Download - Microbiologie Curs 4

Transcript
Page 1: Microbiologie Curs 4

1

CONSTITUIENTII EXTRAPARIETALICONSTITUIENTII EXTRAPARIETALICONSTITUIENTII EXTRAPARIETALICONSTITUIENTII EXTRAPARIETALI

•Din acestea fac parte o serie de formaŃiuni-care se constituie la exteriorul peretelui celular

•Unele formatiunii-sunt prezente la toate bacteriile-altele sunt prezente numai la anumite bacterii

CAPSULA SI STRATUL MUCOSCAPSULA SI STRATUL MUCOSCAPSULA SI STRATUL MUCOSCAPSULA SI STRATUL MUCOS

-este o formaŃiune prezentă numai la anumite bacterii-constituită dintr-un material macromolecular, cu caracter vâscos gelatinos

Page 2: Microbiologie Curs 4

2

In funcŃie de consistenŃa şi capacitatea de includere a unor particule fine, poate fi:•Capsula rigidă

-capsula compactă care nu include particule fine ca tuşul de China•Capsula flexibilă, mucoidă, deformabilă, capabilă să includăastfel de particule

In funcŃie de grosime şi raporturile sale cu celula bacteriană:Microcapsula

-cu o grosime de sub 0,2 µµµµm-un strat foarte fin în jurul celulei bacteriene-se poate decela prin metode imunologice, nu prin celemicroscopie

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 3: Microbiologie Curs 4

3

•Macrocapsula sau capsula propriu-zisă-o formaŃiune morfologic distinctă-care înveleşte de jur împrejur fiecare celulă sau pereche de celule-are o grosime mai mare de 0,2 µµµµm-se poate evidenŃia prin diferite tehnici de colorare devenind vizibilă la MO

•Stratul mucos-apare ca o masă amorfă neorganizată-componentele vâscoase se dispun fără o anumită ordine înjurul celulei bacteriene-difuzează în mediu imprimând mediilor un anumit grad de vâscozitate

Zoogleea sau masa zoogleică-în care stratul mucos include mai multe celule-alcătuieşte adevărate colonii mucilaginoase

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 4: Microbiologie Curs 4

4

a. Microcapsulab. Capsula propriu-zisac. Substanta mucoasa capsularad. Zooglee

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 5: Microbiologie Curs 4

5

Microcapsula: evidentiere la ME

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 6: Microbiologie Curs 4

6

Substanta mucoasa capsulara

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 7: Microbiologie Curs 4

7

Aspectul substantei capsulare la ME

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 8: Microbiologie Curs 4

8

Din punct de vedere chimic capsula este constituită din:-apă în proportie de 99%-iar restul de substanŃe de altă natură

-ex. polizaharide la pneumococi-polipeptide la B. anthracis (polimeri de acid D-glutamic)-un amestec de polizaharide şi polipeptide la B.megaterium

EvidenŃierea capsulei se poate realiza prin:-tehnici de colorare

-coloraŃia Giemsa-coloraŃia indirectă cu tuş de China

-metode imunologice cum ar fi gonflarea capsulei

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 9: Microbiologie Curs 4

9

Bacillus anthracis evidentierea capsulei prin coloratia Giemsa

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 10: Microbiologie Curs 4

10

Bacillus anthracis evidentierea capsulei prin coloratia negativa cu tus de China

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 11: Microbiologie Curs 4

11

Modificări induse de capsulă pe medii de cultură-pe medii lichide prezenŃa stratului mucos şi a capsulei

-imprima culturilor un caracter vâscos, siropos-datorită difuzării în mediu a unora din substanŃelecapsulare

-coloniile-au un asptect umed, lucios-mucoid, consistenŃa mucoasă

Rolul capsuleicapsula nu este o structură esenŃială •cele mai multe bacterii capsulogene nu capsulează întotdeauna “in vitro” pe medii obişnuite•pot să capsuleze dacă mediilor li se adaugă sânge, ser, lichid ascitic

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 12: Microbiologie Curs 4

12

Aspectul mucos la coloniile bacteriilor capsulogene

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 13: Microbiologie Curs 4

13

• ele capsulează întotdeauna când ajung în organism “in vivo”

• joaca un rol esenŃial în supravieŃuirea bacteriilor

• anihilează factorii umorali şi celulari de rezistenŃă ai organismului

-fie direct împiedicând adeziunea la suprafaŃa leucocitului-fie negativ prin efect chemotactic negativ la suprafaŃaleucocituluiDatorită acestui fapt, bacteriile patogene se pot multiplica

nestingherit, sunt capabile să producă starea de boală.

• uneori, compoziŃia chimică a capsulei este corelată cu specificitatea antigenică permitand diferenŃierea lor serologică în scop de diagnostic.

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 14: Microbiologie Curs 4

14

• există corelaŃie între capsulogeneză şi eficacitatea terapeutică a antibioticelor

-bacteria capsulată prezintă la exterior alte structuri de adezivitate, antigenitate, susceptibilitate la antibiotice

• este important să fie cunoscut dacă o bacterie este acapsulogenă sau capsulogenă pentru:

-mecanismul patogenetic, -pentru diagnostic, imunitate şi terapie

CAPSULA SI STRATUL MUCOS

Page 15: Microbiologie Curs 4

15

CILII SAU FLAGELIICILII SAU FLAGELIICILII SAU FLAGELIICILII SAU FLAGELII

•sunt:-structuri filamentoase-flexibile, fragile-subŃiri 0,01 – 0,02 µµµµm-cu lungime variabilă ce pot ajungfe până la 80 µµµµm

Numărul şi dispoziŃia cililor pe suprafaŃa bacteriei suntcaractere de specie reglate geneticIn funcŃie de aceste caractere, bacteriile se clasifică astfel:

-bacterii atriche – lipsite de cili-bacterii monotriche –au un singur cil polar-bacterii amfitriche –au câte un cil la fiecare pol-bacterii lophotriche –au un smoc de cili la unul sauambele capete-bacterii peritriche - au cilii dispuşi pe toată suprafaŃacelulei

Page 16: Microbiologie Curs 4

16

1. Bacterie atriche2. Bacterii monotriche3. Bacterii amfitriche4. Bacterii lophotriche5. Bacterii peritriche

CILII SAU FLAGELII

Page 17: Microbiologie Curs 4

17

La microscopul electronic – cili sunt alcătuiŃi din 3 componentemorfologic distincte

1. Corpusculul bazal – se ataşează la corpul celulei bacterieneCorpusculul este format din discuri:

-2 discuri la Gram+-4 discuri la Gram – dispuse paralel notate M, S, P, L-în acord cu presupusa lor ataşare de unul din componentele peretelui celular:

M: membrana citoplasmaticăS: spaŃiul periplasmatic supramembranosP: strat de peptidoglicanL: stratul lipozaharidic din membrana externă

CILII SAU FLAGELII

Page 18: Microbiologie Curs 4

18

2. Cârligul este situat în afara corpului celulei bacteriene-are o formă mai mult sau mai puŃin îndoită-structural este format din subunităŃi proteice de 30-40 Ådispuse într-un aranjament helical

3. Filamentul flagelar principal reprezintă - partea flexibilă care se leagă de capătul distal al cârligului-în mediile lichide este bine dezvoltat

-depăşind de câteva ori lungimea corpului bacteriei-de regulă sunt răsuciŃi

-este destul de fragil şi se rupe cu uşurinŃă

CILII SAU FLAGELII

Page 19: Microbiologie Curs 4

19

1. Corpusculul bazal7. Cârligul8. Filamentul

2. Discul M (membrana citoplasmatică-9)3. Discul S (spaŃiul periplasmatic)4. Discul P (strat de peptidoglican-10)5. Discul L (stratul lipozaharidic-11)6. Axul de transmisie

CILII SAU FLAGELII

Page 20: Microbiologie Curs 4

20

EvidenŃierea cililor• se poate face prin tehnici directe

-ME-MO prin tehnici speciale de colorare

-de mordansare cu azotat de argint cu scopul de a le mări grosimea

• în mod indirect-prezenŃa cililor se deduce examinând mobilitatea bacteriilor

CILII SAU FLAGELII

Imobilă Mobilă

Page 21: Microbiologie Curs 4

21

Din punct de vedere chimic-toate componentele cililor sunt de natură proteică-cu importante proprietăŃi antigenice alcătuind aşa

numitele antigene flagelare notate cu H numite şi flageline

CILII SAU FLAGELII

Page 22: Microbiologie Curs 4

22Bacterii ciliate monotrich si peritrich

Page 23: Microbiologie Curs 4

23

Rolul cililorCilii bacterieni au rol de organite locomotoare

-acestea realizându-se printr-o mişcare de rotaŃie a filamentului flagelar

-este asemănătoare unei înşurubări în mediu-motorul rotaŃiei cililor este reprezentat de corpusculul bazal, iar energia necesară este furnizată de ATP

-la bacteriile peritriche, rotaŃia se poate face:-sens orar (în sensul acelor de ceasornic) asigurând rostogolirea şi schimbarea de sens-antiorar, când se asigură deplasarea în linie dreaptă

-in cazul bacteriilor monotriche-deplasările în linie dreaptă sunt întretăiate de scurte mişcăride recul

CILII SAU FLAGELII

Page 24: Microbiologie Curs 4

24

Cilii pot fi separaŃi de bacterii

-izolaŃi obŃinând antigenele flagelare

-au aplicaŃii practice cu importanŃă deosebită înidentificarea serologică a bacteriilor

CILII SAU FLAGELII

Page 25: Microbiologie Curs 4

25

PILII SI FIMBRIILEPILII SI FIMBRIILEPILII SI FIMBRIILEPILII SI FIMBRIILE

-sunt apendici filamentoşi-neflagelari-prezenŃi în număr mare pe suprafaŃa multor bacterii

•descrişi -mai mult la bacterii Gram negative: E. coli, Pseudomonas, Neisseria, -mai rar la Gram pozitive: Corynebacterium renale, Strep. sanguis, Str. Salivaris)

•originea lor este la nivelul membranei citoplasmatice, dar spre deosebire de cili nu posedă un corpuscul bazal

Page 26: Microbiologie Curs 4

26

Pilii sunt prea subŃiri pentru a putea fi observaŃi direct la microscoapele optice

-pot fi văzuŃi la microscopul electronic

-au o structură mai rigidă comparativ cu cilii-sunt drepŃi-mult mai scurŃi şi mai numeroşi-au o dispunere peritriche-dimensiunile pililor sunt variabile de la 0,2 la 20 µµµµm

PILII SI FIMBRIILE

Page 27: Microbiologie Curs 4

27

In funcŃie de:-unele caractere morfologice, de numărul şi de funcŃia biologică pe care o îndeplinesc se deosebesc două tipuri de pili:

-comuni (notati I, II, III, IV)-factori de fertilitate (F)

-există tendinŃa de a departaja din punct de vedere semantic termenii•fimbrii – tipurile I-IV•pilii Fpilii de conjugare F ( de sex)-se află în număr de 1-10 pe suprafaŃa celulei bacteriene-sunt codificaŃi de plamside transmisibile-sunt implicaŃi în conjugarea bacteriilor

-ei reprezintă calea efectivă de transfer a informaŃiei în conjugare

-funcŃionează în acelaşi timp şi ca receptori specific de fag

PILII SI FIMBRIILE

Page 28: Microbiologie Curs 4

28

•fimbriile (pilii comuni)-sunt în număr mare ajungând la ordinul sutelor-sunt determinaŃi de gene cromozomiale-au rol îndeosebi în aderarea bacteriilor la suprafaŃa celulelor

Din punct de vedere chimic pilii/fimbriile-au o structură proteică•Fimbrile sunt constituiŃi din molecule de fimbrilină

-cu masa moleculră de 16 000 daltoni-cu aranjare helicoidală delimitând la interior o formaŃiune tubulară•Pilii sexuali F sunt alcătuiŃi dintr-o:

-fosfoglicoproteină numită pilina-cu masa moleculară de 118 000 dal

Natura proteică a pililor şi fimbriilor le conferă proprietăŃi antigenice-diferite de cele flagelate-pilii dacă sunt îndepărtaŃi mecanic, ei se refac cu uşurinŃă

PILII SI FIMBRIILE

Page 29: Microbiologie Curs 4

29

Aspectul fimbriilor la ME

PILII SI FIMBRIILE

Page 30: Microbiologie Curs 4

30

Aspectul fimbriilor la ME - aderenta la substraturi Aspectul fimbriilor la ME - fenomenul de conjugare

PILII SI FIMBRIILE

Page 31: Microbiologie Curs 4

31

FUNCTIILE FIMBRIILOR

•Atât pilii de conjugare, cât şi fimbriile comune conŃin receptori pentru bacteriofagi

•Pilii de conjugare acŃionează-ca nişte cârlige retractile care aduc în contact bacteriile cese conjugă (donatoare şi receptoare)

•Fimbriile mediază-aderenŃa bacteriilor la suprafaŃa celulelor epitelialefavorizând colonizarea-pot fi luaŃi în considerare ca factori potenŃiali de virulenŃă

-la E. coli s-a constatat că antigenele de natură fimbriară K88 şi K89 la gonococi (Neisseria gonoreae) germenii sunt capabili să-şi modifice natura pililor şi antigenitatea în funcŃie de mecanismul defensiv al gazdei

Page 32: Microbiologie Curs 4

32

-la unele bacterii, fimbriile manifestă o oarecare specificitate de Ńesut

- ex. tulpina de Str.pyogenes aderă de Ńesutul faringian, nuînsă de celulele intestinale-pilii de la E. coli aderă mai pregnant de epiteliul intestinal şicel urinar

•Pilii se pare că intervin şi în rezistenŃa bacteriilor la fagocitoză

•Pilii se întrepătrund unii cu alŃii-ducând la formarea unor pelicule la suprafaŃa mediilor lichide-favorizând în natură creşterea bacteriilor saprofite

•au activitate aglutinantă în contact cu globulele roşii de la anumitespecii de animale

-tulpinile de E. coli se împart în mai multe grupe•datorită proprietăŃilor antigenice, se poate face caracterizarea RSAR

Page 33: Microbiologie Curs 4

33

SPINIISPINIISPINIISPINII

• Spinii sau spiculele bacteriene, apendici pericelulari-rigizi, tubulari-prezenŃi la anumite bacterii Gram negative.-numărul lor este variabil de la 1 la 15/celulă distribuiŃiaparent la întâmplare

• la microscopul electronic în preparate metalizate apar:-de formă dreaptă-perpendiculari pe suprafaŃa bacteriilor-alcătuiŃi dintr-un filament cu o structură tubularăcu diametrul de 65 nm şi o lungime de 1-3 µµµµm

• sunt legaŃi de suprafaŃa membranei externe a peretelui celular,-au aspect conic la locul de legare

• se disociază în subunităŃi de natură proteică care au o compoziŃiechimică formata din aminoacizi•semnificaŃia biologică a spinilor nu se cunoaşte

Page 34: Microbiologie Curs 4

34

GLICOCALIXULGLICOCALIXULGLICOCALIXULGLICOCALIXUL

• Alcătuit dintr-o masă de filamente polizaharidice-ataşate de lipopolizaharidele de pe suprafaŃa celulelor-formând în ansamblu o structură ca o pâslă pe suprafaŃa celulei

• Asigură fixarea fermă a acesteia de alte celule sau suporturi neanimate• Glicocalixul este absent în culturile pure de laborator• Se formează numai la celulele aflate în condiŃii naturale• Formarea glicocalixului a fost studiată la Str. mutans

-bacterie implicată în geneza cariilor dentare-sub acŃiunea unor enzime, glucoza se polimerizează sub forma unui lanŃ lung de glucan insolubil în apă-glucanul format aderă la smalŃul dentar, prinzându-se înaceastă reŃea mai multe bacterii formând un depozit gălbui(placa dentară) la nivelul căreia are loc iniŃierea cariei

Page 35: Microbiologie Curs 4

35

GLICOCALIXUL

Page 36: Microbiologie Curs 4

36

SemnificaŃia biologică

• la acest nivel se creează zone în care acŃionează enzimele şitoxinele bacteriene provocând liza peretelui celular

• prezenŃa glicocalixului conferă proprietăŃi cum ar fi:-menŃinere în mediile naturale-rezistenŃă mărită la îndepărtare sub acŃiunea cauzelormecanice

-în concurenŃa cu bacteriile antagonice-atacul bacteriofagilor-împiedică fagocitoza-la acŃiunea anticorpilor protectori din organismul infectat

Page 37: Microbiologie Curs 4

37

PROTOPLASTII SI SFEROPLASTIIPROTOPLASTII SI SFEROPLASTIIPROTOPLASTII SI SFEROPLASTIIPROTOPLASTII SI SFEROPLASTII

•Protoplaştii-ansamblul structurilor celulare rămase dintr-o bacterie Gram pozitivă sub acŃiunea lizozimului sau penicilinei-are formă sferică şi o sensibilitate crescută faŃă de factorii de mediu

•Sferoplaştii-sunt structuri similare cu protoplastii obŃinute din bacterii Gram negative-păstrează unele resturi ale peretelui celularîndeosebi componente lipidice (diferă de protoplaşti)

Page 38: Microbiologie Curs 4

38

Formarea protoplastilor

Page 39: Microbiologie Curs 4

39

Formarea protoplastilor si a sferoplastilor

GramGram

pozitivepozitive

GramGram

negativenegative

PeptidoglicanPeptidoglican

Mb. Mb. celularacelulara

TratamentTratament chimicchimic

PeptidoglicanPeptidoglican

Mb. Mb. celularacelulara

Mb. Mb. externaexterna

PierdereaPierdereapeptidoglicanuluipeptidoglicanului

PierdereaPierdereapeptidoglicanuluipeptidoglicanului

Mb. Mb. celularacelulara

Mb. Mb. externaexterna

Mb. Mb. internainterna

ProtoplastProtoplast

SferoplastSferoplast

Page 40: Microbiologie Curs 4

40

� ambele formaŃiuni se menŃin-în medii izotonice ca formaŃiuni aproape sferice-păstrează în general proprietăŃile vitale ale celulei din care provin

� ei au viabilitate în culturi-chiar capacitate de diviziune şi formarea de colonii (Gram-)-protoplastul nu mai este capabil să-şi refacă peretele celular-asigura multiplicarea fagului al cărui acid nuceic se găseadeja în celulă în momentul îndepărtării peretelui celular. -funcŃia de barieră osmotică asigurată de membrana citoplasmatică este mult mai labilă

Page 41: Microbiologie Curs 4

41

FORMELE FORMELE FORMELE FORMELE LLLL LA BACTERIILA BACTERIILA BACTERIILA BACTERII

Denumirea vine de la Institutut Lister şi au fost descrise în 1935 de Klieneberger-Nobel la Streptobacillus moniliformis. Ulterior, au fost descrise şi la alte bacterii atât Gram negative, cât şi Gram pozitive aerobe şi anaerobe.

Formele L prezintă următoarele caractere:-absenŃa peretelui celular – sensibilitate pronunŃată la variaŃiile de presiune osmotică;-au exigenŃe nutritive speciale;-se dezvoltă foarte încet;-nu se colorează cu coloranŃii obişnuiŃi;-sunt rezistente la antibiotice, mai ales penicilină;-în cazul când derivă din bacterii patogene au în general o patogenitate redusă;

Page 42: Microbiologie Curs 4

42

1. Forme L stabile de tip A-care nu se întorc niciodată la forma bacteriană tipică, -işi datoresc această particularitate unei modificări biochimice a peretelui celular

2. Forme L de tip B-care păstrează elemente ale peretelui celular pe care îl pot sintetiza din nou, imediat după îndepărtarea agentului inductor

3. Forme L de tip C-care păstrează elemente ale peretelui celular,-pierd progresiv capacitatea de revenire la normal

� Formele L se pare că au un rol patogenetic în unele infecŃii cronice.

� Tratamentele se vor institui cu antibiotice ce acŃionează asupra elementelor din citoplasmă sau asupra acidului nucleic, nu cu antibiotice ce acŃionează asupra peretelui celular, acestea fiind total ineficiente.

Page 43: Microbiologie Curs 4

43

SPORUL BACTERIANSPORUL BACTERIANSPORUL BACTERIANSPORUL BACTERIAN

�Reprezintă o formă primitivă de diferenŃiere celulară• constă în formarea în celula vegetativă

-a unui nou tip de celulă,-diferenŃiată structural, chimic şi enzimatic de celulaformatoare

�Sporul tipic bacterian numit şi ENDOSPOR• este o formaŃiune sferică sau ovalară• refringentă• cu dimensiuni variabile după specie, dimensiuni medii de 0,5/0,9-1/1,5 µµµµm

-iar în cadrul aceleaşi specii, în funcŃie de vârsta culturii şi de condiŃiile de mediu

�Este în marea majoritatea a cazurilor unic într-o bacterie• ExcepŃional, s-au descris cu 2 sau chiar mai mulŃi spori

�Sporulează mai frecvent bacteriile Gram pozitive (gen Bacillus şiClostridium)

Page 44: Microbiologie Curs 4

44

�Formarea sporului poartă denumirea de sporogeneză• este un proces morfogenetic secvenŃial programat, controlat de cca. 50 de gene dispersate în structura cromozomului.

�Reglarea sporulării la bacterii este negativă

• Celula vegetativă fabrică un inhibitor sau represor al sporulării-utilizând un ingredient din mediu care împiedică iniŃierea sporulării;-când acest ingredient este epuizat, represia încetează şi celula începe să sporuleze;

• Procesul se realizează la sfârşitul creşterii exponenŃiale-când nivelul cataboliŃilor intracelulari este alterat;-ca urmare gena care dirijează sinteza factorului de iniŃiere a

sporulării este depresată;

Page 45: Microbiologie Curs 4

45

Morfogeneza sporuluiMorfogeneza sporuluiMorfogeneza sporuluiMorfogeneza sporului

� Se disting 3 stadii

1. Stadiul preparativ caracterizat prin detaşarea unui segment din cromozomul bacterian şi condensarea citoplasmei în jurul său;

2. Stadiul de prespor caracterizat prin formarea septumului de separare constituit pe seama membranei citoplasmatice şidelimitarea consecutivă a învelişului sporal;

3. Stadiul de spor matur caracterizat prin reducerea dimensiunilorsporale şi prin maturarea sporului.

Page 46: Microbiologie Curs 4

46

Formarea sporului

-Stadiul preparativ 1-2-Stadiul de prespor 3-5-Stadiul de spor matur 6-8

Page 47: Microbiologie Curs 4

47

� Odată cu formarea şi maturarea sporului, celula îşi înceteazăfuncŃiile biologice putându-se înregistra două situaŃii diferite:

• persistenŃa formelor vegetative în care sporul este prezent, dar aceasta este inertă, neviabilă cu afinităŃi tinctorialeschimbate;

• dispariŃia formelor vegetative fie sub influenŃa unor fermenŃisporali, fie sub influenŃa unor enzime a căror colaborare esteindusă de prezenŃa sporului, în acest caz sporii rămân liberi;

� SporulSporulSporulSporul odatodatodatodatăăăă format format format format rrrrăăăămânemânemânemâne înînînîn stare de stare de stare de stare de repaosrepaosrepaosrepaos

relativrelativrelativrelativ numitnumitnumitnumităăăă şişişişi startestartestartestarte dormantdormantdormantdormantăăăă sausausausau criptobiozcriptobiozcriptobiozcriptobiozăăăă

cu cu cu cu activitateactivitateactivitateactivitate metabolicmetabolicmetabolicmetabolicăăăă redusredusredusredusăăăă....

Page 48: Microbiologie Curs 4

48

�Forma, dimensiunile şi localizarea sporului în celula vegetativă (sporangiu)• este variabilă de la specie la specie.

�Luând în considerare diametrul sporului-poate fi mai mic ca al formei vegetative şi deci nu produce deformarea acesteia;-poate fi mai mare ca al formei vegetative;

�Luând în considerare amplasarea sporului în forma vegetativă, poate fi:

-aşezat central ex. B. anthracis;-subterminal la Cl. chauvoei (aspect de fus sau suveică);-terminal ex. Cl. tetani (aspect de băŃ de chibrit sau rachetă de tenis).

Page 49: Microbiologie Curs 4

49

1. Spor liber;2. Spor central cu diametru mai mic decat celula vegetativa;3. Spor central cu diametru mai mare decat celula vegetativa;4. Spor subterminal;5. Spor terminal;6. Spor lateral;

Page 50: Microbiologie Curs 4

50

Structura sporului

•Pornind de la exterior spre interior, structura sporului esteurmătoarea:1. Exosporium (prezent numai la unele specii)

-reprezintă o structură membranoasă;-alcătuit din lipoproteine şi 20% carbohidraŃi;-nu este esenŃial pentru supravieŃuirea sporului.

2. Peretele sporal-cu o structură lamelară;-conŃine aproximativ 40% din proteina sporală şi o cantitatede 4-5 ori mai mare de cisteină decât celula vegetativă.

Page 51: Microbiologie Curs 4

51

3. Citoplasma sporală sau sporoplasma-se află în cantitate redusă;-este delimitată de o membrană citoplasmatică;-în interiorul citoplasmei se află particule de cca. 10,0 nm corespunzând probabil ribozomilor.

4. Componenta centrală sau sâmburele-este constituit din AND în care este înmagazinatăinformaŃia genetică sporală;-el se găseşte într-un înalt stadiu de deshidratare şi nuconŃine ARN-m;-sâmburele conŃine o substanŃă specifică numită acid dipicolinic sub formă de sare de calciu;

-această sare are rol important în rezistenŃa sporuluila căldură; -în menŃinerea stării de criptobioză şi în procesulgerminării.

Page 52: Microbiologie Curs 4

52

Structura sporului: 1- inima sporului; 2- nucleoplasmă (ADN); 3- sporoplasma; 4-ribozomi; 5-cortexul; 6-învelişurile sporale externe;7-exosporium

Page 53: Microbiologie Curs 4

53

Page 54: Microbiologie Curs 4

54

Page 55: Microbiologie Curs 4

55

�Proteinele învelişurilor sporale se deosebesc de cele ale celulelorvegetative prin:

-proporŃia de aminoacizi;-reactivitatea imunologică;-sporul are un conŃinut mai bogat în ioni de Ca++ şi Mg;-are un procent mai scăzut de apă, săruri de fosfor şi potasiu;-sunt absente incluziile de poli-ββββ hidroxibutirat, enzimeleciclului Krebbs;

�GerminareaGerminareaGerminareaGerminarea este procesul de transformare a sporului în forma vegetativă• acest lucru se realizează în situatia în care sporii ajung în condiŃii prielnice de hrană, umiditate, pH şi temperatură;• se realizează într-o succesiune de faze care se derulează într-un interval de cca. 90 minute (1 ora şi ½).

Page 56: Microbiologie Curs 4

56

�FazaFazaFazaFaza de de de de activareactivareactivareactivare

• au loc unele modificări în structurile macromoleculare;• activitatea indusă este reversibilă în sensul că, după activare nu sunt asigurate în continuare condiŃii de germinare, ei revin la starea dormantă.

�FazaFazaFazaFaza de de de de germinaregerminaregerminaregerminare propriupropriupropriupropriu----ziszisziszisăăăă

• este faza în care sporul este angajat ireversibil în procesul de transformare în formă vegetativă;• are loc un proces de umflare şi alungire a sporului;• pierderea refringenŃei şi eliberarea în mediu a unor substanŃede origine sporală (peptide, dipicolinat de calciu, peptidoglican);• stadiul de latenŃă încetează, activitatea metabolică creşte, iarrezistenŃa la agenŃii fizici şi chimici dispare

Page 57: Microbiologie Curs 4

57

�FazaFazaFazaFaza de de de de degradaredegradaredegradaredegradare a învelişurilor sporale şi ieşirea unei noiforme vegetative• se realizează prin sinteza de novo a proteinelor şiconstituienŃilor structurali ai celulei vegetative.

RolulRolulRolulRolul sporilorsporilorsporilorsporilor

�Sporul bacterian reprezintă o formă obligatorie de conservare a speciei şi nu de reproducere, aşa cum sunt sporii ciupercilormicroscopice.• prin conservarea fondului genetic o lungă perioadă se asigurăastfel perpetuarea speciilor bacteriene;• au o rezistenŃă remarcabilă la condiŃiile de mediu (radiaŃii, uscăciune, căldură) conservându-se ani de zile;• persistenŃa surselor de infecŃie (ex. B. chovei si B. anthracis 70 de ani, 114 ani o bacterie saprofită);

Page 58: Microbiologie Curs 4

58

• au o rezistenŃă mare la căldură de câteva minute la 1200C;

• suportă contactul îndelungat cu unele substanŃe antibacteriene rămânând şi o săptămână în formol 5% şi mai multe săptămâni în alcool;

• de aici derivă importanŃa folosirii unor substanŃe dezinfectanteputernice pentru a putea fi distruşi;

• unele bacterii sporulate sintetizează diferite produse extracelulare(antibiotice – polimoxina →B. brevis, bacitracina →B. licheniformis, gramicidina → B. subtilis)

• există unele vaccinuri preparate cu spori (sporovaccinuri) ex. vaccinul anticărbunos preparat dintr-o suspensie de spori ai tulpiniide Bacillus anthracis 1190 – R Stamatin

Page 59: Microbiologie Curs 4

59

Chestionar

1. Protoplaştii reprezinta:a. ansamblul structurilor celulare rămase dintr-o bacterie Gram negativă;b. ansamblul structurilor celulare rămase dintr-o bacterie Gram pozitivă;c. structuri extracelulare bacteriene.

2. Germinarea este:a. procesul de transformare a formei vegetative in spor;b. procesul prin care bacteriile dobandesc rezistenta la conditiile de

mediu;c. procesul de transformare a sporului în forma vegetativă.

3. Sporul bacterian reprezintă:a. o formă obligatorie de conservare a speciei bacteriene;b. o formă de multiplicare a speciei bacteriene;c. o formă mai sensibila la condiatiile de mediu a bacteriilor.