CRESCITA E METABOLISMO BATTERICO

Presentazione sul tema: "CRESCITA E METABOLISMO BATTERICO"— 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 H2O = 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 (aw) 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 (via di Embden-Meyerhof)
Fermentazioni Glicolisi (via di Embden-Meyerhof)

16 Ciclo dell'acido citrico (Ciclo di Krebs)
Glucosio Ac. piruvico Glicolisi

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 obbligati Anaerobi Aerobi facoltativi Microaerofili Anaerobi aerotolleranti

23 Prodotti tossici dell’ossigeno
I batteri che utilizzano come accettore finale di elettroni l’ossigeno possiedono una citocromossidasi che catalizza la reazione con formazione di H2O. Il trasferimento di elettroni all’O2 può dare origine a perossido di idrogeno, all’ anione superossido ( O2-) o al radicale ossidrile (OH-). Superossido Perossido d'idrogeno Radicale idrossile Acqua

24 I batteri producono due tipi di enzimi per eliminare il perossido d’idrogeno: catalasi e perossidasi
La catalasi catalizza la reazione: H2O H2O + O2 La perossidasi catalizza la riduzione di H2O2 ad H2O 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 LIQUIDI SOLIDI matraccio provetta piastra

27 Terreni di coltura Terreno liquido: brodo nutriente (acqua, cloruro di sodio, estratto di carne, peptoni). 2. Terreno solido: brodo nutriente con agar 1,5-2%.. 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 vitale
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’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. Colonia lac+ Colonia lac- MacConkey agar

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

35 SCHEMA IDENTIFICATIVO

36 Test dell’ossidasi FENILEN DIAMMINA 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 Conta totale per ml = numero di batteri contato nei 25 quadrati x 50 Conta per ml = conta per ml x 1000 Altezza dello spazio capillare fra vetrino e coprioggetti: 0,02 mm Volume di conta totale: 0,02 mm3 = 0,02 ml 1 mm La camera di conta è costituita da 25 quadrati

51 Conta vitale

52 Diluizioni

53 Misura della torbidità