asigur invazivitatea.

Deasupra membranei externe a bacililor gram-negativi se afl lipopolizaharidul de perete (LPZ) sau

endotoxina bacililor gram-negativi. LPZ este o toxin termolabil, care se elibereaz n mediul

nconjurtor de ctre bacteriile gram-negative numai dup liza lor i foarte reactiv n organismul

gazd. Astfel, lipidul A produce febr, activeaz mecanismele aprrii antiinfecioase i n exces

produce ocul endotoxic cu evoluie grav, chiar fatal.

Spaiul periplasmic. Sistemul structural dublu al peretelui celular la bacteriile gram-negative creeaz

un compartiment ce se ntinde de la membrana celular pn la membrana extern, numit spaiuperiplasmic. El conine peptidoglicanul i un gel care favorizeaz nutriia bacteriei prin coninutul n

enzime degradative ca, de pild, fosfataze, nucleaze, proteaze etc. Tot aici sunt prezente enzimele de

inactivare ale unor antibiotice cum sunt beta-lactamazele i cefalosporinazele.

5. Rolul peretelui bacterian

Funciile peretelui celular:

asigur forma, rezistena mecanic i osmotic a bacteriei;

asigur protecia membranei citoplasmatice fa de presiunea intern a celulei bacteriene, care este

foarte mare: 5-6 atm la E. coli, 20-30 atm. la S. aureus;

regleaz traficul molecular de perete n ambele sensuri, deci schimbul de substane dintre bacterie

i mediul nconjurtor, fiind permeabil pentru molecule cu o GM mai mic de 10.000 daltoni i cu undiametru mai mic de 1nm;


4/49

stocheaz unele enzime n spaiul periplasmic la bacteriile gram-negative ce vor fi eliberate dup

necesiti, spre deosebire de bacteriile gram-pozitive care i elimin enzimele direct n mediul extern;

prezint receptori pentru bacteriofagi;

este sediul antigenelor de suprafa, fiind deci implicat n rspunsul imun al macroorganismului;

este sediul unor factori de patogenitate;

are rol n diviziunea bacterian i n procesul de sporulare.

6. Coloraia Gram, timpi interpretareexemple

Pt aceasta reactive avem nevoie de solutie de violet de gentian 1%,solutie Lugol, solutie

alcool-acetona ( sol decoloranta), solutie fucsina bazica 1%,in dilutie 1/10

Se dilueaza intr-un recipient fucsina. Apoi acoperim frotiul cu violet de metil sau cristal violet pentru1-3 minute, apoi indepartam colorantul. Se acopera frotiul cu sol Lugol(mordant) pentru 1-3 minute.

Se indeparteaza Lugolul si se acopera frotiul cu amestec alcool- acetone pt un timp foarte scurt 7-8

secunde. Se spala insistent cu apa de la robinet sau apa distilata. Se va acoperii frotiul cu fucsina

diluata 1/10 pt 1 minut. Spalam din nou cu apa distilata si asezam frotiul in stativ pt uscare sau grabim

uscarea prin tamponare cu sugativa sau hartie de filtru.

Mecanismul Gram are la baza component biochimica diferita a peretelui cellular la bacteriile gram +

fata de cele gram -. La bacteriile gram - peretele cellular prezinta continut crescut de lipide si permite

pierderea violetului de gentiana si recolorarea ulterioara cu fucsina. La bacteriile gram + peretele

cellular are alta component : predomina acidul muramic. In timpul tratarii cu alcool acetona se

deshidrateaza, permeabilitatea se reduce si violetul de gentiana nu mai poate fi extras din cellule.Bacterii gram + -> coci : genul Staphylococcus spp, genul Streptococcus spp, Entetococcus; -> bacilli :

Listeria,Bacillus, Clostridium.

Bacterii gram - -> coci: Neisseria meningitides, Neisseria gonorrhoese, Moraxella; -> bacilli: E. coli,

Salmonella, Proteus, Haemophillus spp.

7. Coloraia Ziehl-Neelsen, timpiinterpretareexemple

Este o coloratie utila in identificarea prezentei de bacilli acid-alcoolo rezistenti(BAAR) solubilizand

peretele bacterian prin cresterea temperaturii, facilitand penetrarea colorantului.

Avem nevoie de fucsina fenicata Zheil 1%, amestec decolorant acid-alcool si albastru de metiln 1%.

Procedeu : punem frotiul uscat si fixat pe un support situate desupra tavitei de colorare.Acoperim

complet lama cu fucsina bazica nediluata. Trecem becul de gaz aprins pe sub lama acoperita cufucsina, pana incepe emiterea de vapori.In cazul in care lama nu mai este acoperita complet cu

fucsina, adaugam colorant. Timpul de lucru este de 10 minute, perioada in care repetam de 3 ori

operatia de incalzire a lamei pana la emiterea de vapori. Spalam insistent cu apa distilata. Adaugam

amestecul decolorant acid-alcool pt 2-3 minute. Spalam din nou cu apa distilata. Recoloram cu

albastru de metilen pt 1 minut. Spalam cu apa distilata. Asezam frotiul in stativ pt uscare sau grabil

uscarea prin tamponare cu sugativa sau hartie de filtru.

Bacili acid-alcoolo rezistenti apar rosii pe fond albastru,ceilalti germeni si elem tisulare aparand

colorate in albastru.

Colorabilitatea depinde de varsta culturii, mediul de izolare, prezenta in produsul patologica

medicamentelor tuberculostatice.

Bacterii acid-alcoolo rezistente: Nocardia, Actinomyces.

8. Structura i rolul membranei citoplasmatice

Este o membran fin (6,5-7nm), elastic, lipsit de rezisten mecanic ce mrginete la exterior

citoplasma bacteriilor i o separ de peretele celular. Pe seciune apare trilaminat, fiind alctuit din

dou straturi fosfolipidice dispuse cu prile hidrofobe fa n fa. Printre moleculele fosfolipidice se

gsesc molecule proteice, situate fie la nivelul unuia dintre cele dou straturi fosfolipidice, fie le

traverseaz fiind expuse la ambele fee ale membranei. Aceast structur dinamic, fluid, temporar

i reversibil n funcie de factorii de mediu este o structur n mozaic, modelul ei fiind descris n

1972 de Singer i Nicholson.

Funciile membranei citoplasmatice:


5/49

este o membran cu permeabilitate selectiv, ndeplinind funcia de barier osmotic ce regleaz

schimburile celulei bacteriene, n ambele sensuri cu mediul nconjurtor. Permeabilitatea selectiv a

membranei citoplasmatice permite realizarea n interiorul celulei, pentru unele substane,

concentraii de 105 ori mai mari dect n afara celulei,

secret numeroase enzime hidrolitice ce se elibereaz n mediul nconjurtor unde scindeaz

substratul nutritiv n uniti absorbabile,

unele proteine legate de membrana citoplasmatic joac rolul de chemoreceptori,

ndeplinete rolul mitocondriilor de la celulele eucariote, fiind sediul enzimelor lanului respirator i

al fosforilrii oxidative, deci centrul energogenezei celulare,

este sediul sintezei acizilor grai, a fosfolipidelor, este implicat n sinteza peretelui celular, al polizaharidelor capsulare, participnd activ la creterea

i diviziunea celulei bacteriene, la formarea sporului bacterian,

constituie o posibil int pentru aciunea unor chimioterapice ca, de pild, polimixinele.

9.Ribozomii, structur i rol

Ribozomii sunt structuri sferice cu diametru de aproximativ 180nm i constanta de sedimentare de

70S. n absena ionilor de Mg2 se desfac n dou subuniti cu constanta de sedimentare de 50S i 30

S. Din punct de vedere chimic sunt alctuii din 65-70% ARN i 30-35% proteine. O parte din ribozomi

se asociaz formnd polizomi (mai ales n timpul sintezelor proteice), alii sunt liberi, iar o a treia

categorie se ataeaz mezozomilor sau membranei citoplasmatice. Ribozomii reprezint sediul

sintezelor proteice din celul.10.MezozomiIncluziiVacuole (n structura celulei bacteriene)

Vacuolele sunt formatiun sferice care contin diferite substante in solutie apoasa. Au o membrana

lipoproteica numita tonoplast. Au fost descrise in special la bacteriile acvatice.

Incluziile citoplasmatice, descrise la unele specii bacteriene, sunt formaiuni structurale inerte,

temporare, de diferite dimensiuni, variind n funcie de specia bacterian i condiiile de mediu.

Compoziia lor chimic este diferit, ele putnd fi de glicogen sau amidon (la unii bacilii aerobi

sporulai), lipide (la genul Bacillus), polimetafosfai (sau incluziile de volutin descrise mai nti la

Spirillum volutans i apoi de Babe i Ernst la bacilii difterici) etc. Incluziile sunt structuri legate de

activitatea metabolic a celulei bacteriene i reprezint un material de rezerv care poate fi fo losit ca

surs de energie.Mezozomii sunt structuri membranare care se formeaz prin invaginarea membranei citoplasmatice

sub form de buzunar sau n deget de mnu, prezente la bacteriile gram - pozitive i ocazional la

cele gram - negative. Ei nu formeaz n citoplasm caviti inerte, ci deschise spre spaiul periplasmic

(spaiul dintre membrana citoplasmatic i peretele celular) i sunt n contact direct cu materialul

nuclear.

Dup morfologia lor, mezozomii sunt lamelari, veziculari i tubulari, iar dispoziia lor n celula

bacterian poate fi septal, periferic i nuclear.

Funciile mezozomilor:

particip la replicarea cromozomului bacterian i diviziunea celular,

particip la reaciile de fosforilare oxidativ i oxidoreducere, dar n msur mai mic dect

membrana celular,

sediul unor enzime hidrolitice care ndeplinesc rolul enzimelor lizozomale de la celulele eucariote,

sinteza i secreia unor exoenzime, ca de exemplu penicilinaza sau cefalosporinaza,

sinteza peretelui celular i formarea sporului bacterian.

11.Masa nuclear bacterian structur, caracteristici

Nucleul bacterian

Este un nucleoid sau echivalent nuclear, cu o structur primitiv n comparaie cu nucleul celulelor

eucariote i reprezint 2% din greutatea uscat a bacteriei. Nucleoidul este format dintr-o molecul

circular de ADN, organizat sub forma unui cromozom haploid care este n contact direct cu

citoplasma datorit lipsei membrane nucleare. Molecula de ADN dublu spiralat este la rndul ei


6/49

suprahelicat n jurul unui miez de ARN, dispoziie necesar funcionalitii materialului nuclear.

n mod obinuit, nucleoidul este situat n centrul celulei bacteriene i poate fi legat de membrana

citoplasmatic prin intermediul mezozomilor.

Funcia nucleului bacterian const n depozitarea informaiei genetice necesar autoreplicrii,

organizrii structurale i funcionale a celulei bacteriene, deci a caracterelor ce definesc specia.

n afar de ADN cromozomial, la unele bacterii sunt prezente molecule circulare mici,

extracromozomiale de ADN care se numesc plasmide i care se replic independent de cromozomul

bacterian. Vom reveni asupra lor n capitolul de genetic bacterian.

12. Cum este nscris informaia genetic n genomul celulei bacteriene

Genomul bacterian este alctuit din dou categorii de determinani genetici:1. genele eseniale, localizate n structura cromozomului bacterian i

2. genele accesorii extracromozomale prezente n structura:

- plasmidelor i

- elementelor genetice transpozabile.

Plasmidele sunt elemente genetice extracromozomiale, capabile de replicare fizic independent de

cromozom (replicon), dar depinznd de factori codificai de nucleul bacterian. Conin informaie

genetic neesenial pentru viaa celulei bacteriene. Sunt transmise stabil de -a lungul generaiilor.

Dimensiunea plasmidelor variaz ntre 1kb i circa 200 kb. Majoritatea sunt alctuite din molecule de

ADN circular, dar exist i plasmide liniare (ex. laBorrelia burgdorferi). Unele plasmide sunt ADN

dublu catenar, dar exist i plasmide de ADN monocatenar (se consider c plasmidele de ADNmonocatenar reprezint de fapt o situaie intermediar n cursul procesului de replicare; au fost

detectate de ex. laStaphylococcus aureus).

Unele plasmide (numite i epizomi) pot exista alternativ n stare autonom (libere n citoplasm) sau

integrate n cromozomul celulei gazd (de exemplu factorul F, bacteriofagul temperat etc). Celelalte

plasmide persist indefinit numai n stare autonom (de exemplu plasmida R, Col, F etc).

Clasificarea plasmidelor

n raport cu caracterele exprimate fenotipic, plasmidele se pot clasifica n:

1. plasmide care codific rezistena la ageni antibacterieni:

- factorii R (primul factor R a fost izolat de la o tulpin deShigella dysenteriae);

- plasmidele de rezisten la UV etc.2. plasmide care codific sinteza unor ageni antimicrobieni:

- factorii Col (conferind capacitatea de producere de colicine cu activitate antibiotic) etc.

3. plasmide de patogenitate care codific sinteza de:

- hemolizine;

- factori de colonizare;

- enterotoxine sau alte exotoxine etc.

4. plasmide care codific enzime ale unor ci metabolice particulare:

-n anumite condiii, unele bacterii pot utiliza ca surs de C diferite substane cu potenial toxic,

precum octanul sau toluenul, iar plasmidele care permit supravieuirea i dezvoltarea n aceste

condiii se numesc plasmide degradative;5. plasmide care permit transferul genelor cromozomiale de la o celul care deine respectivul

plasmid (F) la alta, putnd fi transmis inclusiv plasmidul (factorul) F;

6. plasmide criptice, pentru care nu se cunosc caracterele fenotipice exprimate.

Elemente genetice transpozabile

O anumit secven specific de ADN constituie un element genetic transpozabil dac i

menine integritatea fizic, structural i genetic, funcional n cursul translocaiei de la o poziie la

alta n acelai genom, replicon (intramolecular) sau n genomuri diferite (intermolecular). De obicei

fenomenul de transpoziie poate avea loc la nivelul oricrui replicon, la ntmplare, dar exist i

situaii n care un transpozon are anumite zone specifice unde se va insera (zone calde).


7/49

Pe baza complexitii lor, elementele care ndeplinesc aceast condiie se pot grupa n trei

categorii:

- secvene de inserie (IS);

- transpozoni (Tn);

- bacteriofagi.

Secvenele de inserie nu conin nici o gen i nu au nici o alt funcie (cunoscut) n afar de cea de

inserie. Sunt cele mai simple elemente transpozabile. Dup inseria lor pot aprea modificri n

expresia unor gene sau modificri n rata incidenei deleiilor n regiunile adiacente situsului lor de

inserie.

Transpozonii difer de secvenele de inserie prin complexitate i prin faptul c poart gene careconfer bacteriilor funcii noi, detectabile, de exemplu:

- rezistena la antibiotice;

- capacitatea de sintez a unor enzime;

- producerea de enterotoxine;

- sinteza antigenelor bacteriene de suprafa (de exemplu K88 la E. coli);

- sinteza unor factori de colonizare intestinal etc.

Spre exemplu bacteriofagul Mu (numele rezult prin prescurtarea mutator, pentru c a fost

identificat ca factor mutagen la tulpini de E. coli) are un genom de 30kb i o structur linear. Dup

infectarea celulei bacteriene, bacteriofagul Mu se inser n cromozom la ntmplare i ul terior n

diferite poziii ale cromozomului bacterian apar copii ale acidului nucleic Mu. Atunci cnd structuragenetic Mu va prsi genomul bacterian va prelua o parte din structura genetic bacterian (circa

100-150 pb).

13.Enumerai i descriei succint etapele biosintezei proteice

Biosinteza proteinelor are loc la nivelul ribozomilor.

Cu toate c secvena de aminoacizi din structurile proteice este dictat de secvena de baze

azotate din ADN, pentru c nu exist afinitate i posibilitate de cuplare ntre ADN i aminoacizi este

necesar ca o alt structur s permit poziionarea aminoacizilor n lanul viitoarei proteine.

Iniial are loc transcrierea informaiei genetice pe ARNm (mesager), care va transporta aceast

informaie de la genom la nivelul ribozomilor, sub forma unei copii complementare. Gena este

segmentul de ADN care deine informaia genetic pentru sinteza unei proteine. Segmentul de ADN

care controleaz sinteza unui polipeptid poart numele de cistron.

ARNm care deine informaia genetic pentu sinteza unei singure catene de polipeptid poart

numele de ARNm monocistronic.

La bacterii, de obicei, o molecul de ARNm trebuie s poarte informaia necesar pentru sinteza

mai multor catene diferite i n acest caz ARNm poart numele de ARNm policistronic. Aceast

situaia particular este datorat dimensiunii mici a acestor procariote precum i metabolismului

intens care are loc n cursul procesului de cretere i multiplicare. Spre exemplu, laE. coli, pentru

metabolizarea lactozei sunt necesare potenial 3 enzime diferite, iar mesajul genetic pentru sinteza

acestora se afl deinut de o singur molecul de ARNm policistronic.

De regul, numai o caten de ADN este folosit drept matri pentru ARNm. Transcrierea

mesajului genetic este selectiv (se desfoar ntre promotor i semnalul de terminare) i este

controlat de ARN polimeraza ADN-dependent.

Pentru traducerea mesajului genetic este necesar intervenia la nivel ribozomal a moleculelor

de ARNt (de transfer). Acestea au o dubl specificitate (pentru fiecare dintre cei 20 de aminoacizi

exist una sau mai multe molecule de ARNt; n acelai timp exist enzime specifice fiecrui tip de

aminoacid care controleaz legarea corect a aminoacizilor activai pe ARNt corespunztor). La

nivelul fiecrui ARNt exist trei nucleotide (anticodon) complementar codonului care corespunde

aminoacidului.

ARNt nu are niciodat la anticodon succesiunea UUA, CUA sau ACU i n aceste condiii ne putem

explica motivul pentru care codonii UAA, UAG i UGA sunt codoni stop.


8/49

Succesiunea specific a nucleotidelor este transpus ntr-o secven specific de aminoacizi care

intr n constituia lanului polipeptidic din proteina n curs de formare.

14.Capsula bacterian structur, rol, localizare

Capsula este un nveli compact, intim legat de celula bacterian, cu o lime de cel puin 0,2m. Este

vizibil pe preparatele uzuale sau n coloraiile negative sub forma unui halou clar ce nconjoar

bacteria.

Din punct de vedere chimic, capsula tuturor bacteriilor de interes medical este de natur

polizaharidic (Streptococcus pneuomoniae, Klebsiella etc.) cu excepia capsulei bacilului crbunos

care este polipeptidic.

Capsula are rol n rezistena bacteriilor fa de fagocitoz, fiind astfel un factor de virulen. Variantele necapsulate ale acelorai specii sunt nepatogene. De exemplu, Streptococcus pneumonie, de

tip S, capsulat, produce la oarecele alb de laborator o septicemie mortal, pe cnd varinata

necapsulat nu este patogen.

Capsula este o structur cu proprieti antigenice specifice (antigenele K) care permit diferenierea

unor serotipuri n cadrul speciei.

Bacteriile nu sintetizeaz material capsular in vitro pe mediile uzuale, coloniile rezultate fiind rugoase,

de tip R =rough. Pe medii speciale, ns, bacteriile pot crete capsulate, coloniile fiind mucoase, de

tip S =smooth.

Structura descris mai sus este capsula clasic a bacteriilor, la care ne referim atunci cnd vorbim de

bacterii capsulate. La unele bacterii s-au mai evideniat i alte structuri de nveli, cum sunt: -Microcapsula este o structur discret cu o grosime sub 0,2m care nu se evideniaz la microscopul

optic, ci numai prin metode imunologice sau electronomicroscopice (Neisseria gonorrhoeae). Ea

constituie un factor de virulen.

-Stratul mucos, glicocalixul este un strat amorf i vscos ce nvelete bacteria. El este format din

lanuri lungi de polizaharide, cum sunt levanii i dextranii, cu rol major n adezivitatea bacteriilor de

suprafee. Astfel, de pild, Streptococcus mutans produce cantiti mari de dextran i levan prin

intermediul crora se ataeaz de suprafaa diniilor contribuind la formarea cariilor i a plcii dentare.

Un alt exemplu este Pseudomonas aeruginosa, care secret un strat mucos dens care i crete

rezistena la antibiotice.

Funciile capsulei: este un factor de aderen i colonizare a bacteriile pe suprafee;

protejeaz bacteriile de diferii ageni antibacterieni din mediu cum sunt: bacteriofagii, colicinele,

complementul, lizozimul sau alte enzime bacteriolitice;

protejeaz bacteriile de aciunea fagocitelor, fiind deci un factor de virulen;

reprezint sediul antigenelor capsulare, importante n identificarea acestor bacterii.

15.Flagelii bacterienistructur, rol, localizare

Cilii sau flagelii bacterieni

Sunt apendici filamentoi ai speciilor bacteriene mobile, cu originea n citoplasma bacterian, i

servesc ca organe de locomoie. Ei sunt prezeni mai ales la bacili (Enterobacteriaceae) dar i la unii

coci (enterococ). Cilii sunt structuri helicoidale, cu dimensiunea n general mai mare dect cea a

celulei bacteriene creia i aparin (2-15/2-20 nm) i se evideniaz microscopic prin coloraii speciale.

Dispoziia i numrul cililor sunt caracteristice speciei. S-au descris bacterii atriche (fr cili),

monotriche - cu un cil polar (Vibro cholerae), lofotriche - cu un smoc de cili situat la unul din polii

bacteriei - (Pseudomonas fluorescens), amfitriche - cu cilii situai la ambii poli ai bacteriei (la genul

Spirillum) i peritriche - cu cilii dispui pe ntreaga suprafa a bacteriei (Salmonella, E. Coli, Proteus

etc.).

Structura cililor este tubular, ei fiind formai dintr-o protein contractil, flagelina, sub form

polimerizat. Cilul se ataeaz de bacterie printr-un corpuscul bazal i un crlig de articulaie aflate n

citoplasma bacteriei. Corpusculul bazal se inser prin crligul de articulaie de membrana

citoplasmatic i peretele celular.


9/49

Mobilitatea i direcia micrii cililor pot fi influenate de concentraia unor substane din mediu

(chimiotactism pozitiv sau negativ) i de temperatur. Ei sunt sediul antigenelor flagelare (H),

importante n identificarea bacteriilor.

Cilii bacterieni nu se observ dect pe preparate colorate special. n practica de rutin nu se

evideniaz flagelii, ci mobilitatea bacteriilor, fie prin examinarea lor pe un preparat nativ ntre lam i

lamel n care se urmresc micrile bacteriilor, fie prin nsmnarea tulpinii pe un mediu semisolid

prin neparea n profunzime a mediului. Dac bacteria crete nu numai pe traseul nsmnrii i

difuzeaz n mediu, ea este mobil.

16.Fimbriile bacteriene (pili bacterieni)

Numeroase specii bacteriene gram-negative au pe suprafaa lor lor nite apendici filamentoi, rigizi,mai scuri dect flagelii, n numr mare (100-500/celul) i cu dispoziie n general peritrich. Ei se

evideniaz numai prin microscopie electronic.

Din punct de vedere chimic sunt polimeri proteici de pilin, dispui helicoidal ntr-o structur tubular.

Natura proteic a pililor le confer proprieti antigenice. Din punct de vedere funcional, pilii se

mpart n:

sex pili - codificai de formaiunile genetice extracromozomiale (plasmide) i care prezint o

importan deosebit n transferul de material genetic ntre bacterii. Sunt prezeni mai ales la

bacteriile gram-negative (Enterobacteriaceae, Pseudomonas),

pili comuni sau pili de aderen (fimbrii), n numr mare, codificai cromozomial, i care servesc

bacteriilor la fixarea ferm de mediul de cultur sau de celulele pe care se afl. Ei constituie, deci, unfactor important de virulen (de exemplu la gonococ). n afar de aderen, pilii comuni mai au i

proprieti antifagocitare.

Ambele categorii de pili prezint antigene specifice piliare i pot fi receptori pentru bacteriofagi.

17.Sporii bacterienistructur, rol, localizare

Unele bacterii se transform n spori, care sunt forme primitive de difereniere celular, cu rezisten

crescut la factorii de mediu i care apar endocelular n condiii nefavorabile de via. Sporogeneza se

ntlnete numai la 3 genuri de bacterii gram-pozitive, Clostridium i Bacillus care sunt bacili i

Sporosarcina care sunt coci.

Sporii nu sunt forme de nmulire ale bacteriilor. Dintr-o bacterie vegetativ se formeaz un singur

spor, care n condiii favorabile de via va da natere unei singure celule bacteriene.Forma sporului poate fi rotund sau oval. Diametrul sporilor este mai mic la bacilii sporulai aerobi,

nedepind diametrul bacteriei (genul Bacillus), pe cnd la genul anaerob Clostrid ium, sporul are un

diamentrul mai mare dect bacteria, producnd deformarea acesteia. Acest caracter al sporului se

numete caracter clostridial i este important n identificarea bacililor gram-pozitiv anaerobi.

Poziia sporului bacterian constituie un caracter taxonomic. Poate fi central, ca la bacilul crbunos

(Bacillus anthracis), subterminal, ca la B.cereus, sau terminal, ca bacilul tetanic (Cl.tetani).

Structura sporuluivariaz de la specie la specie, dar organizarea general se aseamn. De la interior

spre exterior, sporul este format din:

core sau protoplastul sporal, format din materialul nuclear inconjurat de membrana

citoplasmatic. Aici este depozitat DNA i o substan care are rol n rezistena sporului la cldur -

dipicolinatul de Ca, care nu s-a mai evideniat nicieri n natur,

cortexul intern sau peretele sporal format din peptidoglican i care este peretele celular

primordial,

membrana externsau cortexul sporal, care este stratul cel mai gros al sporului i care conine i el

un peptidoglican, cu o structur particular, foarte sensibil la lizozim. Autoliza acestui strat este

momentul cheie n transformarea sporului n forma vegetativ,

tunica proteic este format din proteine chitinoase cu numeroase legturi disulfitice. Ea este

impermeabil, fiind responsabil de rezistena sporilor la unele dezinfectante,

exosporiumul este prezent numai la unii spori i conine lipoproteine i zaharide.n coloraiile obinuite sporul apare ca o zon incolor n corpul bacterian. Else evideniaz ns prin


10/49


11/49

echipamentul enzimatic superoxiddismutaza si catalaza, fie ca enzimele exista n mediul de cultura.

Astfel, bacteriile din genul Streptococcus sunt lipsite de catalaza, dar pot fi cultivate n conditii de

aerobioza pe medii cu snge, care suplineste catalaza.

bacterii microaerofile folosesc respiratia si fermentatia, dar necesita o concentratie mai mare de

bioxid de carbon dect cea din atmosfera pentru reactii de carboxilare. Astfel, unele specii, ca cele din

genurile Neisseria, Brucella, Campylobacter, necesita concentratii de bioxid de carbon de 6-10%.

20.Definii factorii de cretere bacterieni; exemple

Factorii de cretere reprezint substane eseniale pe care microorganismele nu sunt capabile s le

sintetizeze din nutrienii de care pot s dispun. Ei sunt necesari n cantitai mici. ndeplinesc anumite

roluri n biosintez. Factorii de cretere pot fi grupai n:1. Purine si pirimidine: necesare pentru sinteza acizilor nucleici (ADN i ARN);

2. Aminoacizi: necesari pentru sinteza proteinelor;

3. Vitamine: necesare n calitate de coenzime i grupri funcionale pentru enzime.

Unele bacterii (de exemplu E. coli) nu necesit factori de cretere. Aceste bacterii pot sintetiza

purinele eseniale, pirimidinele, aminoacizii i vitaminele pornind de la o surs de carbon.

Alte bacterii necesit purine, pirimidine, vitamine i anumii aminoacizi pentru a crete. Aceti

compui trebuie adugai n prealabil n mediile de cultur.

Factorii de cretere nu sunt metabolizai direct ci sunt asimilai de ctre bacterii pentru a-i ndeplini

rolul n metabolism. Tulpinile mutante care necesit anumii factori de cretere ce nu sunt necesari

tulpinii din care au provenit sunt numite auxotrofe. Spre exemplu, o tulpina de E. coli care necesittriptofan pentru dezvortare se va numi auxotrof-triptofan i va fi desemnat E. coli trp- (2).

21. Clasificai bacteriile n funcie de temperatura optim de dezvoltare; exemple

Temperarura optima de dezvoltare a bacteriilor este cea a habitatului lor natural. n functie de aceasta

temperatura, bacteriile se mpart n psihrofile, care se nmultesc optim la 20C dar si sub aceasta

temperatura, mezofile, cu temperatura optima cuprinsa ntre 20-40C si termofile, care se nmultesc

optim la peste 45C. Bacteriile mezofile sunt cele patogene deoarece se nmultesc la temperatura

organismului, fiind denumite si bacterii homeoterme.

Limitele de temperatura n care aceste bacterii pot sa creasca sunt nsa mai mari si variaza de la specie

la specie. Astfel, gonococul si meningococul nu suporta variatii mai mari de 1-2C fata de temperatura

optima, spre deosebire de enterobacterii, care cresc n limite foarte largi.Microorganismele sunt sensibile la temperaturile ridicate, aplicatia practica a acestui aspect fiind

sterilizarea.

Temperaturile moderat scazute, ca, de pilda, cea de +4C din frigidere, nu distrug bacteriile, dar opresc

n general nmultirea lor prelungindu-le viabilitatea. Din acest motiv, majoritatea produselor biologice

sau patologice destinate examenului bacteriologic se pastreaza n aceste conditii. Totusi, exista tulpini

microbiene care se nmultesc si la temperatura frigiderului ca, de exemplu, tulpinile criogene de

Pseudomonas aeruginosa, ce se nmultesc la 0C si tulpini din familia Enterobacteriaceae (E.coli) care

se n nmultesc la +5C. Acest aspect trebuie luat n calcul de catre medicul bacteriolog, mai ales acolo

unde implicatia etiologica a unui germene ntr-o infectie se bazeaza pe criteriul numeric.

22.Definii noiunea de cultivare a bacteriilor; enumerai pe ce substraturi se

Realizeaz

Pentru a identifica agentul etiologic al unei infecii, trebuie ca din produsul recoltat de la pacient s

obinem mai nti respectivul microorganism n cultur pur, pentru ca ulterior s i putem stu dia

diferitele caractere n vederea identificrii.

Metodele de cultivare a bacteriilor urmresc mai multe obiective:

obinerea unei populaii microbiene suficiente cantitativ pentru investigaiile propuse,

prevenirea contaminrii produsului cercetat cu un microorganism strin i

izolarea fiecrei tulpini microbiene urmrite n cazul unui produs plurimicrobian n culturi

monomicrobiene denumite culturi pure.

Nu exist un mediu unic, valabil pentru cultivarea oricrei bacterii. Termenul nsmnare definete


12/49

operaia de introducere a unei cantitai de germeni ntr-un mediu de cultur artificial, n timp ce

pentru culturile celulare, ou embrionate i mai ales animale de experien folosim termenul

inoculare.

Cultivarea se realizeaz prin nsmnarea bacteriilor pe medii de cultur. Mediile solide sau lichide

care asigur nutrienii i condiiile fizico-chimice necesare creterii i multiplicrii bacteriene se

numesc medii de cultur.

Totalitatea bacteriilor acumulate prin multiplicarea ntr-un mediu de cultur poart numele de cultur

bacterian.

23.Definii noiunea de cretere i multiplicare bacterian

Cresterea si inmultirea bacteriilor este rezultatul nutritiei si al metabolismului bacterian.Bacteriile se divid n marea lor majoritate prin diviziune binara, cu exceptia chlamydiilor, care au un

ciclu de dezvoltare unic n lumea bacteriana. Diviziunea este precedata de cresterea n volum a celulei

bacteriene, dedublarea materialului nuclear si a componentelor citoplasmatice, ceea ce duce la un

dezacord ntre masa si volumul celulei bacteriene. Cnd acest dezacord atinge un punct critic se

produce diviziunea celulei parentale n doua celule fiice, identice cu celula din care au provenit.

La bacili diviziunea se face ntotdeauna dupa un plan perpendicular pe lungimea bacteriilor, n timp ce

la coci planurile de diviziune sunt variate. Celulele fiice se pot separa imediat dupa diviziune sau pot

ramne legate una de cealalta, rezultnd o asezare caracteristica, utila n recunoasterea bacteriilor ca,

de exemplu, a celor din genul Staphylococcus, Streptococcus, Neisseria etc.

Diviziunea bacteriilor gram pozitive are loc prin formarea unui sept ntre cele doua celule fiice, pecnd bacteriile gram negative se divid prin strangulare directa.

24.Definii noiunea de mediu selectiv, electiv i de mbogire; exemple

Mediul electiv conine ingredientele care convin cel mai bine dezvoltrii unei anumite bacterii (de

exemplu mediul Lffler, cu ser coagulat de bou, pentru bacilul difteric).

Daca un mediu de imbogatire se solidifica, rezulta un mediu selectiv care are avantajul obtinerii

microbilor sub forma de colonii izolate. Datorita acestor medii, izolarea si identificarea bacteriilor este

astazi mult simplificata. Mediile selective, care se bazeaza pe particularitatile metabolice ale unor

specii microbiene sau mai ales pe rezistenta naturala a acestora la antibiotic, sunt utilizate in mod

current in lab bacteriologice, deoarece permit practice, izolarea dintr-un amestec de microbe, a

orcarui microb in cultura pura.. De exemplu, mediul cu telurit de potasiu pentru izolarea baciluluidifteric sau medii n care includem antibiotice (fa de care bacteria care se dorete a fi izolat este

rezistent) .

Mediul de mbogire este mediu lichid care permite inmultirea preferential a unui microb dintr-un

amestec. Astfel sunt mediile cu continut mare de clorura de sodium(1-10%) in care se pot dezvolta

numai bacteria halofile, ca de ex stafilococul (mediu Chapman lichid) si enterococul. Unele medii de

imbogatire au ca factor elective anumite substante ca selenitul acid de sodium,care permite dezv

salmonelelor din materiile fecale. Alte medii se bazeaza pe prop unor germeni de a se dezvolta la un

pH mai acid sau mai alcalin decat majoritatea speciilor bacteriene de interes medical. Astfel vibrionul

holeric se dezvolta la un pH alcalin(9) iar brucelele la un pH acid (6).

25.Definii noiunea de mediu diferenial; exemple

Mediul diferenial conine un anumit substrat (de exemplu unele zaharuri) care poate fi sau nu

metabolizat, determinnd modificarea culorii sau aspectului culturii. De exemplu, agarul cu albastru

de brom-timol lactozat (AABTL) care difereniaz bacteriile lactoz-pozitive (cum este E. coli) de

bacteriile lactoz-negative (Shigella, Salmonella). Alte exemple: ADCL (agar dezoxicolat citrat lactoz),

TSI (3 zaharuri i fier), MIU (mobilitate indol uree) .

26.Ce este o colonie bacterian ? Cum se pot obine colonii bacteriene izolate ?

Pe medii solide, germenii nsmnai n suprafa produc colonii. Colonia este totalitatea bacteriilor

rezultate din multiplicarea unei singure celule bacteriene. O colonie este o clon bacterian.

Coloniile izolate se pot obine de exemplu prin tehnica nsmnrii prin dispersie (cu ansa

bacteriologic sau cu tamponul). Dup prelevarea cu ansa a unei poriuni din produsul patologic,


13/49

inoculul este dispersat pe latura unui viitor poligon; se resterilizeaz ansa; se verific temperatura,

prin atingerea mediului ntr-o zon nensmnat, ct mai periferic; cu ansa steril se traseaz a doua

latur a poligonului; se resterizeaz ansa i se repet procedeul descris pn la realizarea a 4-5 laturi,

fr a atinge prima latur. n acest mod, pe ultimele laturi ale poligonului se vor putea observa dup

trecerea timpului necesar multiplicrii bacteriene, colonii izolate, bine individualizate.

27.Fazele dezvoltrii unei culturi bacteriene

Teoretic, dinamica unei populaii bacteriene ar trebui s evolueze exponenial. Dinamica real a

populaiei bacteriene n cultur discontinu are ns o evoluie caracterizat printr -o curb la care

distingem patru faze: faza de lag; faza de multiplicare logaritmic; faza staionar i faza de declin

1.Faza de lagNumrul bacteriilor nsmnate rmne staionar sau scade; germenii se adapteaz la condiiile

mediului. Bacteriile sunt foarte active metabolic, i consum pn la dispariie incluziile, crescmult n

dimensiuni, sintetizeaz enzime, proteine, acizi nucleici etc., dar nu se divid; sunt foarte sensibile la

antibiotice. Faza de lag dureaz aproximativ 2 ore. Aceast faz este aparent dependent de o

varietate de factori incluznd dimensiunea inoculului, timpul necesar pentru a-i reveni din ocul fizic

datorat transportului, timpul necesar pentru sinteza coenzimelor eseniale sau a factorilor de

diviziune i timpul necesar pentru sinteza a noi enzime ce sunt necesare pentru a metaboliza

substratul prezent n mediu.

2.Faza de multiplicare logaritmic (exponenial)

Celulele bacteriene prezint caracteristicile tipice speciei (dimensiunile sunt ns ceva mai mari),citoplasma este intens bazofil i omogen, lipsit de incluzii. Bacteriile sunt foarte sensibile la

antibiotice. Aceast faz este adecvat pentru studierea bacteriilor sau pentru recoltarea lor n

vederea preparrii de vaccinuri. Faza de multiplicare exponenial dureaz aproximativ 2 -3 ore.

3.Faza staionar

Multiplicarea este realizatn progresie aritmetic, dar pentru c numrul bacteriilor care sunt

distruse este aproximativ egal cu numrul bacteriilor nou aprute rata de cretere devine nul.

Germenii au morfologia caracteristic speciei; n aceast faz realizm identificarea germenilor. Apar

incluziile caracteristice. La speciile sporogene ncepe formarea sporilor. Faza staionar dureaz

aproximativ 2-3 zile.

4.Faza de declinSubstratul nutritiv srcete, apar metabolii toxici, bacteriile sunt distruse progresiv, se produc i

enzime autolitice, rezervele de hran din incluzii (ex. acidul poli--hidroxi butiric sau glicogenul) se

consum, pentru un timp sursa de energie rmne doar ARN-ul celular. Unele bacterii pot persista 2-3

luni. n acest scop se pot activa mecanisme speciale de reglare i se exprim o serie de gene care duc

la sinteza unor proteine speciale care permit adaptarea pentru o durat limitat de timp. La speciile

sporogene, fenomenul de sporogenez devine foarte intens.

28.Aspectele culturilor bacteriene pe medii solide; corelaii ntre acestea i

patogenitate; exemple

Introducerea mediilor de cultura solide a nsemnat un progres urias n tehnicile de diagnostic,

deoarece permite dezvoltarea distincta a microbilor, sub forma de colonii izolate. O colonie bacteriana

este o micropopulatie ce rezulta din nmultirea unui singur microb pe un mediu, vizibila n general cu

ochiul liber.

Cel mai simplu mediu solid este geloza simpla, ce se obtine prin adaugarea la bulion a unei substanta

gelificabile, care de regula este geloza, un polizaharid obtinut din alga marina agar-agar. La aceast

mediu simplu se pot adauga diferite ingrediente (snge de oaie, ser, ascita, extract de drojdie etc.)

pentru a putea cultiva bacteriile pretentioase.

Caracterele culturale sunt foarte importante n identificarea microbilor. Ele se apreciaza fie cu ochiul

liber, fie cu ajutorul unei lupe. Elementele ce se descriu, n general, sunt dimensiunea, forma,

pigmentul, consistenta, aderenta la mediu, activitatea hemolitica si unele modificari pe care

microorganismele le produc n mediul respectiv.


14/49

Coloniile cu aspect neted, cu marginile regulate si care se suspenda omogen n ser fiziologic se

numesc colonii de tip S (smooth), pe cnd coloniile aceleiasi specii, cu suprafata rugoasa, relief si

margini neregulate si care aglutineaza sponatan n ser fiziologic - colonii de tip R (rough). n general,

cu unele exceptii, coloniile S apartin tupinilor virulente, pe cnd cele R sunt nevirulente.

Cultivarea microbilor pe medii solide permite, de asemenea, numaratoarea de germeni ntr-un

anumit produs. Acest aspect este deosebit de important deoarece n multe infectii criteriul de

implicare etiologic este numarul bacteriilor n produsul de examinat (infectii urinare).

29. Aspectele culturilor bacteriene pe medii lichide; corelaii ntre acestea i

patogenitate; exemple

Mediile lichide se folosesc cel mai adesea pentru nmultirea unor microbi care se gasesc n numar micntr-un anumit produs. Cel mai simplu mediu folosit n laboratorul de bacteriologie este bulionul care

se prepara din decoct de carne de vaca, peptona si clorura de sodiu. Cultivarea unui produs pe medii

lichide are dezavantajul ca nu permite nsa obtinerea unei culturi pure.

Caracterele culturale ale microbilor pe medii lichide difera. Astfel, bacteriile apartinnd familiei

Enterobacteriaceae tulbura uniform mediul, altele, ca de pilda bacteriile strict aerobe (Pseudomonas,

Nocardia) formeaza pelicule la suprafata mediului. Altele formeaza agregate care se dezvolta sub

forma de grunji ce se depun pe peretele eprubetei sau la fundul mediului (Streptococcus). Unele

bacterii secreta n mediu pigmenti difuzibili ca de exemplu bacilul piocianic (Ps.aeruginosa).

30.Sisteme de culturi continue; definiii i exemple

Cnd se urmareste obtinerea unei mase mari microbiene sau a unor produsi bacterieni pentrucercetare, preparare de vaccinuri, diversele industrii (farmaceutica, alimentara etc.), cultivarea

bacteriilor se face n sisteme deschise, n care mediul de cultura este permanent nlocuit cu mediu

proaspat, ndepartndu-se n acelasi timp masa nou formata de bacterii. Bacteriile vor fi mereu n faza

logaritmica, curba de nmultire avnd un aspect liniar. n acest fel se obtin culturile continuew, pentru

realizarea carora este necesar un chimiostat sau un turbidistat.

31.Definii noiunile de asepsie i antisepsie; exemple de antiseptice; aplicaii

Antisepsia consta n aplicarea unor substante bactericide sau bacteriostatice n scopul de a omor sau

inhiba dezvoltarea florei patogene la nivelul tegumentelor, mucoaselor, plagilor.

Asepsia cuprinde toate masurile care mpiedica contaminarea cu agenti infectiosi a unei plagi.

Cinetica reactiei bactericide prin agenti fizici si chimici decurge ca o reactie de ordinul nti, ceea censeamna ca bacteriile supuse oricirei actiuni bactericide nu vor muri toate n acelasi timp.

Criteriul fundamental de apreciere a actiunii bactericide a unei noxe este pierderea capacitatii

microorganismului de a se nmulti atunci cnd este nsamntat ntr-un mediu favorabil. Testele de

viabilitate sunt foarte importante n prepararea vaccinurilor, de pilda, a caror sterilizare se face prin

metode blnde pentru a nu modifica imunogenitatea microbilor. Astfel, exista posibitatea

supravietuirii unui numar mic de bacterii care dupa ncetarea noxei se vor nmulti din nou.

Antisepticele sunt substante cu actiune bacteriostatica, uneori bactericida, putnd fi aplicate pe

tegumente sau ca spalaturi ale unor mucoase (vaginala, uretrala, otica etc.). Aceeasi substanta poate

fi antiseptic sau dezinfectant n functie de concentratie. A lcoolul etilic de 70, diferii derivai

halogenai, hipermanganatul de potasiu 1, peroxidul de hidrogen, rivanolul, sunt exemple de

substane antiseptic.

32. Definii noiunile de sterilizare i dezinfecie; exemple de dezinfectante; aplicaii

Prin termenul de sterilizare, care este un termen absolut, se nteleg procedeele fizice si chimice care

elimina toti germenii viabili (bacterii, spori, fungi, virusuri, paraziti) de pe un obiect. Se desemneaza ca

steril un obiect care a fost supus unui procedeu de sterilizare si protejat n mod corespunzator pentru

a preveni contaminarea sa.

Se folosesc, n principiu, 4 metode de sterilizare:

sterilizarea prin caldura;

filtrarea prin filtre bacteriologice care retin bacteriile din lichidele ce nu pot fi supuse

temperaturilor ridicate;


15/49

iradierea cu raze UV sau raze ionizante;

sterilizarea chimica, metoda evitata n general deoarece doar ctiva dezinfectanti, foarte toxici si

iritanti (ca de exemplu, formaldehida, oxidul de etilen etc.) folositi n conditii riguros controlate, sunt

capabili sa omoare toate formele de viata inclusiv sporii, fara a deteriora obiectele de sterilizat.

Trebuie specificat, nsa, ca sterilizarea nu este identica cu distrugerea fizica a bacteriei, cu toate ca cele

doua notiuni se folosesc des una n locul celeilalte. Acest aspect este foarte important, deoarece

solutiile perfuzabile, care sunt sterile dar contin bacterii omorte, a caror produsi de degradare au

efecte pirogene, dau reactii toxice a caror gravitate merge pna la socul endotoxinic. Deci, apa si

lichidele care vor servi la prepararea solutiilor injectabile sau perfuzabile trebuie sa fie nu numai

sterile, dar sa aiba un grad pronuntat de puritate.Dezinfectia se refera n general la distrugerea tintita a potentialului infectios n scopul de a mpiedica

raspndirea microbilor dintr-un anumit focar de infectie, rezultatul nefiind ntotdeauna omorrea

tuturor formelor microbiene, mai ales a endosporilor. Dezinfectantele sunt substante puternic

bactericide, cel mai des toxice pentru organismul uman. Dezinfectia se aplica acolo unde sterilizarea

nu se poate efectua: mobilier, asternuturi de pat, bazine de not, ncaperi etc.

Metodele de dezinfectie sunt:

dezinfectia prin caldura umeda si consta in fierbere si pasteurizare

dezinfectia chimica.

Principalele clase de substante dezinfectantate sunt:

a) halogenii si compusii halogenati (Cl2, NaOCl2, I2, iodoform, CH3, cloramine);b) compusi oxidanti (apa oxigenata H2O2solutie 3%, peroxidul de sodiu, Na2O2folosit si la mastile de

gaz pentru retinerea CO2, KMnO4, solutie 102-105)

c) compusii borului acid boric, H3BO3, solutie 3% si tetraboratul disodic, solutie 5 % mai bine tolerat

de mucoase);

d) compusii organo-metalici (fenosept, solutie 2103argint coloidal, AgNO3, solutie 102-105 )

e) alcoolii si derivatii (alcoolul etilic,C2H5OH,1 g/2m3aer la umidatate maxima 20-30% si esteri)

f) aldehide (formaldehida CH2, solutie 40% si polimarizata: paraformaldehida HO-(CH2-O)n-H, cu

n=10-50 si trioximetilen, trimerul ciclic, conditionat in comprimate a 1,1 g);

g) fenoli si derivati (tricrezolul amestec de orto, meta si paracrezol, rezorcina, in unguente si

eugenolul, in stomatologie si esteri)i) detergent.

33.Antiseptice i dezinfectante. Mecanisme de aciune

Substanele antiseptice i dezinfectante se pot clasifica n funcie de mecanismul de aciune, dup

cum urmeaz:

a). Substane care denatureaz proteinele (au n general efect bactericid): acizii, bazele, alcoolii i

derivaii lor (de exemplu alcoolul etilic, CH3-CH2OH, de 70, folosit pentru antiseptizarea

tegumentelor).

b). Substane care oxideaz gruprile chimice libere ale enzimelor (de exemplu, SH):

hipermanganatul de potasiu, KMnO7 1, util n antiseptizarea mucoaselor, peroxidul de hidrogen,

H2O2, soluie 3% n ap, utilizat n antiseptizarea plgilor, halogenii (Cl2, I2, Br2) i derivaii lor

(hipoclorii, cloramine, soluii iodurate etc. Exist i diferite clase de compui halogenai cu poten

mai mare, cum ar fi cei care au n componena lor radicalul benzil -C6H5. Indiferent de substana

folosit este necesar realizarea concentraiei corespunztoare.

c). Substane care blocheaz gruprile chimice libere ale enzimelor (de exemplu, SH): metale grele

*srurile de mercur, preparatele organomercuriale (cum ar fi spre exemplu merthiolatul de sodiu,

C9H9HgO2SNa ), srurile de argint, compui de argint coloidal (exemplu colargol, protargol) cu efecte

bactericide+, gruprile alchil ale formaldehidei, glutaraldehidei (C9H9HgO2SNa), oxidului de etilen

(C2H4O) etc.

d). Substane care lezeaz membranele celulare: fenolii *acidul fenic are utilizri limitate datorit

proprietilor caustice i toxicitii sale; este etalonul fa de care se msoar activitatea


16/49

antimicrobian a antisepticelor i dezinfectantelor (indicele fenolic), crezolii, hexaclorofenul,

clorhexidina (cu efecte toxice mai reduse) etc+, detergenii *anionici (spunuri, perlan etc), cationici

(sruri cuaternare de amoniu, de exemplu bromocet), amfolitici (de exemplu acidul

dodecilaminoacetic), neionici (de exemplu propilenglicolul)].

e). Substane care altereaz acizii nucleici: coloranii bazici (violet de genian, albastru de metilen,

fucsin bazic etc), derivaii de acridin, de exemplu rivanolul.

Dintre exemplele prezentate mai sus,alcoolul etilic de 70, diferii derivai halogenai,

hipermanganatul de potasiu 1, peroxidul de hidrogen, rivanolul, sunt exemple de substane

antiseptice. Dorim s menionm i s subliniem c att n cazul antisepticelor ct i n cazul

dezinfectantelor este important ca substana utilizat s aib concentraia corespunztoare, s fieaplicat pentru o durat de timp corespunztoare, s se afle n termenul de garanie. Aceeai

substan chimic (de ex. cloramina) poate intra n categoria antisepticelor sau n categoria

dezinfectantelor, n funcie de concentraie (concentraia este mai mare n al doilea caz).

34.Sterilizarea prin cldur umed; metode, presiune, temperatur, aplicaii

Caldura umeda este mai eficienta dect caldura uscata, distrugnd bacteriile la o temperatura mai

scazuta si timp mai scurt. Formele vegetative a majoritatii bacteriilor, fungilor si virusurilor animale

sunt omorte de caldura umeda n 10 minute la temperaturi cuprinse ntre 50C (Neisseria

gonorrhoeae) si 65C (Staphylococcus aureus). O susceptibilitate deosebita fata de caldura o prezinta

Treponema pallidum, care este distrusa n 10 minute la 43C. Rezistenta maxima la caldura umeda o

are, nsa, Bacillus stearothermophylus, a carui forma vegetativa se poate multiplica la 80C. O parte dinvirusurile animale au o rezistenta crescuta fata de caldura umeda, ca, de pilda, virusul poliomielitic

care este inactivat la 60C dupa 30 de minute, si virusul hepatitei B care daca se afla n ser rezista 10

ore la 60C. Multi bacteriofagi au o rezistenta mai mare la caldura umeda dect bacteria gazda, aceasta

fiind distrusa la 60C n 15-30 minute iar bacteriofagul la temperaturi cuprinse ntre 65-80C.

Formele sporulate ale actinomicetelor, ciupercilor si a fungilor sunt mai rezistente dect formele

vegetative, dar nu att de rezistente ca si sporii bacterieni.

Rezistenta sporilor bacterieni variaza la diferitele specii, dar chiar si ntre tulpinile aceleiasi specii.

Astfel, majoritatea sporilor de Cl.tetani sunt distrusi prin fierbere la 100C n 10 minute, dar s-au

semnalat tulpini a caror spori rezista la fierbere 1-3 ore, fiind cei mai rezistenti patogeni ce pot infecta

o plaga. Rezistenta lor determina standardele minime pentru sterilizarea chirurgicala: 10 minute la121C sau 30 de minute la 115C fara a socoti timpul de ncalzire. Unii spori de Cl.botulinum rezista la

fierbere la un pH=7 pna la 8 ore iar la autoclavare 10-40 de minute la 115C.

Omorrea microorganismelor prin caldura umeda se produce prin coagularea proteinelor structurale

si inactivarea enzimelor, cu participarea apei. Cei mai rezistenti spori sunt distrusi prin expunere la

caldura umeda la 121C timp de 30 de minute.

fierberea este de fapt o metoda de dezinfectie deoarece ea nu distruge toate formele sporulate. Se

efectueaza la 100C timp de 1/2 de ora si se aplica siringilor si instrumentelor de mica chirurgie atunci

cnd nu este posibila alta metoda. Fierberea se mai foloseste n epidemii la sterilizarea apei.

pasteurizarea a fost introdusa de Pasteur pentru conservarea vinului, fiind utilizata si acum pentru

sterilizarea unor alimente lichide care nu suporta temperaturi prea ridicate (lapte, bere, sucuri de

fructe). Metoda consta n ncalzirea lichidului la 62C pentru 30 de minute (pasterurizare joasa), 71C

15 minute (pasteurizare medie), 80-85C 3-5 minute (pasteurizare nalta) sau introducerea unor vapori

filanti la o temperatura de 130 -150C sub presiune pentru cteva secunde (ultrapasteurizare).

Pasteurizarea este o metoda eficienta deoarece bacteriile patogene care se pot dezvolta n lapte

(Mycobacterium tuberculosis, Salmonella, Streptococcus si Brucella) nu sunt bacterii sporulate,

numarul lor reducndu-se dupa pasteurizare cu 97-99%. Coxiella burnetii nu este distrusa prin

pasteurizare joasa.

tyndalizarea consta n ncalzirea produsului de sterilizat 3 zile la rnd, n baie de apa la 56-100C cte

o ora. Temperatura se alege n functie de produsul de sterilizat. Metoda se aplica lichidelor care nu

suporta temperaturile ridicate, ca de exemplu: vaccinuri, medii de cultura ce contin zaharuri n


17/49

concentratie mare, proteine, gelatina etc. Formele vegetative sunt distruse n prima zi, iar sporii se

transforma n forme vegetative ce vor fi distruse zilele urmatoare. Reamintim, nsa, ca sporii

bacteriilor termofile nu se distrug prin aceasta metoda.

autoclavarea este metoda folosita pentru instrumentarul de chirurgie iar n laboratoarele de

microbiologie pentru sterilizarea mediilor de cultura si a materialului infectios. Sterilizarea are loc

ntr-o atmosfera saturata de vapori de apa la 121C, la o presiune de 1 atm, timp de 20-30 de minute,

n aparate speciale numite autoclave sau la 134C, la o presiune de 2 atm. 10-15 minute.

35.Autoclavareaprincipiu, parametrii tehnici, utilizri

Cea mai eficienta metoda de sterilizare si se bazeaza pe mecanismul de coagulare, degradare a

proteinelor.Autoclavarea: esentiala pentru orice tip de laborator de microbiologie, pentru unitati sanitare,

stomatologie, farmacologie, in sistem public sau privat.

Vaporii de apa realizeaza la 0,5 atm o temperatura de 115C (sterilizarea mediilor de cultura lichide

sau solide, cu zaharuri in compozitie, termosensibile). Timp de omorare a microorganismelor: 25 min.

La 1 atm se realizeaza o temperatura de 121C (sterilizare solutii apoase: ser fiziologic, apa distilata,

medii de cultura). Timp de omorare a microorganismelor: 15 min.

La 2 atm se realizeaza o temperatura de 134 C, la care se obtine distrugerea bacteriilor in forme

vegetative si sporulate, virusurilor, fungilor, parazitilor. La acesti parametri se sterilizeaza deseurile

infectioase rezultate din activitatea zilnica in laboratorul de microbiologie.Timpul de omorare al

microorganismelor: 3 min (20-30 min pentru prioni).Tipuri de autoclave:

-autoclave cu perete simplu

-autoclave cu manta de abur

-autoclave cu pre- si post- vacuum

Important: evitarea formarii pungilor de aer. Prezenta aerului, compromite sterilizarea: vaporii de

apa, mai usori, incalzesc partea superioara a incintei, iar aerul, mai greu, ramane in partea inferioara

cu temperaturi insuficiente pentru sterilizare.

* sistemul de vacuum favorizeaza uscarea finala a materialelor sterilizate,

* sistem de racire: previne fierberea violenta a lichidelor si grabeste scaderea presiunii la sfarsitulsterilizarii,

* prin autoclavare se sterilizeaza: solutii, substante, medii de cultura solide, lichide; instrumentar

medical (metalic, cauciuc, bumbac, textile etc), sticlarie, materiale contaminate din laborator- deseuri

infectioase.


18/49

36. Sterilizarea prin cldur uscat; metode, presiune, temperatur, aplicaii

Caldura uscata omoara microorganismele prin oxidarea distructiva a componentelor celulare. Cei mai

rezistenti spori sunt distrusi de caldura uscata la 160C, timp de 60 de minute. Caldura uscata de 100 C

distruge n 60 de minute bacteriile care sunt omorte prin calduraa umedaa la 60C n 30 de minute.

Sporii fungilor sunt distrusi n 60 de minute la 115C, iar cei bacterieni la temperaturi cuprinse ntre

120-160C. n laboratorul de microbiologie se utilizeaza urmatoarele tehnici de sterilizare:

ncalzirea la rosu n flacara a obiectelor se aplica anselor bacteriologice n laboratorul de

microbiologie;

flambarea (trecerea prin flacara pentru cteva secunde) se aplica gtului baloanelor, eprubetelordupa deschiderea si nainte de nchiderea lor, pipetelor nainte de utilizare pentru a preveni

contaminarea cu germenii din aer. Se mai sterilizeaza prin flambare instrumente de mica chirurgie,

dupa ce se stropesc cu alcool, dar temperatura produsa nu este suficient de nalta pentru a asigura o

sterilizare optima;

sterilizarea la pupinel. Pupinelul sau cuptorul cu aer cald este o cutie metalica cu pereti dubli ntre

care se gaseste un strat de azbest care mpiedica pierderile de caldura, o sursa de caldura care este

energia electrica si un termoregulator. n interior pupinelul este prevazut cu rafturi pentru obiectele

de sterlizat. Temperatura de sterilizarea la pupinel este de 180C timp de o ora. La pupinel se

sterilizeaza ntreaga sticlarie de laborator, instrumentarul de stomatologie, seringi fara armatura

metalica, pudre, uleiuri etc. Pupinelul nu trebuie sa fie suprancarcat, pentru ca aerul sa poata circulanestingherit printre obiectele de sterilizat.

sterilizarea cu raze infrarosii este folosita pentru sterilizarea seringilor faraa armaturaa metalicaa la o

temperatura de 180C. Sterilizarea se poate efectua si la 200C n vid, aplicndu-se instrumentelor

chirurgicale.

37. Congelarea i liofilizarea bacteriilor definiie, efecte asupra viabilitii

germenilor, aplicaii

Temperaturile joase (n jur de 0-4C) au n general un efect bacteriostatic. La temperaturi sczute,

reaciile biochimice ncetinesc, multiplicarea poate fi stopat. Majoritatea produselor

biologice/patologice pot fi transportate (meninnd viabilitatea germenilor i ncetinind n acelaitimp multiplicarea acestora) la o temperatur de circa 4C. O serie de culturi pot fi de asemenea

meninute la temperatura frigiderului pentru o durat limitat de timp n vederea prezervrii i

posibilitii de a repeta anumite teste de identificare etc.

n funcie de viteza cu care are loc rcirea, ntlnim situaii diferite, cu urmtoarele posibile efecte

asupra structurilor celulare bacteriene.

a). Congelarea lent, la temperaturi mai mici -21,3C are efecte bactericide prin formarea de cristale

de ghea i prinhiperconcentrarea salin cu denaturarea proteinelor;

b). Congelarea brusc la -70C are efecte de conservare a bacteriilor prin solidificarea n mas a apei

fr apariia cristalelor de ghea;

c). Liofilizarea (criodesicarea) reprezint congelarea bruscconcomitent cu desicaia (deshidratarea n

vid). O suspensie microbian n mediu protector, liofilizat, poate fi pstrat n fiole nchise timp

ndelungat (de exemplu vaccinul BCG).

38.Bacteriofagiidefiniie, structur, tipuri de interaciune fag-bacterie

(enumerare)

Bacteriofagii sunt parazii intracelulari obligatorii ale celulelor bacteriene. Toate bacteriile pot fi

infectate de ctre bacteriofagi. In majoritatea cazurilor, un fag anume infecteaz doar celulele unui

singur gen, unei anumite specii sau a unei tulpini -specificitatea fagului. Aceast specificitate de

infecie este determinat de prezena receptorilor pentru acest fag la suprafaa bacteriei-gazd.Se

cunosc 6 grupe morfologice de bacteriofagi, cei mai bine studiai fiind bacteriofagii T ai bacilului coli.

Morfologie. Bacteriofagii sunt formai dintr-un cap hexagonal, un gt i o prelungire numit picior


19/49

(coad). Capul este alctuit dintr-un nveli proteic caracteristic virusurilor (capsida) i adpostete

ADN. Coada este un cilindru rigid nvelit ntr-un manon proteic asemntor miozinei i se termin cu

o plac hexagonal ce conine o enzim de tipul lizozimului. De placa bazal se aprind 6 fibre cu rol n

fixarea bacteriofagului pe suprafaa bacteriei.

Ataarea bacteriofagului pe suprafaa peretelui bacterian este determinat de existena unor

receptori de perete, specifici. Aceast specificitate este de tip enzimatic i st la baza lizotipiei 2. Dup

ataare are loc contracia manonului proteic i bacteriofagul i injecteaz numai AD N n celula

bacterian.

Interaciunea dintre bacteriofag i celula-gazd

Bacteriofagii exist n stare de virioni extracelulari, iar la infectarea unei bacterii ei pot duce la douatipuri de infecii:

Infecie litic: determinat de fagii viruleni. La finele ciclului de multiplicare bacteria

infectat este lizat elibernd fagii nou-formati.

Infectie nelitica sau lizogen: determinat defagii temperai (moderai). Ei infecteaz

bacteriile fr a le distruge.

39.Interaciunea fag-bacterie: ciclul litic (etape, evideniere)

Dup ptrunderea genomului fagic n celula bacterian, acesta va determina sinteza de noi

bacteriofagi identici cu cel de la care a provenit ADN. ADN se replic prin replicare semiconservativ

iar ribozomii bacterieni vor sintetiza proteinele capsidale i ale cozii. Dup asamblarea noilor virusuri

ele vor prsi celula bacterian care se lizeaz. Acesta este ciclul litic al bacteriofagilor, iar ei senumesc fagi viruleni.

40.Interaciunea fag-bacterie: ciclul lizogen, proprietile bacteriilor lizogene

Dar nu ntotdeauna relaiile bacteriofag-bacterie evolueaz n acest fel. Uneori genomul

bacteriofagului se va integra n cromozomul bacterian ncadrndu-se i funcional n acesta. n aceast

situaie el nu se mai replic dect n acelai timp cu cromozomul bacterian, deci n timpul diviziunii

bacteriene i se numete profag. Acest ciclu este ciclul lizogen iar bacteriofagii se numesc fagi

temperai.

Lizogenia are urmtoarele consecine pentru bacteria n cauz:

bacteria lizogenizat este imun la infecia cu acelai bacteriofag, dar nu pentru ali bacteriofagi

profagul codific el nsui unele caractere pe care le dobndete astfel bacteria lizogen. Unexemplu clasic n acest sens este toxigeneza la bacilul difteric care este codificat de un profag ce se

afl n cromozomul bacterian. Tulpinile de bacili difterici care nu sunt lizogenizate de acest profag, nu

sunt capabile s secrete toxina i sunt, deci nepatogene,

transducia, mecanism de transfer genetic de la o bacterie la alta, mediat de bacteriofagi

Proprietati bacteria lizogene:1. inductia ciclului litic - inductia se poate declansa spontan la un nr de

cellule sau poate fi provocata la majoritatea celulelor. 2. Imunitate contra suprainfectiei bacteriile

lizogene sunt immune la fagul virulent omolg profagului gazduit. 3. Conversie fagica- poate fi

provocata de expresia unor gene ale fagului sau de inavtivarea unor gene cromozomiale la integrarea

profagului.

41. ADN bacterian; localizare, structur, rol

ADN-ul este un macropolimer de dezoxirbonucleotide.

Unitatea structural este format dintr-o baz azotat purinic (adenina, A; guanina, G) sau

pirimidinic (timina, T; citozina, C), o pentoz (dezoxiriboza) i acid fosforic.

Legturi fosfodiester unesc carbonul 5 al unei molecule de dezoxiriboz cu carbonul 3 al moleculei

adiacente, formnd o caten lung polinucleotidic. Prin analiza compoziiei n baze azotate a ADNului

(provenit din surse diferite) s-a demonstrat c exist o anumit compoziie care difer la diversele

specii.

Compoziia de nucleotide a ADN-ului este surprinztor de variabil. Suma procentual a citozinei i

guaninei variaz la bacterii de la 22% pn la 74%, n timp ce la organismele eucariote intervalul este

ceva mai restrns (28 - 58%). La om variaz ntre 39-40% n funcie de tipul de esut (timus 39%; ficat


20/49

39,4%). Acest fapt se explic prin evoluia n decursul a mai multor mii de ani a procariotelor

comparativ cu a eucariotelor n general i a omului n particular.

Comparaiile coninutului de CG ale diferitelor organisme i microorganisme au fost folosite drept

fundament n vederea stabilirii relaionrii/legturii genetice. Timina fiind susceptibil la alterri

fotochimice (lumin UV), bacteriile cu un coninut bogat de CG este posibil s fi evoluat n medii

supuse unei lumini solare foarte puternice sau unor temperaturi nalte, iar cele cu coninut redus de

C+G s-ar fi dezvoltat n locuri mai protejate.

Aadar, compoziia n baze azotate, numit i procentul de CG, este diferit n funcie de specie, dar

se pstreaz constant n cadrul unei anumite specii.

Procentul de CG se calculeaz dup formula: (CG)/ (CGAT). De exemplu acest raport difer ladiferitele specii bacteriene, sper exemplu este 26,8% la Clostridium perfringens, 40% la Streptococcus

pneumoniae, 40,5% la Proteus vulgaris, 51,7% la Escherichia coli, 53% la Proteus morgani i67% la

Pseudomonas aeruginosa. Aa cum a fost precizat de ctre diveri autori, compoziia de baze azotate

este un index taxonomic. (1)

La celulele procariote ADN-ul este inelar, mpachetat n nucleoidul din citoplasm. La bacteria

intestinal E. coli cele 4,7 milioane de perechi de baze alctuiesc o macromolecul de 1,4 milimetri

lungime, dar numai 2 nanometri lime. Aceasta conine 4.400 de gene deja secveniate. n ciuda

lungimii sale, de peste o mie de ori diametrul celular, ADN-ul este extrem de bine nfurat n nucleoid,

n aproximativ jumtate din diametrul celular.

ADN-ul apare ca o macromolecul format din dou catene polinucleotidice antiparalele icomplementare rsucite n dublu helix. Cele dou catene sunt unite prin puni de hidrogen formate

ntre bazele azotate opuse (A=T i GC). Modelul structural al ADN-ului a fost propus de ctre

Watson i Crick n anul 1953. Complementaritatea bazelor azotate este cea mai important

proprietate a acizilor nucleici i condiioneaz toate proprietile ADN-ului, mai ales cea de

autoreplicare i cea de transfer al informaiei genetice.

42.Replicarea ADN bacterian; mechanism

Structura dublu spiralat a ADN permite replicarea lui identic, semiconservativ. Spirala se deschide

ca un fermuar la locul iniial al replicrii sub aciunea unei ADN-giraze. Pe fiecare spiral se va sintetiza

o spiral nou, complementar, cu participarea ADN - polimerazei (I, II, III) din direcia captului 5'

terminal spre captul 3' terminal.Legaturile de H nu sunt singurele forte stabilizatoare ale moleculei de ADN. Bazele sunt hidrofobe, se

stivuiesc si tind sa se separe de mediul apos. Rasucirea helixului aduce bazele mai aproape si apa este

exclusa mai eficient. Structura dublu catenara este stabilizata prin interactiunile hidrofobe dintre

bazele celor 2 catene.

Desi bazele sunt hidrofobe si foarte putin solubile in apa, acizii nucleici sunt destul de solubili, datorita

hidrofiliei axei glucid-fosfat si in special, datorita concentratiei mari de grupari fosfat incarcate

negativ.Acestea pot avea efect invers, de respingere electrica a celor doua catene, dar prezenta

sarurilor in mediu, creeaza un nor de ioni pozitivi care anuleaza respingerea.

Replicarea cromosomului bacterian este un proces strict reglat si are loc intr-o etapa bine definita a

ciclului celular.

Replicarea ADN bacterian este de tip semiconservativ: fiecare din cele doua molecule fiice contine o

catena sintetizata de novosi o catena complementara, conservata din molecula parentala (fig. 27).

Pentru ca replicarea ADN sa aiba loc, cele doua catene ale moleculei parentale trebuie sa se separe

fizic, cel putin pe o secventa scurta, pentru a permite ADN-polimerazei si proteinelor asociate sa

citeasca fiecare catena individuala cu rol de matrita. Reasocierea catenelor separate este blocata prin

legarea SSB(single stranded DNA-binding protein).

43.Plasmidele; definire, tipuri, roluri n celula bacterian

Plasmidele sunt formaiuni genetice autonome, extracromozomiale, libere n citoplasm, reprezentate

de molecule circulare de ADN care se replic independent de cromozom. Denumirea de plasmide le-a


21/49

fost dat de Lederberg n 1952, iar importana lorpractic a fost sesizat n 1963 de Watanabe, o dat

cu descoperirea posibilitii transmiterii prin plasmide a rezistenei la antibiotice ntre bacterii .

Bacteriile conin foarte frecvent plasmide, descriindu-se peste 1.000 de tipuri diferite. Lungimea

acestor molecule variaz ntre 1-150 mm i greutatea molecular ntre 2-3 milioane (3x103 pn la

450x103 perechi de baze). Plasmidele mici se gsesc de obicei ntr-o celul bacterian n 10-40 de

copii, pe cnd cele mari n numr mai redus de 1-3 copii. n aceeai celul nu pot coexista mai multe

plasmide nrudite (cu mecanism comun de control al replicrii), ele fiind incompatibile, spre deosebire

de cele nenrudite (cu mecanism distinct de reglare al replicrii), care sunt compatibile.

Compatibilitatea exprim competiia plasmidelor pentru un anumit situs de legare n celula

bacterian.Plasmidele pot fi:

conjugative, care se pot transfera singure la alte bacterii, ca de exemplu plasmidele de rezisten la

antibiotice R,

neconjugative, care nu pot prsi ele nsi bacteria de origine, ci numai prin intermediul unui alt

plasmid conjugativ sau a unui bacteriofag (de exemplu plasmidul care codific secreia de

beta-lactamaz la S.aureus)

episomi, care se pot integra prin recombinare n cromozomul bacterian, pierzndu-i astfel

autonomia de replicare. Un exemplu de episom este factorul de sex F (plasmidul F sau factorul de

fertilitate).

Determinanii genetici eseniali ai plasmidelor codific informaiile legate de replicarea lor autonom,iar cei accesorii caractere fenotipice neeseniale supravieuirii celulei bacteriene n condiii naturale:

gene de transfer (tra), de rezisten la antibiotice (factorul R), de secreie a colicinelor (factorul col),

de secreie a unor toxine, de metabolizarea unor substraturi, de rezisten la unii ioni i compui

organometalici etc. Unele plasmide nu au un efect observabil asupra fenotipului bacteriei i se

numesc plasmide criptice.

Pentru medicin important este cunoaterea plasmidelor de virulen i a celor care confer

bacteriilor rezistena la antibiotice.

Plasmidele de virulen poart determinanii genetici ai unor factori de virulen la bacterii, ca de

exemplu secreia de enterotoxina (termolabil i termostabil) i factorul de colonizare la Escherichia

coli, hemolizina la Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis i E.coli, exfoliantina la S. aureus,gena de invazivitate la Shigella etc.

44.Factorul F i factorul R; definiie, roluri

Plasmidele R -de rezisten la chimioterapice (Factorul R) sunt molecu le circulare de ADN care constau

n esen din dou regiuni genetice distincte: genele care codific rezistena la antibiotice R, care

pot fi unice sau multiple i genele care confer plasmidului capacitatea de a se transfera FTR.

Rezistena la peste 90% din tulpinile de spital este de natur plasmidic. Existena acestor plasmide se

explic prin aglomerarea mai multor gene de rezisten R, pe acelai plasmid, prin fenomenul

transpoziiei repetate de material genetic. Plasmide de rezisten au fost evideniate la genurile

Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Providencia, Klebsiella, Serratia din familia

Enterobacteriaceae, la genurile Pseudomonas, Acinetobacter, Vibrio, Yersinia, Pasteurella,

Campylobacter, Haemophilus, Neisseria, Bacteroides, Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus,

Clostridium, i Corynebacterium. Plasmidele prezente la bacilii gram-negativi sunt mai mari dect cele

evideniate la bacteriile gram-pozitive.

Plasmidul F se mai numete i plasmid de sex, sau factor de fertilitate i conine, pe lng ali

determinani genetici, genele de transfer tra. Plasmidul F se poate transmite altor celule bacteriene

prin conjugare. El se poate integra n cromozomul bacterian putnd media transferul de gene

cromozomiale de la o celul bacterian donor la cea receptor. n funcie de prezena factorului F,

bacteriile se mpart n:

bacterii F- lipsite de factorul F, denumite celule femele i care sunt receptoare de material genetic,

bacterii F, masculine, care au factorul F, autonom, ca plasmid n citoplasm i care sunt celule


22/49

donoare,

bacterii Hfr care au factorul F integrat n cromozom, de asemenea masculine,

bacterii F care au factorul F ca plasmid autonom, dup ce acesta a fost integrat n cromozom i l -a

prsit rupnd un fragmentADN din cromozom. i aceste celule dunt donoare, deci masculine.

45.Definii noiunile de genom, genotip i fenotip; variabilitatea genetic i

Fenotipic

Genomul reprezint suma genelor unui organism.

Totalitatea informaiei genetice a unui organism se numete genotip.

Suma caracterelor observabile, specifice unui organism, produse de genotip n interaciune cu mediul

ambiant se numete fenotip.Variabilitatea genetic este proprietatea fiinelor vii de a-i schimba, (sub influena mediului i a

ereditii, a factorilor externi i interni), nsuirile lor morfologice, fiziologice, biochimice, ecologice, de

a se deosebi unele de altele.

46.Mutaiile la bacterii; definiie, tipuri de mutaii, clasificare

Modificrile spontane ale genomului se numesc mutaii i constau din modificarea secvenei de

nucleotide dintr-o gen. Ele pot fi punctiforme, inversii, inserii, deleii i mutaii secundare.

Mutaiile punctiforme afecteaz un singur nucleotid n cadrul unei gene i sunt reversibile.

Consecinele unei astfelde mutaii pot fi:

nlocuirea unui codon cu altul, ceea ce se va traduce prin nlocuirea unui aminoacid cu altul din

structura unui polipeptid. Aceast mutaie se numete mutaie cu sens greit, apariia unui codon nonsens. Mutaia nonsens mpiedic sinteza n continuare a unui polipeptid, iar

dac ea se produce la nceputul genei ce codific un polpeptid - mutaie polar, acesta nu se va mai

putea sintetiza deloc.

Inseria i deleia nseamn adugarea, respectiv pierderea a dou pn la sute sau chiar mii de

nucleotide, procesul fiind ireversibil. Acest tip de mutaie duce la modificarea important a secvenei

de aminoacizi, fiind denumit mutaie cu schimbare de proiect.

Mutaiile secundare sunt mutaiile reverse, care restabilesc o secven nucleotidic ce s -a modificat,

iar mutaiile supresoare permit exprimarea funciei anterioare a unei gene care a suferit o mutaie,

fr restaurarea codonilor iniiali. Acest fenomen se explic prin sinteza unui ARNt care tie s

citeasc un codon nonsens.Frecvena pe unitatea de timp cu care se produc mutaiile este diferit i se numete rat de mutaie.

Mutaia spontan variaz de la gen la gen ntre 10 -6 i 10 -10.

Mutaiile duc la apariia unor indivizi cu caractere noi, cum sunt rezistena la chimioterapice, structur

antigenic modificat, pierderea unor receptori specifici pentru bacteriofagi, pierderea capacitii de

sintez a unui metabolit etc.

Din punct de vedere medical intereseaz n mod deosebit mutaia spre chemorezisten care se poate

produce dintr-o dat, adic one-step, sau n mai multe etape, multistep.

Prin mutaie one-step bacteria devine rezistent brusc peste noapte la un antibiotic, pe cnd prin

mecanism multistep se produc mutaii multiple, succesive, pn ia natere o mutant rezistent la

concentraii ridicate de antibiotic. Astfel prima mutant va fi puin mai rezistent dect tulpinile

slbatice din care provine, mutanta a doua mai rezistent dect mutanta 1 .a.m.d.

Dat fiind c mutaiile naturale sunt rare, este necesar un mijloc care s selecteze mutanta pentru ca

aceasta s se transforme ntr-o populaie bacterian cu proprieti noi.

Rata mutaiei poate fi crescut n mod considerabil prin ageni mutageni, ca, de pild, raze X, UV,

derivai acridinici, ageni alchilani etc.

47.Transformarea la bacterii; definiie, mechanism

Reprezint transferul de material genetic de la o celul donor la una receptor sub forma de ADN pur,

eliberat fie prin liza celulei donor, fie prin extracie chimic. Acest proces a fost observa t pentru prima

oar la pneumococi de Griffith n 1928. ADN-ul pneumococilor viruleni, capabili s sintetizeze capsula,

s-a transferat la mutante R, nevirulente, acestea din urm dobndind capacitatea de a sintetiza


23/49

capsula. Transformarea s-a pus n eviden ulterior la numeroase genuri cum sunt, de pild,

Streptococcus, Haemophilus, Bacillus, Neisseria, Salmonella etc. i se petrece nu numai ntre tulpiile

aceleiai specii, ci i ntre specii diferite.

Transformarea genetic este posibil numai dac bacteria receptoare se afl n stare de competen,

stare care-i permite nglobarea de ADN strin. Competena este o stare fiziologic temporar a

bacteriei, care variaz n funcie de specie i de faza de multiplicare n care se afl bacteria. Dup unii

autori, celulele competente au pe suprafaa lor un antigen special numit factor de competen. n

timpul strii de competen se modific structura peretelui celular, care devine mai poros, ncrcat

electropozitiv, favoriznd legarea ADN-lui strin.

Transformarea depinde n egal msur i de unele proprieti ale ADN transformant, cum suntstructura dublu catenar i o dimensiune minim a moleculei de 1 x 106 daltoni.

Cu toate c transformarea s-a descoperit experimental i se practic astzi pe scar foarte larg n

tehnicile de inginerie genetic, ea se petrece n mod natural n mediile n care triesc mpreun multe

specii bacteriene i unde procesul de liz a celulelor bacteriene este frecvent, ca de exemplu n colon .

Aici se pun n libertate cantiti mari de ADN care, dac ntlnete celule bacteriene n stare de

competen, va ptrunde i se va recombina cu genomul acestora, conferindu-le caractere noi.

Majoritatea bacteriilor nu sunt n mod natural capabile de transformare dar experimental s-au

dezvoltat metode de inducere artificial a strii de competen foarte utile ingineriei genetice.

48.Transducia; definiie, mecanism, tipuri de transducie

Transducia reprezint un transfer de gene cromozomiale de la o celul bacterian la alta, mediat debacteriofagi. Unii bacteriofagi sunt capabili s transfere orice gen bacterian (transducie

generalizat) iar alii numai anumite gene (transducia specializat).

Transducia generalizat este mediat de fagii viruleni, litici, care dup ptrunderea n celula

bacterian se multiplic i determin liza celulei gazd. n timpul lizei celulei bacteriene cromozomul

acesteia se fragmenteaz. Se poate ntmpla, ocazional, ca un fragment cu o dimensiune apropiat de

cea a genomului fagic s se integreze n capisda bacteriofagului, n locul genomului fagic. Astfel de fagi

sunt defectivi i nu se vor mai putea replica, dar pot ptrunde n alte celule bacteriene injectndu-le

ADN-ul, ce provine de fapt din genomul celulei donoare. ADN-ul se va integra n cromozomul celulei

receptoare prin recombinare, conferindu-i acesteia caractere noi, ca, de exemplu, rezistena la

chimioterapice, proprieti ce in de patogenitatea bacteriei etc.Transducia specializat este mediat de fagii temperai. Dup ptrunderea n celula bacterian a

ADN-lui bacteriofagului temperat, acesta sufer iniial un proces de circularizare dup care se inser n

cromozom prin recombinare sub forma de profag. Inseria n cromozom se face pe baza homologiei

dintre 10 perechi de baz ale ADN fagic i bacterian. Profagul devine parte integrant a cromozomului

bacterian, se va replica o dat cu acesta i nu independent, deoarece este supus unui proces de

represie din partea genomului gazd.

Bacteriile care au integrate n cromozomul lor un profag sunt n stare de lizogenie. n anumite condiii,

ns, are loc un proces de derepresie i genomul bacteriofagic prsete cromozomul bacterian

devenind din nou autonom. Cnd prsete cromozomul bacterian poate detaa din acesta un

fragment de ADN care va rmne legat de genomul bacteriofagic. Acest bacteriofag nu se va putea

nmuli, fiind defectiv, dar va putea intra n alt celul integrndu-se n cromozomul acesteia tot sub

forma de profag. Fragmentul provenit de la prima celul bacterian poate s codifice diferite

caractere (rezistena la antibiotice, secreia unor enzime, toxine etc.), ce se vor manifesta fenotipic la

noua bacterie gazd.

Cel mai bine studiat exemplu de transducie specializat este cea mediat de fagul lambda i gena

bacterian ce codific degradarea galactozei (lambda-gal).

Transducia specializat nu trebuie s se confunde cu conversia lizogen. In acest caz caracterul nou al

celulei bacteriene este codificat chiar de genomul bacteriofagului temperat. Fenomenul a fost descris

pentru prima oar, aa cum am mai artat, la Corynebacterium diphteriae, toxigeneza fiind tributar

prezenei unui fag temperat n cromozomul bacterian.


24/49

49.Conjugarea bacterian

Conjugarea este transferul de material genetic de la o bacterie donoare la una receptoare printr-un

proces de mperechere, ce se realizeaz prin contactul direct dintre cele dou celule. Prin conjugare se

pot transmite plasmide, precum i gene cromozomiale (prin intermediul factorului F).

Conjugarea la bacilii gram negativi.

Factorul F+ poate fi situat, aa cum s-a mai artat, ntr-un plasmid, favoriznd transferul acestuia sau

n cromozomul bacterian, fcnd posibil transferul unor gene cromozomiale de la o bacterie la alta.

Celulele bacteriene care au fa

Subiecte Examen Microbiologie REZOLVATE

Documents

Transcript of Subiecte Examen Microbiologie REZOLVATE