curs-introducere si istoria bateriologiei

110
06/10/22 1 MICROBIOLOGIE CURS 1 Dr. Gabriela GURAU

Upload: inabitlan

Post on 23-Dec-2015

257 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

CURS 1+2 -Introducere si istoria bateriologiei

TRANSCRIPT

Page 1: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 1

MICROBIOLOGIECURS 1

Dr. Gabriela GURAU

Page 2: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 2

Obiectul microbiologiei. Definitie. Principalele etape ale

dezvoltarii cunostintelor despre microbi. Morfologia bacteriana.

Principalele modelestructurale ale microorganismelor.

Incadrare taxonomica.

Page 3: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 3

OBIECTUL MICROBIOLOGIEI

1. DEFINITIE

2. PRINCIPALELE ETAPE ALE DEZVOLTARII CUNOSTINTELOR DESPRE MICROBI

Page 4: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 4

Microbiologia

Microbiologie (micro = mic; bios = viată)

• Bacteriologie (bakterion = bastonas)

• Micologie (mykes = ciupercă)

• Virusologie

• Parazitologie

• Ramuri: microbiologia solului, marină,

industrială, agricolă, medicală etc

Page 5: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 5

Microbiologie Reprezinta studiul microorganismelor, a celor mai micivietuitoare, vizibile doar cu microscopul.

Microorganismele studiate: alge, fungi, bacterii, virusuri si paraziti

Microorganismele:• cele mai vechi, numeroase si diversificate forme de

viată pe pământ• se află în mediul înconjurător• au rol în descompunerea materiei organice si mentin

fertilitatea solului• majoritatea sunt utile si numai o parte sunt implicate,

în diferite grade, în patologie.

Page 6: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 6

Microbiologie

Scop: studierea proceselor fizice, chimice,

biologice legate de activitatea microorganismelor.

– pentru:– a păstra si folosi pe cele utile– a anihila pe cele dăunătoare

–Microorganismele – rol important pe planetă nu ar exista viată fără ele

Page 7: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 7

Rolul pozitiv al microorganismelor

Circulatia biologică a materiei în natură• ciclul unor elemente: C, N, S, P, Fe• CO2 atmosferic + apă + s. minerale din sol • sinteza subst. organice→ hrană animale, om • Descompunerea subst. organice în sol → descompunere în

produsi simpli de către microorganismeActivitate geologică• – formarea de zăcăminte petroliere, cărbuni, salpetru, sulf,

minereuri de fier etc.Activitate în mediul marin• – asigură circuitul elementelor biogene

Page 8: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 8

Rolul pozitiv al microorganismelor

În industrie– fabricarea alcoolului etilic– vinificatia– industria berii– panificatie– produse lactate: iaurt, lapte acru, brânzeturi– murături– prelucrarea inului, cânepii

Page 9: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 9

Rolul pozitiv al microorganismelor

În industria medicamentului:

- biosinteza microbiană a vitaminelor B1, B2, B12, C, A, D2

- substantelor antibiotice

În agricultură

- îngrăsăminte

Page 10: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 10

Rolul negativ al microorganismelor

• pagube economice– degradare microbiană a documentelor de piatră– actiune corozivă a metalelor– descompunerea alimentelor– biodeteriorarea:

– cauciucului,– a maselor plastice– a textilelor– a hârtiei– a operelor de artă etc

Page 11: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 11

Rolul negativ al microorganismelor

Producerea de boli ale

• – plantelor

• – pestilor

• – animalelor

• – omului

Page 12: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 12

Importanta studiului microbiologiei

Fără cunostinte de microbiologie nu se poate concepe si realiza:

1. dg. etiologic al bolilor infectioase2. terapia antiinfectioasă

- seruri imune- imunoglobuline- antibiotice

3. profilaxia bolilor infectioase- seroprofilaxie, vaccinare-sterilizare- dezinfectie, asepsie- antisepsie

Page 13: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 13

Principalele etape aledezvoltarii cunostintelor despre

microbi

Page 14: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 14

Izvoare istorice vechi (China, India, Egiptetc.) – practici casnice care utilizeazămicroorganisme

– VERGILIUS – “Georgicele”

- laptele muls ziua → brânză

- laptele muls noaptea → oras → vânzare– Vechii egipteni

- inventează cuptorul de pâine- utilizează “aluatul” (drojdia de bere) pentru pâine

Page 15: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 15

I. Antichitate si Evul Mediu*curentul idealist:– epidemiile cauzate de fiinte supranaturale, ca pedeapsa pentru greseli;

– ritualuri religioase → spălări rituale, uleiuri esentiale, arderea de sulf si răsini etc.– Serratia marcescens: înrosirea pâinii,alimentelor, sudoare rosie*curentul materialist:– caută cauze materiale ale epidemiilor

Page 16: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 16

I. Antichitate si Evul Mediu

HIPOCRAT (460 – 375 î.e.n.)– părintele medicinei– teoria miasmelor: bolile cauzate de aerul „stricat”

THUCIDIDE (460 – 395 î.e.n.)– istoric grec– teoria contagiunii: epidemiile cauzate de„contagium animatum” = particule foarte mici

Page 17: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 17

I. Antichitate si Evul Mediu

• MARCUS TERENTIUS VARRO (116 – 26 î.e.n.)– filozof roman– „animalia minuta” = mici animale invizibile din aerulzonelor palustre– “Rerum rusticarum de agricultura”–formulează naturamicrobiologică a epidemiilor“Dacă în acele locuri vor fi mlastini, acolo sedezvoltă fiinte vii, care desi mici, încât nu pot fiobservate cu ochii, pătrund din aer în corp prin gură si nări determinând boli grele”

Page 18: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 18

I. Antichitate si Evul Mediu• TITUS LUCRETIUS CARUS (98 – 55 î.e.n.)

– poetul materialist al Romei– “De rerum natura” - explică pesta prin “germenii bolii si ai mortii” si nu prin “mânia zeilor”

• HIERONIMUS FRACASTOR (1478 – 1553)– medic, astronom, poet italian– “De contagionae et contagiosis morbis et curatione” - sustine teoria contagiunii în epidemii de ciumă, variolă, sifilis– crede în existenta unor germeni vii care se înmultesc (1546)– “De morbus Gallicus” – eroul “Syphilis”

Page 19: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 19

II. Descoperirea microscopului

• nu coincide cu descoperirea microorganismelor

Zaccharias si Hans Jansen (Middeburg)

• – primul microscop compus (1590)

• – nu pentru studiul microorganismelor

Page 20: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 20

II. Descoperirea microscopului

• ANTOINE van LEEUWENHOEK

• (1632 – 1723)

• irlandez

• postăvar, portar de meserie,

• vânzător de măruntisuri

• pasiune – slefuirea lentilelor

• a vrut să observe tesătura hainelor fine

Page 21: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 21

II. Descoperirea microscopului

• Microscopul: l-a

construit singur• a constat din:

– o lentilă biconvexă într-un cadru metalic,

cu o mărire de până la 270 x.

Page 22: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 22

II. Descoperirea microscopului

• Examinează:• – infuzia de piper,• – apa de ploaie stătută,• – raclatul de pe dinti,• – urina,• –materii fecale provenite de la un pacient cudizenterie etc.• descrie hematii, structura osului, a lemnului,

anatomia insectelor

Page 23: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 23

II. Descoperirea microscopului

• primul care a văzut si a descris microorganisme• organisme foarte mici =“animalicula”• “Arcana naturae ope microscopiorum detecta”(Tainele naturii descoperite cu ajutorul

microscoapelor)• 1675• desene si descrierea microorganismelor

Page 24: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 24

II. Descoperirea microscopului

• descoperirea microorganismelor →

redesteaptă teoria “generatiei spontane”

“în diferite substante minerale sau organice lipsite de orice urme de viată pot lua nastere microorganisme sau chiar vietuitoare mai dezvoltate”

Page 25: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 25

II. Descoperirea microscopului

• în 40 de ani:

– a scris 125 de scrisori traduse în engleză si

predate Societătii Regale din Londra

– 27 lucrări au fost publicate în Memoriile

Academiei Franceze de Stiinte

– Universitatea din Utrecht pretinde că detine în

muzeu unele dintre microscoapele originale ale lui Leeuwenhoek.

Page 26: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 26

II. Descoperirea microscopului

Teoria “generatiei spontane”combătută de:• – Redi• – Spallanzani• – PasteurLAZZARO SPALLANZANI (1729 – 1799)• călugăr, matematician, naturalist italian, profesor• la universitatea din Pavia• combate teoria “generatiei spontane” – în lichidul fiertsi mentinut în vas ermetic închis nu reapar microbii• descoperă existenta bacteriilor sporogene si anaerobe

Page 27: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 27

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

LOUIS PASTEUR (1822 – 1895)• – părintele microbiologiei; chimist si medic• Demonstrează că bacteriile si ciupercile nu

se nasc spontan ci din părinti, se înmultesc

si pot fi omorâte.• Pune bazele sterilizării• Introduce conceptul si metodica lucrului aseptic

Page 28: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 28

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

• Fundamentează teoria biologică a fermentatiilor• fermentatia se datorează unor microbi• fiecare tip de fermentatie - cauzat de o specie de

microbi (specificitatea proceselor fermentative)• stabileste natura biologică a bolilor băuturilor

fermentate• utilizează pasteurizarea – metoda încălzirii

diferentiate (bazele microbiologiei industriale)

Page 29: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 29

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

• Creează termenii de “aerobioză” si

“anaerobioz㔕 Demonstrează legătura cauzală dintre microb

si boală:• Studiază bolile viermilor de mătase• Studiază bolile vitei de vie• arată că sunt produse de microbi• indică măsuri de prevenire a acestor infectii

Page 30: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 30

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

Referitor la bolile oamenilor• a insistat ca bandajele să fie curătate si instrumentele din spital să fie fierte.• Joseph Lister (1827-1912) chirurg englez• a aplicat descoperirile lui Pasteur în chirurgie (1867) chiar înainte ca bacteriile care

determină infectiile chirurgicale să fi fost descoperite.

• lucrările lui Lister reprezintă baza tehnicii chirurgicale aseptice din ziua de azi.

Page 31: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 31

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

• Pune bazele stiintifice ale profilaxiei bolilorinfectioase:• prin studiul “holerei găinilor”• agentul patogen devine “avirulent” prin învechireaculturii• agentul “avirulent” inoculat la găina sănătoasă→conferă rezistentă fată de holeră• realizează vaccinul anticărbunos• realizează vaccinul anticărbunos• realizează vaccinul antirabic

Pasteur

Page 32: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 32

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

• ROBERT KOCH (1843 – 1910)

• Părintele scolii germane de microbiologie; medic de tară• Studiază boala cărbunoasă• Descoperă metodele de cultivare pe medii solide• Metoda de colorare a preparatelor microscopice• Descoperă vibrionul holeric, bacilul tuberculozei si

alergia în tuberculoză• 1905 – premiul Nobel pentru fiziologie si medicină Koch

Page 33: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 33

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

Postulatele lui Koch:• Microorganismul cauzal trebuie să fie găsit cu regularitate

în leziunile cazurilor de boală;• Microorganismul cauzal să poată fi izolat si cultivat în

cultură pură• Cultura pură inoculată la animalul sensibil poate să

reproducă boala specifică• microorganismul să fie găsit în leziunile produse la animal

Koch

Page 34: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 34

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

ALPHONSE LAVERAN (1845 – 1922)• Microbiolog; Studiază paludismul• 1878 descoperă hematozoarul palustru; 1907 premiul

NobelEMIL A. BEHRING• studiază toxinele bacteriene, imunitatea umorală,

seroterapia• 1901 premiul NobelEMILE ROUX (1853 – 1933)• demonstrează existenta bacteriilor toxigene (1888-1889) PAUL EHRLICH (1854 – 1915)• fondatorul chimioterapiei infectiilor• Creatorul teoriei moderne a dezinfectiei

Page 35: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 35

III. BACTERIOLOGIA STIINTIFICĂ

ILIA ILICI METCHINIKOFF (1845 – 1916)• biolog rus; emite teoria fagocitară a imunitătiiRONALD ROSS (1857 – 1932)• introduce metode de profilaxie antimalarică• 1902 premiul NobelCHARLES NICOLLE (1857 –1936)• Cercetează tifosul exantematic• Descoperă metoda de prevenire• 1928 premiul NobelJULES BORDET (1870 – 1961)• Studiază numeroase infectii• Descoperă agentul tusei convulsive• 1919 premiul Nobel

Page 36: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 36

IV. SCOALA ROMÂNEASCĂ DEMICROBIOLOGIE

• VICTOR BABES (1854 – 1926)• Medic• Fondatorul microbiologiei românesti• Studii: Budapesta, Viena• Profesor de anatomie patologică la Budapesta• Elev al lui Koch (Berlin); Pasteur (Paris)• 1887 – profesor la Catedra de Anatomie

patologică si Bacteriologie a Facultătii de Medicină, Bucuresti

Page 37: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 37

IV. SCOALA ROMÂNEASCĂ DEMICROBIOLOGIE

• Studii asupra structurii celulei bacteriene• Descoperă peste 40 noi specii microbiene –(Babesiide)• Studiază lepra, tuberculoza, holera, febra tifoidă, turbarea, pelagra etc.• Introduce vaccinarea antirabică• Introduce seroterapia antidifterică• Studiază variabilitatea bacteriilor• Înfiintează primul institut de cercetare medicală – Institutul “V.Babes”, Bucuresti 1887

Page 38: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 38

IV. SCOALA ROMÂNEASCĂ DEMICROBIOLOGIE

• Scrie primul tratat de bacteriologie din lumeîmpreună cu Victor Cornil:“Les bactéries et leur rôle dans l’étiologie,l’anatomie et l’histologie pathologiques desmaladies infectieuses (1885)• Publică peste 1.000 lucrări stiintifice si 25

monografii din domeniul microbiologiei si anatomiei patologice

Page 39: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 39

IV. SCOALA ROMÂNEASCĂ DEMICROBIOLOGIE

ION CANTACUZINO(1863 – 1934)– biolog, medic, literat– urmează la Paris literele, stiintele naturale,

medicina– lucrează la Institutul Pasteur cu Metchinikoff– 1901 – profesor de medicină experimentală la

Facultatea de Medicină, Bucuresti– Întreaga activitate dedicată:• organizării scolii românesti de microbiologie• dezvoltării medicinii preventive românesti

Page 40: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 40

IV. SCOALA ROMÂNEASCĂ DEMICROBIOLOGIE

• studiază scarlatina – etiopatogenia• studii asupra imunitătii• studiază infectia tuberculoasă – introduce vaccinareaBCG (a 2-a tară din lume)• studiază etiopatogenia leprei, morvei• 1908 – 1910 director general al Directiei Sanitare→1910

legea “Cantacuzino”• asigurarea igienei muncii si colectivitătilor• asistentă medicală la sate• educatia sanitară• înfiintarea laboratoarelor de igienă• înfiintarea spitalelor de boli contagioase

Page 41: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 41

IV. SCOALA ROMÂNEASCĂ DEMICROBIOLOGIE

• cercetează holera– patogenie– vaccinuri• – vaccinare (război balcanic 1913) – “marea experientă

român㔕 Înfiintează Institutul de seruri si vaccinuri

“I.Cantacuzino”, Bucuresti, 1921- aici a preparat:• ser antistreptococic, antidizenteric• vaccin antitifo-paratific, antiholeric, anticărbunos etc.

Page 42: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 42

IV. SCOALA ROMÂNEASCĂ DEMICROBIOLOGIE

• C. Ionescu-Mihăesti

• M. Ciucă

• Al. Slătineanu

• P. Condrea

• D. Combiescu

• M. Nasta

• M. Negut

Page 43: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 43

TAXONOMIA BACTERIANA

Page 44: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 44

Taxonomia

• Definitie: Taxonomia (taxis=aranjare, nomos= regula, lege) constituie stiinta clasificarii organismelor.

• Clasificare:

1. Artificiala

2. Filogenetica

Page 45: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 45

Taxonomia

• Categoriile taxonomice principale:

- specia

- genul

- familia

- ordinul

- clasa

Page 46: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 46

Taxonomia

Microorganism= 2 cuvinte latinizatePrimul cuvant reprezinta genul.- genul= o trasatura morfologica:Ex. Bacillus pt. bacil; Micrococcus pt.graunte

mic; Lactobacillus pt. bacil mic din lapte- genul= un nume de om de stiinta:Ex. Escherichia de la Escherich; Pasteurella

de la Pasteur.

Page 47: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 47

Taxonomia

Al doilea cuvant este descriptiv.

- culoarea –ex. Staphylococcus aureus sau Streptococcus viridans

- boala produsa- ex. Streptococcus pneumoniae

- sursa

Page 48: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 48

Taxonomia

• Manualul de Sistematica Bacteriana Bergey

,, Manual of Systematic Bacteriology 1984”

Page 49: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 49

Taxonomia

• Clasificarea taxonomica pe computer (clasificarea numerica Adansoniana)

Genuri cu importanta medicala

1. Celule flexibile, mobile prin endoflageli (Spirochete)

-Treponema-Borrelia-Leptospira

Page 50: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 50

Taxonomia2. Celule rigide, mobile

prin flageli sau imobili:

A. Miceliale

B. Unicelulare simple

-Mycobacterium-Actinomyces-Nocardia-Streptomyces

Page 51: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 51

Taxonomia1. Paraziti obligatoriu

intracelulari

1. Celule libere

a) Gram-pozitivi

- coci

- bacili nesporulati

-Rickettsia-Coxiella-Chlamydia

-Streptococcus-Staphylococcus-Corynebacterium-Listeria- Erysipelothrix

Page 52: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 52

Taxonomia -bacili sporulati•Aerobi obligatorii•Anaerobi obligatorii

b) Gram- negativi

- coci

- bacili neenterici• forme spiralate• Bacili drepti

-Bacillus

-Clostridium

-Neisseria

-Spirillum-Pasteurella-Brucella-Yersinia

Page 53: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 53

Taxonomia

-bacili enterici

-Francisella

-Haemophillus

-Bordetella

-Legionella

-Escherichia si bacterii inrudite

-Salmonella

-Shigella

Page 54: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 54

Taxonomia

-aerobi obligatorii

-anaerobi obligatorii

-Klebsiella-Proteus-Vibio

-Pseudomonas

-Bacteroides

-Fusobacterium

3. Fara perete celular -Mycoplasma

Page 55: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 55

Morfologia bacterianaPrincipalele modele

structurale ale microorganismelor.

Page 56: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 56

Morfologia bacteriana

• Bacteriile sunt organisme procariote

• nu au membrană nucleară proprie

• prezintă un singur cromozom

• forma bacteriilor e controlată genetic

• important criteriu taxonomic

Page 57: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 57

1.forma sferică- coci2.forma cilindrică - bacili3.forma spiralată (încurbată) - vibrioni - spirili - spirochete

Page 58: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 58

•Cocii-forma diametre egale: Staphylococcus spp. Reniformi: Neisseria spp. Lanceolati: Streptococcus pn. Ovalari: Enterococcus faecalis

Page 59: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 59

Cocii – dispozitia spatială

• Ciorchine: Staphylococcus spp.• Diplo: Neisseria spp.• Diplo: Streptococcus pneumoniae• Tetrade: Micrococcus tetragenus• Câte opt: Sarcina spp.• Izolati: Micrococi

• Lanturi: Streptococcus sp

Page 60: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 60

Bacilii - forma

• Drepti, capete retezate: Bacillus anthracis

• Usor încurbati, capete umflate:

Corynebacterium diphtheriae

• Deformati de spor: Clostridium spp.

• Drepti, capete rotunjite: Enterobacterii

• Usor încurbate, capete ascutite: Fusobacterii

Page 61: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 61

Bacili dispozitie spatiala

• Diplobacili: Klebsiella pneumoniae

• Streptobacili: Bacillus anthracis

• Aspect litere, chibrituri, palisade:

Corynebacterium diphtheriae• Dispozitie neregulată:

Enterobacterii

Page 62: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 62

Forme spiralate

CORP ÎNCURBAT ÎNTR-UN SINGUR PLAN

• VIBRIONI – formă de virgulăCORP ÎNCURBAT ÎN MAI

MULTE PLANURI• SPIRILI- spirală cu spire

rigide• SPIROCHETE – spire fine,

flexibile- Treponema- Leptospira- Borrelia

Page 63: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 63

Dimensiunile bacteriilorMicrometri

1mm = 1.000 micrometri (microni) μm

Coci: 0,5 – 2 μm Bacili: lungime 0,5 – 10 μm / lătime 0,3 – 2 μm Vibrioni: lungime 1,5 – 3 μm / grosime 0,5 μm Spirochete: lungime 6 – 20 μm / grosime 0,15 –0,5 μm

Page 64: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 6464

CELULA BACTERIANA

Page 65: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 65

STRUCTURA CELULEI BACTERIENE

Page 66: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 66

REGN CARACTERISTICI EXEMPLE

     

Monera Prokaryocyte BacteriiActinomicete

Protista Eukaryocyte Protozoare

Fungi Eukaryocyte * Fungi

Plants Eukaryocyte PlanteMuschi

Animals Eukaryocyte * ArtropodeMamifere

Omul

Page 67: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 6767

PROKARIOTEPROKARIOTE

BACTERIABACTERIA ARCHAEAARCHAEA

EUKARIOTEEUKARIOTE

Page 68: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 68

Principalele diferenţe intre celulele procariote şi eucariote

  Procariote Eucariote

Tipul de organisme bacteriiProtozoare,

fungi,animale,plantemale

Dimensiuni ~ 1-10 µm ~ 10-100 µm

Tip de nucleucleu nucleoid; nu un nucleu veritabilnucleu adevărat cu dublă

membrană

ADN circular Mai multi cromozomi

Ribozomi 70 S 80 S

Structura citoplasmatică structură simplăstructură complexă cu

membrane intracitoplasmatice citoschelet

Page 69: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 69

Principalele diferenţe intre celulele procariote şi eucariote

  Procariote Eucariote

Metabolism anaerob de obicei aerob

Mitocondrii nu au de la una până la numeroase

cloroplaste nu au la alge şi la plante

Organizarede obicei celule izolate, dar pot

forma şi colonii

celule izolate, colonii, organisme evoluate cu celule

specializate

Diviziunea celulelor diviziune simplăMitoza (pentru celulele)

Meioza (la formarea gametilor)

Page 70: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 7070

Celula Eukariota Celula Prokariota

Gram +

Gram -

Perete celular

Reticul endoplasmic rugos

Mitocondria

(ex. animala)

Nucleoid

Nucleu

Membrana celulara

Citoplasm

Flagel

Membrana interna Membrana externa

Ribosomi

Granule

Perete celular

Capsula

Pili

Page 71: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 71

Elemente obligatorii

• perete bacterian

• membrana citoplasmatică

• citoplasma bacteriană

• material nuclear

Page 72: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 72

Elemente facultative

• capsula bacteriană

• cilii (flagelii)

• fimbriile (pilii)

• sporul

Page 73: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 73

Peretele bacterian

Page 74: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 74

Peretele bacterian• Grosime 15 – 35 nm; alcătuit din proteine, lipide, hidraţi

de carbon• Format din:- strat bazal= mucopeptid = mucocomplex = peptidoglican

= mureinăAcesta este format dintr-o reţea de macromolecule lungi

polizaharidice asezate paralel: Acid N-acetilmuramic si N-acetilglucozamina (! Lizozim) legate prin punţi

polipeptidice:• Tetrapeptid – D si L-aminoacizi – atasat la acidul N-

acetilmuramic; • Pentapeptid – punţi între tetrapeptide (!penicilina)

Page 75: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 75

Perete bacterian

Stratul structurilor speciale:• bacterii Gram-pozitive (20%) – polizaharide, acizi

teichoici, MPZ• bacterii Gram-negative(80%) – lipopolizaharide =

endotoxine + lipoproteine (complex glucido-lipido-polipeptidic)

• bacterii acido-alcoolo-rezistente: acid micolic, ceruri, proteine GM mică

Page 76: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 76

Rolul peretelui bacterian• susţine mecanic celula bacteriană• menţine forma bacteriei• asigură protecţia celulei bacteriene• intervine în procesele de osmoză si difuziune• este sediul

- unor antigene somatice- receptorilor specifici pentru bacteriofagi

• participă la diviziunea bacteriei• imprimă caracterele de tinctorialitate ale celulei

bacteriene

Page 77: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 77

Bacterii cu perete celular alterat

Cauze:• alterarea structurii peretelui• inhibarea sintezei peretelui• variaţii genetice• variaţii fenotipice:• carenţe nutritive• substanţe cu rol litic• interferare metabolică

Page 78: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 78

Bacterii cu perete celular alterat

Efect:• moartea celulei bacteriene• apar forme de involuţie (forme “L”): protoplasti,

sferoplasti• PROTOPLAST: bacteria Gram-pozitivă fără perete

bacterian; are nucleu, citoplasmă, membrană citoplsmatică; în general neviabili; foarte greu adaptabili la dezvoltare chiar în medii sintetice bine tamponate

• SFEROPLAST: bacteria cu perete defectuos sau incomplet sintetizat, parţial degradat; forme mai rezistente; usor reversibile în medii optime

Page 79: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 7979

Anvelopa celularaAnvelopa celulara

Gram PositiveGram Positive Gram NegativeGram Negative

Page 80: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 8080

GRAM POSITIVIGRAM POSITIVI

GRAM NEGATIVIGRAM NEGATIVI

CitoplasmaCitoplasma

CitoplasmaCitoplasma

Acid lipoteichoic Peptidoglican-acid teichoic

Membrana citoplasmatica

Membrana interna

Membrana externa

LipopolizaharidePor

Spa

tiul

per

ipla

smic

Page 81: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 8181

Membrana externaMembrana externa

bacterii bacterii Gram negativeGram negative • Cea mai importanta bariera Cea mai importanta bariera • Exista un spatiu intre membranele externa si Exista un spatiu intre membranele externa si

internainterna– Spatiul periplasmicSpatiul periplasmic

Stocheaza enzime Stocheaza enzime

Bacterii Gram positiveBacterii Gram positive• Nu au spatiu periplasmicNu au spatiu periplasmic

Page 82: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 8282

GRAM NEGATIVI GRAM NEGATIVI ANVELOPA CELULARA ANVELOPA CELULARA

CitoplasmaCitoplasma

Membrana interna (citoplasmatica)

Membrana externa

LipopolizaharidePorul

lipoproteine

Spatiul periplasmic Enzime degradative

Proteine de legare plasmaticaPermeaze

Page 83: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 8383CitoplasmCitoplasm

Acid lipoteichoic Peptidoglican- acid lipoteichoic

Membrana citoplasmatica

GRAM POSITIVI GRAM POSITIVI Anvelopa celulara Anvelopa celulara

Enzime degradative

Page 84: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 84

MEMBRANA CITOPLASMATICĂ

Page 85: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 85

MEMBRANA CITOPLASMATICĂ

-Grosime 5 – 10 nm

- Alcătuită după modelul mozaicului fluid: două straturi de molecule fosfolipidice cu extremitătile hidrofobe spre interior si cu cele hidrofile spre exterior

- între moleculele de fosfolipide se găsesc proteine

- Invaginare - mezozomi: sistem membranos intracelular cu rol în respiratie, diviziune etc.

Page 86: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 86

MEMBRANA CITOPLASMATICĂ

Rolul membranei citoplasmatice:• Reglează presiunea osmotică• Controlează procesele de difuzie pasivă• Controlează procesele de difuzie catalizate

enzimatic• Contine enzime ale metabolismului respirator• Intervine în cresterea si diviziunea bacteriei• Este locul de sinteză al endotoxinelor

Page 87: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 87

CITOPLASMA

Page 88: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 88

CITOPLASMA

• Sistem coloidal complex: proteine, glucide, lipide, apă,minerale• Structură granulară:

- Ribozomi – 15 nm; izolati sau ca reticul endoplasmatic; rol esential în biosinteza proteinelor celulare

- Granulatii de volutină (corpusculi Babes-Ernst,granulatii metacromatice) – polimetafosfati

- Granulatii (incluzii) de glicogen, amidon, lipide etc.- Vacuole – contin diferite substante în solutii învelite

de membrană lipoproteică = tonoplast• Contine mari cantităti de ARN – citoplasma intens bazofilă

Page 89: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 89

Materialul nuclear

Page 90: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 90

Materialul nuclear

• Nu este delimitat de o membrană diferentiată• Alcătuit dintr-un unic cromozom haploid• Format dintr-o unică moleculă de ADN dubluhelicată, închisă• Diviziunea nucleului precede diviziunea

citoplasmei si a peretelui - bacterii cu 2-4 nuclei ce apar ca gheme (sculuri) de forme diferite ocupând cam 1/10 din volumul bacteriei = bacterii pe cale de diviziune

Page 91: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 91

CAPSULA BACTERIANĂ

• capsulă– substantă gelatinoasă, mucoidă la exteriorul celulei bacteriene, bine delimitată, vizibilă la microscop

• microcapsulă (slime layer; glycocalix)

– substantă gelatinoasă, mucoidă la exteriorul

celulei bacteriene, în strat subtire, evidentiabilă doar prin metode chimice

Page 92: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 92

CAPSULA BACTERIANĂ

• grosime 1 – 3 mm• se formează – în organismul gazdă – pe medii în conditii optime – colonii “M” – lucioase, mucoase, confluente• compozitie în functie de specie – în general polizaharide – polipeptide – Bacillus anthracis• substante capsulare diferite chimic la aceeasi specie →

tulpini diferite→diferentiere serologica

Page 93: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 93

CAPSULA BACTERIANĂ

• ROL:• – asociată cu patogenitatea tulpinii - factor al

virulentei• – protector fată de factori nocivi (fagocitoza,

desicatia)• – de adezină (permite aderarea unor bacterii)• – barieră protectoare fată de bacteriofagi• – contine substante cu specificitate antigenică

Page 94: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 94

CAPSULA BACTERIANĂ

• EVIDENTIERE:

• – coloratie negativă cu tus de China, colargol

• – coloratii speciale (Hiss)

• – reactia de umflare a capsulei (Neufeld) cu seruri polivalente si monovalente anticapsulare

Page 95: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 95

Page 96: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 96

Page 97: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 97

Page 98: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 98

Page 99: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 99

Page 100: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 100

CILII SAU FLAGELII

• organe de locomotie• subtiri (0,02 μm), fine, alungite (5–15–

75μm), neramificate, flexibile, sinuoase• alcătuiti din flagelină – proteină complexăsimilară cu miozina musculară• reprezintă antigenul flagelar “H”• pornesc din citoplasma bacteriei, din

corpusculul bazal

Page 101: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 101

CILII SAU FLAGELII

1. Corpuscul bazal– situat în citoplasmă, imediat sub membrana citoplasmatică

- alcătuit din 2 discuri M si P la bacterii Gram-pozitive

- 4 discuri M, S, P, L la bacterii Gram-negative

2. Cârlig3. Filament flagelar

Page 102: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 102102

• Flagelul

– Flagelina (protein) Flagelina (protein)

Page 103: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 103

CILII SI FLAGELIIAtriche, Monotriche, Lofotriche, Amfitriche,Peritriche

Page 104: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 104

Page 105: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 105

Page 106: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 106

Page 107: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 107

Fimbrii sau pili

• Formatiuni filamentoase, rigide, pericelular• Prezente la unele bacterii gram-negative,exceptional la bacterii gram-pozitive(Streptococcus mutans)• Mai scurte si mai subtiri decât cilii: 0,2 – 20 μm/ 3 - 10 μm• Nu au rol în mobilitate• Originea în membrana citoplasmatică• Alcătuite din subunităti proteice - pilină

Page 108: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 108

Fimbrii sau pili

• Pili de sex (de conjugare) – 0-4 bucăti / celulă; codificati de plasmide

• Fimbrii de adeziune – 10-30 bucăti / celulă;

codificate de gene de pe cromozom

• Fimbrii comune – 50-400 bucăti / celulă

Page 109: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 109

Sporul bacterian

• forma de rezistentă si de conservare a

speciei

• nu se colorează cu coloratii obisnuite;

evidentiat prin metode speciale

• o bacterie formează un singur spor – un

spor dă nastere unei singure bacterii

• diferă ca formă, dimensiune, pozitie

Page 110: CURS-Introducere si istoria bateriologiei

04/19/23 110

Sporul bacterian

• Spor central, sferic, mai mic decât corpul bacterian

• Spor central, ovalar, mai mare decât corpul bacterian

• Spor subterminal, ovalar, mai mare decât corpul bacterian

• Spor terminal, sferic, mai mare decât corpul bacterian