Microbiologie generala si farmaceutica
Yüklə 1,11 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Regnul Plantae
- Regnul Animalia
- Clasificarea animalelor: Nevertebrate
- Bacteriile din punct de vedere al microbiologiei si biotehnologiei farmaceutice
- 2. Morfologie bacteriana 3. Fiziologie bacteriana
Lichenii sunt o asociatie permanenta intre diferite specii de alge unicelulare si ciuperci (ascomicete sau bazidiomicete). Aceasta relatie de “ajutor reciproc” se numeste simbioza. Lichenii sunt raspanditi pe tot Globul, mai ales in medii aride (desert, tundra, stancarii alpine). Cei mai cunoscuti licheni sunt: Xanthoria parietina (lichenul galben), frecvent pe stanci si trunchiuri de copaci, Usnea barbata (matreata bradului) si Cladonia rangiferina (lichenul renilor), abundent in tundra, constituind hrana de baza a renilor. Lichenii pot fi “pionierii vegetatiei” in zonele montane. Regnul Plantae Caracterizare generala. Acest regn cuprinde organisme pluricelulare eucariote, adaptate la viata de uscat. Celulele au perete celulozic, uneori lignificat. In citoplasma exista vacuole si cloroplaste in care predomina pigmentii clorofilieni. Principalul mod de nutritie este fotosinteza. Plantele prezinta organe specializate pentru fixare – radacinile, pentru sustinere – tulpinile, pentru nutritie - frunzele si pentru reproducere – florile. Fiecare organ este constituit din tesuturi specializate: asimilatoare, de conducere, de aparare, de absorbtie, etc. O importanta deosebita o au tesuturile de conducere, formate din vase lemnoase (xilem), care transporta apa cu substante minerale spre Frunze, si vase liberiene (floem), care transporta substantele organice in toata planta. Exista in jur de 270.000 de specii de plante. Clasificarea plantelor:
Regnul Animalia Regnul Animal – Metazoare. Caractere generale Animalele sunt organisme eucariote pluricelulare. Celulele care le alcatuiesc corpul sunt lipsite de perete cellular si de pigmenti fotosintetizanti. Celulele care au aceeasi structura si aceeasi functie sunt grupate in tesuturi, acestea alcatuiesc organe, care formeaza sisteme. La formele superioare, sistemele de organe ajung la o complexitate structurala si functionala ce depaseste cu mult celelalte regnuri, asigurand functii de integrare in mediu si de reglare interna, precum si functii de nutritie si reproducere. Nutritia animalelor este heterotrofa, folosind, direct sau indirect, substante organice preparate de catre plante prin fotosinteza. Digestia este de tip ingestiv, fiind realizata, de obicei, intr-o cavitate interna a corpului. Animalele se incadreaza astfel in categoria trofica a consumatorilor. Majoritatea animalelor duc o viata active, necesara cautarii hranei, ceea ce a dus la dezvoltarea unor sisteme senzoriale si de deplasare complexe. Miscarea intregului organism sau a partilor sale componente (la formele fixate) se bazeaza pe existenta unor fibre contractile, de tip muscular. Reproducerea este de tip sexuata. Fecundatia, externa sau interna, se realizeaza prin contopirea unui gamet masculine (♂) flagelat, mai mic si mobil, cu un gamet feminin (♀), imobil si mai mare.
Diploblaste:
Triploblaste:
In concluzie, in toate regnurile exista si microorganisme, dintre care unele pot fi patogene pentru macroorganisme, deci potential si pentru om, atat prin contaminare si colonizare, care pot sa duca la infectare sau infestare, cat si prin produsi de metabolism (toxine, excretii) sau prin reactii alergice, disconfort ori transport de agenti infectiosi (vectori) s.a.m.d. Bacteriile din punct de vedere al microbiologiei si biotehnologiei farmaceutice Sunt microorganisme unicelulare, cu structura simpla (procariota); au nucleu, citoplasma şi un perete rigid care care le permite sa-si mentina forma constanta. Nucleul este constituit dintr-un singur cromozom, detinatorul caracterelor genetice ale speciei, pe care le transmite la descendenti. In componenta bacteriilor pe langa alti constituienti esentiali intra şi doi acizi nucleici cu importanta deosebita în viata celulei: ADN (acid dezoxiribonucleic), prezent mai ales în nucleu şi ARN (acid ribonucleic), prezent în mare masura în citoplasma. Unele specii bacteriene pe langa elementele esentiale (nucleu, citoplasma, perete), poseda si elemente morfologice suplimentare: capsula, spori, cili etc. Bacteriile pot prezenta diferite forme (coci, bacili, spirili, spirochete etc.) dimensiunea lor fiind cuprinsa intre 1-12 µm lungime / 0,5-0,8 µm grosime. Inmultirea bacteriilor are loc prin diviziune directa, cu participarea activa a nucleului. Numeroase bacterii traiesc saprofite în natura şi se hranesc fie cu substante anorganice (autotrofe) sau din substante rezultate prin descompunerea materiei organice moarte (heterotrofe). Foarte multe specii bacteriene sunt utilizate in industrie, inclusiv in industria farmaceutica, iar rolul lor este in crestere prin dezvoltarea domeniului Organismelor Modificate Genetic (OMG), care pot sa apartina oricarui regn si sa se combine teoretic cu material genetic provenit de la oricare regn. Tabelul I : Bacterii gram pozitive utilizate in scopuri industriale (P.Simon, R.Meunier, 1970) ========================================================= Morfologie Familie Gen Aero- Utilizare industriala bioza
________________________________________________________________ Coci Micrococcaceae Sarcina + Industrie Micrococcus + “ ________________________________________________________________ Lactobacillaceae Streptoccocus + Vaccin Leuconostoc + Dextran Lactobacil + Acid lactic Propioni- Propionibacterium + Cyanocolamina bacteriaceae Bacili
Corynebac- Corynebacterium ± Transformarea teriaceae steroizilor B.clostridium - Fermentare aceto- butilica Bacillaceae Diverse specii + Transformari de Bacilius chimice Tabelul II : Bacterii gram-negative utilizate in industrie (P.Simon, R.Meunier, 1970) ========================================================= Morfologie Familie Gen Aero- Utilizare industriala bioza
_______________________________________________________________ Coci Neisseriaceae Neisseria + Utilizare Veillonela - industriala ______________________________________________________________ Brucella + Vaccinuri Brucellaceae Haemophilus + Vaccinuri Pasteurella + Vaccinuri Escherichia + Enzime Salmonella + Vaccinuri Enterobacteia- Shigella + Vaccinuri ceae Aerobacter + Vaccinuri Serratia + Vaccinuri Bacili Azotobacteriaceae Azotobacter + Enzime Rhizobiaceae Rhizobium + Enzime Nitrobacteriaceae Nitrosomonas + Enzime Nitrobacter + Enzime Thiobacteriaceae Thiobacillus + Enzime Pseudomo- Pseudomonas + Enzime nadaceae Acetobacter + Enzime ________________________________________________________________ Bacili Vibrio + Enzime scurti Spirilaceae Desulfovibrio - Enzime apirili Spirillum - Enzime Numeroase specii bacteriene traiesc pe mucoasele şi tegumentele omului sau animalelor ca saprofite sau comensale, iar un grup restrans sunt strict parazite, determinand la om şi animal diferite infectii (bacterii patogene). Datorita unor caractere particulare, unele grupe deşi se incadreaza în bacterii, fac trecerea spre alte categorii de mioroorganisme de ex : spirochetele, au caractere care le apropie de protozoare, sau actinomicetele, de ciupercile inferioare . a. Actinomicetele, încadrate in ordinul Actinomycetales, fac trecerea spre clasa ciupercilor inferioare (mucegaiuri). Se mai numesc şi bacterii mari sau „bacterii ramifîcate”, deoarece dimensiunea lor longitudinala ajunge pana la 60-80 μm, iar diametrul transversal este redus (1 μm). Ele sunt imobile şi gram-pozitive; prezinta un perete rigid ca la bacterii dar formeaza micelii ramificate (perpendiculare pe miceliul principal) cu celule de reproducere specializate (conidii), ca la fungi. Grupa Actinomycetes cuprinde 3 genuri principale: Actinomyces. bacterii gram-pozitive, neacidoalcoolorezistente, cu tendinta de fragmentare în forme bacilare şi cocoide; sunt anaerobe; nu formeaza conidii (ex: Actinomyces israelii). Nocardia, încadreaza bacterii asemanatoare cu Actinomyces, dar aerobe şi frecvent acido-alcoolo-rezistente (ex: Nocardia farcinica). Streptomyces, bacteriile poseda un miceliu vegetativ care nu se fragmenteaza în forme scurte; conidiile se formeaza in lanturi pe hife aeriene (ex: Streptomyces griseus). In natura actinomicetele se gasesc adesea in sol. Unele specii au capacitatea de a descompune substante organice dintre cele mai complexe cum ar fi: substante grase, parafine, fenoli, taninuri sau cauciucuri. In acest fel actinomicetele participa activ la degradarea medicamentelor pe care le contamineaza, iar in natura ele actioneaza 1a descompunerea substantelor organice din sol si namoluri. Unele specii sunt patogene pentru om (Actinomyces israelii si A.bovis), determinand actinomicoza, o infectie cu caracter supurativ, localizata in special in regiunea capului si gatului (puroiul caracteristic cu aspect granular). Genul Streptomyces cuprinde numeroase specii utilizate in prepararea de antibiotice (Streptomyce griseus elaboreaza prin biosinteza, streptomicina). Tabel III . Ordinul Actinomycetales (Waskmann, 1961)
Spirochetele, deşi sunt bacterii, prezinta unele caractere care le apropie de protozoare si anume: spre deosebire de celelalte bacterii care au peretele rigid, spirochetele prezinta un perete elastic. Studiata la microscop cu fond negru, bacteria apare ondulata cu numeroase spire şi foarte mobila. La microscopul electronic s-a pus în evidenta la aceste bacterii un filament axial pe care este infaşurata citoplasma. Intre membrana citoplasmatica şi perete, spirochetele prezinta niste fibre contractile care explica mobilitatea lor accentuata, spre deosebire de celelalte bacterii, la care miscarea este conditionata de prezenta cililor. 4. Micoplasmele Micoplasmele incadrate in ordinul Mycoplasmatales sunt microorganisme lipsite complet de perete rigid, fiind astfel extrem de polimorfe (sferice, filamentoase) şi foarte sensibile la variatiile de presiune osmotica. Sunt imobile şi gram-negative. Dimensiunile micoplasmelor variaza între 0,90 şi 1 µm. Ele pot fi cultivate pe medii artificiale cu adaos de substante proteice de origine animala (ser, lichid de ascita, extract de ficat), formand colonii mici, diferite de ale bacteriilor. In natura, ele pot duce o viata independenta, traind ca saprofite in sol, ape de canal sau statatoare. Unele specii de micoplasme sunt patogene pentru om si animale. Prima oara un asemenea microorganism a fost izolat de catre Nocard în 1898, din pleuropneumonia bovideelor si a fost denumit PPLO, iar ulterior toate microorganismele cu proprietati asemanatoare care s-au izolat din diferite infectii de la om sau animal au fost denumite „microorganisme asemanatoare cu PPLO” (pleuropneumoniae like organisms) sau dupa denumirea moderna, micoplasme (bacterii lipsite de perete). Specii mai importante pentru patologia umana sunt: Mycoplasma pneumonie care determina pneumonia atipica primara, considerata mult timp de origine virala şi Mycoplasma hominis care a fost izolatala la om din artritele reumatoide si uretrite negonococice (tropism pentru mucoasa genitala). 5. Rickettsiile Rickettsiile, incadrate in ordinul Rickettsiales sunt microorganisme cu caractere intermediare care fac trecerea intre bacterii si virusuri. Ele se aseamana cu bacteriile deoarece contin in compozitia lor ambii acizi nucleici, ARN si ADN, se inmultesc prin sciziparitate, sunt sensibile la antibiotice dar ca si virusurile sunt strict parazite intracelulare. Tendinta actuala este de a atasa rickettsiile exclusiv la bacterii deoarece ele prezinta o structura interna asemanatoare cu cea a bacteriilor şi spre deosebire de virusuri poseda totusi o oarecare activitate enzimatica. Ele sunt considerate în prezent bacterii obligator parazite. Rickettsiile sunt microorganisme polimorfe avand aspect de bacili sau cocobacili (0,2-2 µm) şi care se pot examina la microscopul fotonic obisnuit numai dupa coloratii speciale. Fiind strict parazite se cultiva numai pe culturi de celule sau pot fi cultivate şi mentinute prin inoculare pe animale sensibile. Unele infectii determinate de rickettsii de ex: febrele exantematice (caracterizate prin febra, exantem şi stare tifica) pot fi transmise prin agenti vectori hematofagi: purice, paduche etc. 6. Virusurile Virusurile fac parte din ordinul Virales si constituie o categorie speciala de agenti infectiosi, cu dimensiuni foarte mici (10-300 pm), care spre deosebire de bacterii contin in compozitia lor un singur acid nucleic: ARN (ribovirusuri) sau ADN (dezoxiribovirusuri). Datorita dimensiunilor extrem de mici, virusurile trec prin filtrele bacteriologice, sunt „filtrabile” si spre deosebire de bacterii sunt rezistente la antibiotice. Initial, virusologia era numita « inframicrobiologie ». Fiind complet lipsite de echipament enzimatic virusurile sunt dependente din punct de vedere metabolic de celulele pe care le paraziteaza ; de aceea ele sunt strict parazite intracelulare la organismele gazda iar in laborator pot fi cultivate numai pe culturi de celule (tesut normal sau tumoral), apoi pe oul de gaina embrionat sau prin inoculare la animale sensibile. Virionul, virusul infectios matur denumit si „unitate infectioasa” este constituit din: - genomul viral (nucleoid) reprezentat numai de ARN sau ADN, care contine informatia genetica ; - capsida de natura proteica monostratificata formata din numeroase unitati structurale identice, reprezentate de molecule proteice numite „capsomere”, dispuse simetric; capsida mareste rezistenta virusului in mediul extern si prin receptorii pe care ii poseda se ataseaza de celula gazda pe care o paraziteaza. In raport cu structura interna, fiecare categorie de virus prezinta forme morfologice caracteristice, de ex: forma cilindrica (virusul mozaicului tutunului), paralelipipedica (grupul variola vaccina), sferica (virusul gripal), sub forma de cireasa (bacteriofagul) etc. Virusurile cu un nivel mai complex de organizare, prezinta la exteriorul capsidei un invelis numit peplos, care la randul sau este alcatuit din unitati structurale sferice, numite „peplomere”. Peplosul, ca si capsida asigura fixarea virionului pe celulele parazitate si prin aceasta usureaza transmiterea infectiei la organismul gazda. Virusurile nu se gasesc niciodata saprofite. Fiind obligatoriu parazite intracelular, ele determina diferite infectii la om si animale. Cele mai importante infectii virale la om sunt: variola, varicela, rujeola, gripa, hepatita epidemica, poliomelita, rabia etc. Bibliografie: 1.BERGEY’S „Manual of Determinative bacteriology”7th Ed., London, Balliere , Tyndall , Cox LTD. , 1957 2.DUCA EUGENIA ; „Curs de microbilologie” , 1973, V.1. , pp.9-19 . 3.NITULESCU J. ; Curs omagial tinut in septembrie 1972 : „Cateva consideratii asupra evolutiei medicinei contemporane”, Rev.Med.Chir., Iasi , 1973 . 4.SENEZ J.C. : ”Microbiologie generale” . Ed.Doin , 1968 , pp.16-122 . 5.SIMON P. , MEUNIER R. : ” Microbiologie industrialle et genie biochimique „ . Ed. Masson , Paris , 1970 , pp. 21-43 . 6.ZARNEA G. : „ Microbiologie generala” . Ed. didactica si pedagogica , Bucuresti , 1970 , pp.1-46 ; 108-112 . 7. ORDEANU V. « Curs de microbiologie generala si farmaceutica » UMF, FF an II, 2009 (nepublicat) CURS 2
2. Morfologie bacteriana 3. Fiziologie bacteriana MORFOLOGIA SI STRUCTURA INTERNA A BACTERIEI (“anatomia”). (ALBU ELENA-MIRELA, ALBU OANA-CRISTINA, AN II, GRUPA 1, 09.04.2009)
Forma caracteristica a unei specii bacteriene este cel mai bine reprezentata de bacteriile tinere, rezultate dintr-o multiplicare, active in medii favorabile. Morfologia bacteriilor este in general un caracter stabil, care permite recunoasterea lor in cadrul cercetarilor de laborator. Dupa forma celulei, bacteriile pot fi grupate in 5 mari categorii:
Dintre acestia:
Cocobacilii sunt reprezentati de bacterii cu morfologie intermediara intre coci si bacilli; adesea se coloreaza bipolar, luand aspect de barcuta sau suveica (exemplu: cocobacilul pestei, tularemiei).
5. Spirochetele sunt bacterii subtiri, flexuoase, foarte mobile, datorita fibrilelor contractile. Cuprind 3 genuri patogene pentru om:
Bacteriile pot fi asezate izolat sau daca dupa diviziune raman unite, ele prezinta o asezare caracteristica speciei, care usureaza recunoasterea lor in cadrul diagnosticului. Asezarea bacteriilor depinde de planurile dupa care se face diviziunea celulara, in cadrul fiecarei specii:
Celelalte bacterii nu au o dispozitie caracteristica. Aspectul morfologic al bacteriilor poate sa sufere o serie de modificari odata cu imbatranirea culturii, folosirea de medii neadecvate sau adaos de factori nocivi. In aceste conditii pot sa apara forme bacteriene degenerate, aberante, cu morfologie mult modificata, numite ,, forme de involutie”. Acest lucru poate fi evitat utilizand medii si conditii adecvate de cultivare pentru fiecare specie in parte, iar examinarea microscopica sa fie facuta pe preparate si culturi proaspete. In cazul culturilor, bacteriile vor fi examinate dupa 24 de ore de termostatare pentru majoritatea bacteriilor si dupa doua trei saptamani pentru bacilul Koch.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||