Introduzione Alla Microbiologia

Corso di Laurea in Biotecnologie

Microbiologia 6CFU

Dott.ssa Caterina Pagliarulo

VOLVOL.1 MICROBIOLOGIA.1 MICROBIOLOGIA GENERALEGENERALEVOLVOL.2 MICROBIOLOGIA.2 MICROBIOLOGIA SISTEMATICA, AMBIENTALE , INDUSTRIALESISTEMATICA, AMBIENTALE , INDUSTRIALEVOLVOL.3 MICROBIOLOGIA.3 MICROBIOLOGIA MEDICA MEDICA PrescottPrescottWilleyWilley etet al.al.McGrawMcGraw--Hill EditoreHill Editore

BROCK BIOLOGIA DEI MICRORGANISMIBROCK BIOLOGIA DEI MICRORGANISMIMadiganMadigan etet al.al.Casa Editrice Ambrosiana Casa Editrice Ambrosiana

MICROBIOLOGIAPerry Perry etet al. al. Zanichelli EditoreZanichelli Editore

Testi consigliatiTesti consigliati

Temi cardine del programma di Microbiologia generale

1. Lo sviluppo della microbiologia come scienza.2. Caratteristiche strutturali e funzionali della cellula

procariotica3. La natura e limportanza delle tecniche adottate per

isolare, coltivare, osservare e identificare i microrganismi.4. La crescita batterica 5. Il metabolismo microbico 6. Il controllo dei microrganismi, i loro effetti dannosi e i

microrganismi utili alluomo.7. Limportanza della biologia molecolare per la

microbiologia.8. Limportanza in campo medico della microbiologia.9. Modalit di interazione tra microrganismi e ambiente.10. Le influenze che i microrganismi esercitano sulla vita

quotidiana.11. Le principali tecniche batteriologiche.

INTRODUZIONE ALLA INTRODUZIONE ALLA MICROBIOLOGIAMICROBIOLOGIA

Storia e scopo della MicrobiologiaStoria e scopo della Microbiologia

DefinizioneDefinizione

LaLa MicrobiologiaMicrobiologia lala scienzascienza cheche studiastudia iimicrorganismimicrorganismi ee lala loroloro attivitattivit..

HaHa perper oggettooggetto lala forma,forma, lala struttura,struttura, lalariproduzione,riproduzione, lala fisiologia,fisiologia, ilil metabolismometabolismo eelidentificazionelidentificazione deidei microrganismimicrorganismi..

DefinizioneDefinizione

ComprendeComprende lolo studiostudio delladella lorolorodistribuzionedistribuzione inin natura,natura, delledelle relazionirelazioni tratraloroloro ee concon gligli altrialtri esseriesseri viventi,viventi, deglideglieffettieffetti beneficibenefici ee dannosidannosi cheche hannohanno suglisugliesseriesseri umani,umani, delledelle modificazionimodificazioni fisichefisiche eechimichechimiche cheche provocanoprovocano nelnel loroloro ambienteambiente..

Dimensioni dei batteri confrontate con quelle di un Dimensioni dei batteri confrontate con quelle di un GR e dei virusGR e dei virus

Diametro approssimativo in nmLarghezza x Lunghezza

I pi grandi superano i 50 mm, i pi piccoli meno di 0,3 mm

Fotomicrografia di una cellula batterica bastoncellare circa 5x10 mm

In questi bacilli lunghi circa 5-10 m, ben visibile laparete cellulare e i lunghi flagelli

Microbiologia

La microbiologia studia quegli organismi che sonotalmente piccoli da non poter essere osservati adocchio nudo, ma tramite lutilizzo di un microscopio.

Questa scienza si avvale di tecniche (sterilizzazione) emezzi (terreni di coltura) utili per lisolamento e lacrescita dei microrganismi.

La microbiologia una disciplina molto vasta edesercita una enorme influenza sugli altri campi dellabiologia.

Che cosa sono i microrganismi?

Questa categoria comprende: virus, batteri, funghi,protozoi ed alcuni tipi di alghe.

I microrganismi non si originano spontaneamentedalla materia inanimata, ma derivano da altrimicrorganismi.

Esistono due tipi fondamentalmente differenti dicellule microbiche: quelle procariotiche e quelleeucariotiche.

Dove si trovano?

Thermus aquaticus stato isolato dai geyser

del parco dello Yellowstone

I batteri sono ovunque nell'ambiente che ci circonda; alcuni di essi vivono addirittura negliambienti pi inospitali, come i fondali oceanici, i ghiacciai o i geyser

ECOSISTEMA MICROBICO: interazione delle comunit microbiche con lambiente circostante

I Cianobatteri

Primi organismi fototrofi fotosintetici in grado di sviluppare ossigeno sulla Terra

Procarioti Organismi con struttura cellulare semplice ed

un nucleo primitivo non separato da alcunavera membrana dal citoplasma.

Le cellule maggiormente rappresentative delgruppo dei Procarioti sono quelle batteriche..

Microrganismi Eucariotici Questi organismi sono caratterizzati da una

cellula avente un nucleo delimitato da unamembrana che lo separa dal citoplasma,organelli interni (mitocondri, cloroplasti..),complessi di membrane.

Appartengono al gruppo degli microrganismieucariotici: le alghe, i funghi, i protozoi,

ALGHE GIALLE (Xantoficee) - sonoalghe unicellulari che vivono siaisolate che in colonie, il lorocolore deriva da pigmenti dicolore giallo (Caroteni eFucoxantina), che spessomascherano la clorofilla.

Saccaromiceti Protozoo Ciliato

Caratteristiche dei sistemi biologici

Capacit di ingerire o assimilare sostanze alimentari e dimetabolizzarle per ricavarne energia ed accrescersi.

Capacit di espellere prodotti di rifiuto. Capacit di riprodursi. Capacit di differenziarsi. Capacit di comunicare. Capacit,Capacit, chiamatachiamata talvoltatalvolta irritabilitirritabilit oo eccitabiliteccitabilit,,

didi reagirereagire aiai cambiamenticambiamenti cheche insorgonoinsorgono nelnel loroloroambienteambiente..

Capacit di muoversi. CapacitCapacit didi evolversievolversi.. SuscettibilitSuscettibilit didi subiresubire mutazionimutazioni..

Elementi distintivi della vita cellulare

La macchina cellulare e le sue funzioni codificanti

Limportanza dei microrganismiI microbi possono essere: causa di malattie che colpiscono il regno

vegetale ed animale; causa di degradazione degli alimenti; essenziali per la vita; necessari per i cicli geochimici e la

fertilizzazione del suolo; utilizzati come biomassa e produttori di

farmaci e molecole per uso industriale.

Impatto dei microrganismi sulle attivit delluomo

Generazione spontanea o BiogenesiGenerazione spontanea o Biogenesi

AristoteleAristotele ((384384--322322 aa..CC..)) pensavapensava cheche gligli animalianimali potesseropotessero originarsioriginarsispontaneamentespontaneamente dalledalle piantepiante ee daldal terrenoterreno..

FinoFino alal XVIIXVII secolosecolo sisi pensavapensava cheche gligli organismiorganismi viventiviventi potevanopotevanogenerarsigenerarsi spontaneamentespontaneamente dalladalla materiamateria inin decomposizionedecomposizione..

IlIl concettoconcetto didi generazionegenerazione spontaneaspontanea persistette,persistette, tuttavia,tuttavia, perper iimicrorganismimicrorganismi..

FrancescoFrancesco RediRedi ((16261626--16971697)) confutconfut lala teoriateoria delladella Biogenesi,Biogenesi,conducendoconducendo esperimentiesperimenti sullasulla carnecarne inin putrefazioneputrefazione..

Antony van LeeuwenhoekAntony van Leeuwenhoek

AntonyAntony vanvan LeeuwenhoekLeeuwenhoek (1632(1632--1723) nel 1676 1723) nel 1676 scopre gli scopre gli animalculesanimalcules grazie al suo microscopio. grazie al suo microscopio.

Il microscopio e i disegni di Antony van LeeuwenhoekAntony van Leeuwenhoek

Le osservazioni al microscopio di Robert Hooke


SpallanzaniSpallanzani ((17291729--17991799)) introduceintroduce lala praticapratica delladella sterilizzazionesterilizzazione deideiterreniterreni ee nelnel 17991799 attaccaattacca lala teoriateoria delladella Biogenesi,Biogenesi, perfezionandoperfezionandolesperimentolesperimento didi NeedhamNeedham..

TheodorTheodor SchwannSchwann ((18101810--18821882)) misemise aa puntopunto lesperimentolesperimento dellariadellariariscaldatariscaldata perper confutareconfutare lala teoriateoria delladella biogenesibiogenesi ee nelnel 18381838--18391839introduceintroduce lala teoriateoria cellularecellulare insiemeinsieme aa SchleidenSchleiden..

SchroederSchroeder ee VonVon DuchDuch introduconointroducono lusoluso deidei tappitappi didi cotone,cotone,conducendoconducendo unun esperimentoesperimento similesimile aa quelloquello didi SchwannSchwann,, nelnel qualequalelarialaria venivaveniva fattafatta passarepassare attraversoattraverso unun batuffolobatuffolo didi ovattaovatta sterilesterile..

FelixFelix PouchetPouchet nelnel 18591859 reserese notinoti ii risultatirisultati deidei suoisuoi esperimenti,esperimenti, concon iiqualiquali tentavatentava didi confutareconfutare lele conclusioniconclusioni didi SchroederSchroeder ee VonVon DuchDuch..


LouisLouis PasteurPasteur ((18221822--18951895)) introduceintroduce lusolusodeidei recipientirecipienti concon collocollo didi cignocigno..

JohnJohn TyndallTyndall ((18201820--18931893)) nelnel 18771877dimostradimostra cheche lala polverepolvere pupu trasportaretrasportare iigermigermi..

FernandFernand CohnCohn nelnel 18771877 scoprescopre lele endosporeendosporetermoresistentitermoresistenti..

RobertRobert KochKoch nelnel 18761876 introduceintroduce ilil concettoconcettodidi eziologiaeziologia..

Louis Pasteur e Robert KochLouis Pasteur e Robert Koch

Esperimento di Pasteur con la fiasca a collo di cigno

Microbi e malattie

Molte malattie sono causate da infezioni virali, batteriche, fungine e protozoarie.

I postulati di Koch vengono utilizzati per determinare il legame che esiste tra una malattia ed il microrganismo che si sospetta ne sia la causa.

Postulati di KochPostulati di Koch

1.1. LagenteLagente causalecausale devedeve essereesserepresentepresente inin tuttitutti ii casicasi delladellamalattiamalattia didi cuicui ritenutoritenutoresponsabileresponsabile ee devedeve essereessereinveceinvece assenteassente neglinegli individuiindividuisanisani..

2.2. LagenteLagente causalecausale devedeve essereessereisolatoisolato dallindividuodallindividuo affettoaffettoe,e, postoposto inin coltura,coltura, devedeve daredareorigineorigine adad unauna popolazionepopolazionecellularecellulare omogeneaomogenea (una(una solasolaspecie)specie)..

Gli esperimenti di Robert KochRobert Koch

Postulati di KochPostulati di Koch

3.3. LinoculoLinoculo didi unauna colturacolturapurapura dellagentedellagente causalecausale ininindividuiindividui sanisani devedeve daredareluogoluogo allaalla comparsacomparsa delladellamalattiamalattia didi cuicui sisi ritieneritieneresponsabileresponsabile..

4.4. LagenteLagente causalecausale devedeveessereessere rere--isolatoisolatodallindividuodallindividuo infettatoinfettatosperimentalmentesperimentalmente..

Gli esperimenti di Robert KochRobert Koch

Tasso di mortalit relativo alle prime 10 cause di morte

Settori della MicrobiologiaSettori della Microbiologia

BATTERIOLOGIA PROTOZOOLOGIA (Parassitologia)

MICOLOGIA ALGOLOGIA VIROLOGIA


1. Microbiologia medica.

2. Microbiologia acquatica.

3. Microbiologia dellaria.

4.4. Microbiologia del latte.Microbiologia del latte.


5. Microbiologia degli alimenti.

6. Microbiologia del suolo.

7. Microbiologia industriale.

8. Microbiologia spaziale (Esobiologia).

Ruolo dei microrganismi in natura e Ruolo dei microrganismi in natura e loro utilizzazione da parte delluomoloro utilizzazione da parte delluomo ConcorronoConcorrono allequilibrioallequilibrio biologicobiologico sullasulla

TerraTerra..

SonoSono responsabiliresponsabili delledelle malattiemalattie infettiveinfettivenelluomo,nelluomo, neglinegli animalianimali ee nellenelle piantepiante..

VengonoVengono chiamatichiamati inin causacausa nellinsorgenzanellinsorgenzadeidei tumoritumori..

Ruolo dei microrganismi in natura e Ruolo dei microrganismi in natura e loro utilizzazione da parte delluomoloro utilizzazione da parte delluomo VengonoVengono utilizzatiutilizzati comecome modellimodelli

sperimentalisperimentali perper lolo studiostudio delladella geneticageneticamolecolaremolecolare ee delladella fisiologiafisiologia cellularecellulare..

VengonoVengono utilizzatiutilizzati perper lala produzioneproduzione didisostanzesostanze utiliutili alluomoalluomo (sieri(sieri ee vaccini,vaccini,antibiotici,antibiotici, vitaminevitamine eded altrealtre sostanzesostanze utili)utili)..

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