Acţiunea agenţilor fizici si chimici asupra bacteriilor
Acţiunea agenţilor fizici
• Temperatura crescuta
• Temperatura scazuta
• Radiatiile
Efectele nefavorabile ale factorilor externi
• efect bacteriostatic atenuarea /oprirea multiplicării bacteriilor,
fără omorârea lor proces reversibil
• efect bactericid omorârea bacteriilor
proces ireversibil
Aplicatii practice
• sterilizarea
• dezinfecţia
• conservarea tulpinilor bacteriene,
• obţinerea de vaccinuri (virulenţă atenuată sau nulă ) ( profilaxie)
• obţinerea de seruri (seroterapie)
Acţiunea agenţilor fizici
Temperatura înaltă• ruperea legăturilor proteice
• apa potenţeaza acţiunea (conductivitate termică crescută) – majoritatea formelor vegetative sunt distruse
la 56 C .– sporii - distruşi la t: 100-180 C
Acţiunea agenţilor fizici Desicarea (uscarea la aer)
• îndepărtarea apei din celulele bacteriene;
modificări structurale importante
– denaturări proteice,
– concentrarea unor săruri– distrugerea formelor vegetative
Acţiunea agenţilor fizici
Temperatura scăzută Liofilizarea• soluţie protectoare pentru proteinele bacteriene• răcire -78 C (zăpadă carbonică)
– metodă de conservare in vid a unor tulpini bacteriene
– obţinerea de preparate utile in terapia antibacteriană
Acţiunea agenţilor fizici
Temperatura scăzută
Congelarea - t: -78 C -20 C • congelarea rapidă
– conservă structurile celulare • congelarea lentă
– cristale aciculare intracitoplasmatice ruperea structurilor celulare
Acţiunea agenţilor fizici
Temperaturile usor scăzute (în jurul t= 0º C)
• efect bacteriostatic
• conservarea bacteriilor o perioada îndelungată (tulpini de control)
Acţiunea agenţilor fizici Radiatiile
forme de energie care se propaga in spatiu
sunt rezultatul miscarii
– undelor in câmpurile electrice
– particulelor atomice emise de substanţele radioactive
Acţiunea agenţilor fizici Tipuri de radiatii
Radiaţiile neionizante – apartin spectrului UV
– sursa naturală - radiaţiile solare – surse artificiale - lămpile cu cuarţ
• acţionează pe ADN–ul celular efect puternic bactericid sterilizarea suprafeţelor netede si a aerului din
încăperi
Acţiunea agenţilor fizici Tipuri de radiatii
Radiaţiile ionizante:
• molecule ionizate care intercţionează cu toate moleculele din jur.
• surse de radiaţii ionizante : – electronii de mare viteza (radiatiile β si γ) – undele electromagnetice (radiatiile X)
neutronii – nucleii de Heliu (radiatiile α)
Acţiunea agenţilor fizici
Efectele nocive ale radiatiilor ionizante:
– radioliza apei din diferite structuri celulare
– acumularea de produşi toxici : H+, OH-, H2O2
– leziuni ale moleculelor de ADN, urmate de blocarea multiplicării celulare
Acţiunea agenţilor fizici Mecanisme de actiune ale radiatiilor
• accentuarea vibraţiilor interatomice
• excitarea electronilor
• ruperea moleculelor cu rearanjarea ADN (mutaţiile)
• denaturarea proteinelor
• eliberarea compuşilor toxici (H2O2, O3…)
Efectele radiaţiilor
• influenţate de
– lungimea de unda
– timpul de expunere
– mărimea sursei
• reprezentate de
– stimulare a funcţiilor biologice celulare
– mutagen → moartea celulară
Acţiunea agenţilor fizici Ultrasunetele
• rup peretele celular
• dezintegreaza structurile intracelulare
• elibereaza energie sub forma de căldura ( temperaturi 50-80º C)
• omoara bacteriile (formele vegetative)
– sporii bacteriilor sunt foarte rezistenţi la acţiunea ultrasunetelor
ACŢIUNEA AGENŢILOR CHIMICI
Acţiunea agenţilor chimici
• substanţe dezinfectante- pentru decontaminarea suprafaţei obiectelor şi a aerului
• substanţe antiseptice- pentru decontaminarea tegumentelor şi mucoaselor
Acţiunea agenţilor chimici
Eficienta antisepticelor• fara toxicitate pentru organism • penetreaza in ţesuturi • nu se combină cu materiile organice • nu coloreaza ţesuturile• solubil si stabil in apă şi solvenţi organic • omoară germenii la concentraţii foarte
mici • spectru antibacterian larg
Acţiunea agenţilor chimici
Mecanisme de actiune:• alterarea permeabilităţii peretelui celular
(agenţii tensioactivi) • denaturarea proteica • interferenta cu grupările chimic active
ale proteinelor
Metabolismul bacterian
Metabolismul bacterian
• căi metabolice comune cu ale altor organisme vii
degradeaza o mare varietate de substante din mediul de viaţă – lipide (degradare oxidativa ale acizilor graşi), – glucide (ciclul acizilor tricarboxilici, glicoliza) – proteine
îşi resintetizează proteinele de care au nevoie din aminoacizii rezultaţi prin degradarea proteinelor
Necesităţile de cultivare
• substrate nutritive
• pH optim
• potenţial redox
• osmolaritatea optimă
• temperatura optimă
Metabolismul bacterianParticularitati
Caracteristica Tip de metabolism
întreaga activitate se desfăşoară strict in interiorul unei singure celule
Unicelular
singurele organite celulare sunt reprezentate de ribozomi, la nivelul cărora se sintetizează toate proteinele celulare
Necompartimentat
reacţiile metabolice şi sistemele de control apărute treptat, le asigură o mare eficienţă
Teleonomic
Metabolismul bacterianParticularitati
Caracteristica Tip de metabolism
bacteriile se adaptează rapid la condiţii variabile de mediu
Flexibil
toate reacţiile se desfăşoară cu viteză foarte mare, astfel încât timpul de generaţie este foarte redus (la E.coli este de aprox. 20 min)cromozomul bacterian codifica sinteza a aproximativ 3000 proteine
Restricţionat genetic
Influenţa temperaturii asupra multiplicării bacteriilor
Temperatura minimă
Temperatura optimă Temperatura maximă
sub care bacteriile se divid lent
Intervalul de temperatură în care bacteriile se divid cu o viteză specifică speciei peste care
bacteriile nu se mai divid
criofile mezofile termofile
0-10ºC 30-40 º C, patogene pentru om 35-37C
60-70 º C→100 º C
Clasificarea bacteriilor functie de necesităţile metabolice
–-> sursa de carbon
»organica
»anorganica
–-> sursa de energie
Sursa de carbon
• Autotrofe– se dezvolta pe medii alcătuite doar din
substanţe anorganice – sintetizează întregul material celular
pornind de la CO2
• Heterotrofe – utilizează carbonul din substanţe
organice (majoritatea bacteriilor patogene)
Sursa de carbon
• mixotrofe – pot utiliza carbonul din
• CO2 • substanţe organice
• paratrofe– microorganisme care prezintă defecte
metabolice „parazitează” o altă celulă vie
Sursa de energie
• fototrofe – bacterii fotosintetice – utilizează energia solară
• chimiotrofe – utilizează energia obţinuta din degradarea
substanţelor chimice:– chimioorganotrofe substanţe organice – chimiolitotrofe substanţe anorganice
Activitati consumatoare de energie
• mobilitatea bacteriana
• transportul activ al unor substante prin membrana celulara
• sintezele celulare
Clasificarea bacteriilor
Clasificarea bacteriilor
Tiul de eliberare a energiei
Comportamentul faţă de prezenţa
oxigenului
Ex de bacterii
strict aerobe respiraţia oxibiotică
se dezvolta numai in medii cu oxigen
Genurile: Mycobacterium, Bacillus;
strict anaerobe procese fermentative
oxigenul le este toxic (in prezenta sa s-ar produce H2O2, cu
efect toxic
Genurile:Clostridium, Bacteroides, Fusobacterium, Peptostreptococcus, Veillonella;
Clasificarea bacteriilorClasificarea bacteriilor
Tiul de eliberare a energiei
Comportamentul faţă de prezenţa
oxigenului
Ex de bacterii
aerob– anaerob facultative
respiraţie oxibiotică sau procese fermentative
se pot multiplica atât în prezenţa cât şi în absenţa oxigenului
majoritatea bacteriilor patogene pentru om
anaerobe– aerotolerante
Procese fermentative
oxigenul nu le este toxic
Streptococcus mutans- din flora comensală a şanţului gingival, implicat in patogeneza cariei dentare
Anaerobe microaerofile:
Procese fermentative
necesită prezenţa unei cantităţi mici de CO2 (5-20%)
Brucella spp, Neisseria spp.
Concluzie
Majoritatea bacteriilor pentru om sunt:
• chimioorganotrofe
• heterotrofe
• mezofile
• osmotolerante
• aerob- anaerob facultative