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CRESCITA E METABOLISMO BATTERICO Prof. Giovanni Giammanco.

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Presentazione sul tema: "CRESCITA E METABOLISMO BATTERICO Prof. Giovanni Giammanco."— Transcript della presentazione:

1 CRESCITA E METABOLISMO BATTERICO Prof. Giovanni Giammanco

2 Suddivisione dei batteri in base alle loro esigenze energetiche e nutrizionali

3 Fattori condizionanti la crescita microbica FATTORI NUTRIZIONALI H 2 O = fattore indispensabile per le reazioni chimiche Macronutrienti: Fonti di : Carbonio (C), Azoto (N), Fosforo (P), Zolfo (S), Potassio (K), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Sodio (Na), Ferro (Fe) Micronutrienti (elementi in tracce) Fattori di crescita (vitamine, aminoacidi, nucleotidi)

4 Riproduzione per scissione binaria

5 Crescita logaritmica Tempo (h) Numero cellule

6 Curva di crescita batterica

7 Chemostato

8 Fattori che influiscono sullo sviluppo dei microrganismi Nutrienti Tempo Temperatura pH Acqua disponibile (a w ) Potenziale redox (tensione di ossigeno) Interazioni microbiche

9 Suddivisione dei microrganismi in base alla temperatura di crescita

10 pH e crescita microbica

11 Alofilia Alotollerante Alofilo estremo Non alofilo

12 METABOLISMO

13 Processi anabolici

14 Sintesi di ATP Nei batteri chemioeterotrofi, 2 meccanismi: Fermentazione Processo redox in assenza di accettori finali di elettroni Respirazione Ossigeno molecolare o altro accettore finale di elettroni

15 Fermentazioni Glicolisi (via di Embden-Meyerhof)

16 Ciclo dell'acido citrico (Ciclo di Krebs) GlucosioAc. piruvicoGlicolisi

17 Generazione della forza proto- motrice nella respirazione aerobica 1 NADH = 12 protoni

18 ATP sintetasi (ATPasi) Nella fosforilazione ossidativa: 4 protoni = 1 ATP Per cui: 1 NADH = 12 protoni = 3 ATP

19 Respirazione aerobia

20 Respirazione anaerobia

21 Esigenze gassose Aerobi = crescono in presenza di ossigeno atmosferico Anaerobi = crescono in assenza di ossigeno atmosferico Anaerobi facoltativi = vivono anche in assenza di ossigeno, ma la crescita è più rigogliosa in sua presenza Microaerofili = possono moltiplicarsi in presenza di aria (20% di ossigeno), ma crescono meglio a concentrazioni inferiori (2-18%)

22 L'ossigeno e la crescita microbica Aerobi obbligatiAnaerobiAerobi facoltativi Microaerofili Anaerobi aerotolleranti

23 Prodotti tossici dell’ossigeno Superossido Perossido d'idrogeno Radicale idrossile Acqua I batteri che utilizzano come accettore finale di elettroni l’ossigeno possiedono una citocromossidasi che catalizza la reazione con formazione di H 2 O. Il trasferimento di elettroni all’O 2 può dare origine a perossido di idrogeno, all’ anione superossido ( O 2 - ) o al radicale ossidrile (OH - ).

24 I batteri producono due tipi di enzimi per eliminare il perossido d’idrogeno: catalasi e perossidasi La catalasi catalizza la reazione: H 2 O 2 2H 2 O + O 2 La perossidasi catalizza la riduzione di H 2 O 2 ad H 2 O tramite l’ossidazione di composti organici.

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26 Per potere coltivare i batteri in laboratorio occorre creare idonee condizioni ambientali, disporre di un idoneo substrato, di appositi contenitori. IN BASE ALLO STATO FISICO I TERRENI SI DISTINGUONO IN LIQUIDISOLIDI matraccio provettapiastra

27 1.Terreno liquido 1.Terreno liquido: brodo nutriente (acqua, cloruro di sodio, estratto di carne, peptoni ). 2.Terreno solido 2. Terreno solido: brodo nutriente con agar 1,5- 2%.. Terreni di coltura Becco di clarino

28 Tecniche di semina su terreno agarizzato

29 Tecnica di semina per dissociazione per ottenere colonie isolate

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31 Colonie Ogni colonia è originata da una singola cellula vitaleOgni colonia è originata da una singola cellula vitale Una cellula in grado di formare colonia viene indicata come Unità Formante Colonia (UFC)Una cellula in grado di formare colonia viene indicata come Unità Formante Colonia (UFC) Il numero delle colonie contate sulla piastra corrisponde al numero di UFC nell’inoculoIl numero delle colonie contate sulla piastra corrisponde al numero di UFC nell’inoculo

32 Terreni selettivi: addizionati di sostanze che impediscono la crescita di alcuni batteri, consentendo lo sviluppo di altri. In genere, si tratta di terreni solidi. Es.: MacConkey, Mannitol-Salt-Agar, Sabouraud agar. Terreni di arricchimento: sono in genere terreni liquidi che favoriscono la crescita di un particolare microrganismo a discapito di altri presenti nello stesso inoculo. Es.: brodo-selenite per Salmonella e Shigella.

33 Terreni differenziali: addizionati di nutrienti utilizzabili solo dal batterio ricercato. Un indicatore di pH segnala la presenza di prodotti di degradazione del nutriente metabolizzato. MacConkey agar Colonia lac+ Colonia lac-

34 METODI DI IDENTIFICAZIONE MICROBICA In seguito all’ottenimento di una coltura pura si prosegue analizzando una serie di caratteri dello “stipite “ batterico: 1.Caratteri microscopici a)Morfologia b)Caratteri tintoriali 2. Aspetto delle colture e caratteri biochimici: a)Fermentazione di carboidrati b)Produzione di prodotti metabolici peculiari c)Assenza o presenza di enzimi particolari

35 SCHEMA IDENTIFICATIVO

36 Test dell’ossidasi Tetrametil-p-fenilendiamina

37 FERMENTAZIONE

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39 Test del Rosso Metile Escherichia, Salmonella, Shigella e Citrobacter producono notevoli quantità di acido acetico e lattico

40 Reazione di Voges-Proskauer. Klebsiella, Enterobacter, Hafnia e Serratia producono Acetil-metil-carbinolo,

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43 Terreno di Kliger

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48 Test della catalasi

49 Test della coagulasi

50 Conta totale Altezza dello spazio capillare fra vetrino e coprioggetti: 0,02 mm Volume di conta totale: 0,02 mm 3 = 0,02  l Conta totale per  l = numero di batteri contato nei 25 quadrati x 50 Conta per ml = conta per  l x 1000 La camera di conta è costituita da 25 quadrati 1 mm

51 Conta vitale

52 Diluizioni

53 Misura della torbidità


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