Appunti di microbiologia
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Informazioni: Prof Eugenio Debbia Università di Genova Facoltà di Medicina e Chirurgia DISC-Sezione di Microbiologia , Largo Rosanna Benzi 10,16132 Genova Tel: 010-353 38136, 338 8805 256 329 260 5218 FAX: +39-010-353 7651 http://www.microbiologia.unige.it/

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Appunti di microbiologia

Informazioni:

Prof Eugenio Debbia

Università di Genova

Facoltà di Medicina e Chirurgia

DISC-Sezione di Microbiologia,

Largo Rosanna Benzi 10,16132 Genova

Tel: 010-353 38136,

338 8805 256

329 260 5218

FAX: +39-010-353 7651

http://www.microbiologia.unige.it/

e-mail: [email protected]

Appunti di Microbiologia

W. Churchill


Microbiologia
MICROBIOLOGIA

  • Batteri

  • Virus

  • Miceti

  • Protozoi e altri parassiti


BATTERI

dimensioni

Cellula Eucariotica

Cellula

procariotica

Nucleo


STRUTTURA INTERNA DELLA CELLULA MICROBICA

a) CELLULA PROCARIOTICA b) CELLULA EUCARIOTICA

Membrana

citoplasmatica

Reticolo

endoplasmatico

Nucleoide

Citoplasma

Ribosomi

Ribosomi

Nucleo

Nucleolo

Membrana

nucleare

plasmide

Citoplasma

Parete

cellulare

Membrana

citoplasmatica

Mitocondrio

Cloroplasto


Composizione: H2O (80%), K, Na, Mg, Ca, Fe, Zn, P, S e macromolecole organiche

localizzazione delle macromolecole nella cellula batterica

Parete

Membrana

Flagello

Citoplasma

Polisaccaridi

Proteine

Granuli

D’accumulo

Ribosomi

Nucleoide

Acidi

nucleici

Lipidi


Il microscopio ottico
IL MICROSCOPIO OTTICO

  • Vite macrometrica:è la  manopola di regolazione grossolana della messa a fuoco.

  • Vite micrometrica: permette la regolazione fine della messa a fuoco. 

  • Regolatore dell’intensità luminosa:permette di variare l’intensità luminosa del campo.


Colorazione semplice delle cellule per l osservazione microscopica
COLORAZIONE semplice DELLE CELLULE PER L’OSSERVAZIONE MICROSCOPICA

Strisciare la coltura su un vetrino

Formando uno strato sottile

Ricoprire il vetrino con colorante

Risciacquare e asciugare

Asciugare all’aria

100x

Vetrino

Olio

Porre una goccia d’olio (da immersione)

sul vetrino; osservare con l’obiettivo 100x

Passare il vetrino sulla fiamma per fissare il campione


Colorazione di gram complessa o differenziale
COLORAZIONE DI GRAM MICROSCOPICA(complessa o differenziale)

Ricoprire lo striscio fissato al calore

con cristal-violetto per 2-3 minuti

Fase 1

Tutte le cellule si coloreranno di viola

Fase 2

Aggiungere soluzione iodata per 1 minuto

Le cellule rimarranno viola

Fase 3

Decolorare in alcool per circa 1-2 minuti

Le celluleGram-positive risulteranno

viola, quelle Gram-negative incolori

Colorare con fucsina per 1-2 minuti

Fase 4

G-

Le celluleGram-positive (G+) risulteranno viola, quelleGram-negative (G-) avranno una tonalità da rosa a rosso

G+


La colorazione di gram
La colorazione di Gram MICROSCOPICA

Un Gram positivo

Un Gram negativo

Un Gram positivo

Cocchi Gram positivi

Cocchi Gram positivi

Bastoncelli Gram negativi misti a cocchi Gram positivi


Colorazione di ziehl neelsen bacilli alcool acido resistenti
Colorazione di Ziehl-Neelsen MICROSCOPICA(bacilli alcool-acido resistenti)

  • Fucsina fenicata a caldo 5 m

  • Acido solforico (20%) 30’’

  • Alcool 30’’

  • Blu di metilene 1 m



Osservazione a contrasto di fase
Osservazione a contrasto di fase MICROSCOPICA

Un lievito (S. cerevisiae),

400x

Un batterio (L. sakei),

400x

Una muffa (G. candidum),

400x

Un attinomicete

400x

Un lievito (Y. lipolytica)

400x

Una muffa (R. oligosporus),

400x



Anatomia della cellula batterica
Anatomia della cellula batterica MICROSCOPICA

  • Schematicamente dall'esterno verso l'interno i batteri presentano:

  • a) glicocalice o slime

  • b) capsula

  • c) flagelli, pili o fimbrie

  • d) involucro (parete in generale) totalmente diverso tra gram-positivi e gram-negativi (tale differenza è messa in rilievo proprio dalla colorazione di Gram)

  • e) membrana citoplasmatica

  • f) mesosomi

  • g) citoplasma

  • cromosoma o altro materiale genetico accessorio: es. plasmidi.

  • ribosomi

  • corpi inclusi


Glicocalice
Glicocalice MICROSCOPICA

  • Materiale stratificato intorno alla cellula

  • Strato S: distribuzione regolare (cristallina) di sub-unità glicoproteiche

  • Capsula: matrice fibrosa costituita da polimeri di carboidrati


Flagelli
Flagelli MICROSCOPICA

  • Moto browniano

  • Movimento attivo

  • Flagello: unico filamento sprovvisto

  • di membrana – flagellina-

  • (diversa in specie batteriche diverse)

  • chemiotassi


STRUTTURA MICROSCOPICA

DI UN FLAGELLO

BATTERICO

Filamento

Flagellina

Uncino

Membrana

Esterna

LPS

Anello L

Anello P

Peptidoglicano

Periplasma

Anello MS

Membrana

citoplasmatica

Proteina Fli

invertitore

del motore

Proteina

Mot


Pili o fimbrie
Pili o Fimbrie MICROSCOPICA

  • Le fimbrie sono appendici diverse dai flagelli, sono costituite da una proteina detta pilina che gioca un ruolo fondamentale nel processo di adesione dei batteri ad altre cellule (patogenicità). Spesso sono codificati dai plasmidi (vedi oltre) sia come fimbrie per l'adesività sia come pilo detto sessuale per creare un ponte citoplasmatico tra due cellule batteriche nei processi di coniugazione.


Morfologia delle adesine MICROSCOPICA

Afimbrial adhesin

Type I fimbriae

Type IV fimbriae (= bundle forming pilus)

Curli


ADESINE BATTERICHE MICROSCOPICA


La parete cell wall
La Parete (Cell-Wall) MICROSCOPICA

  • E’ lo strato compreso tra la membrana citoplasmatica e la capsula

  • Gram+: peptidoglicano e ac. teicoici

  • Gram-: peptiglicano, lipoproteine, membrana esterna e lipolisaccaride (LPS)

  • Fornisce protezione osmotica (5-20 atm) entra in gioco nella divisione non ha permeabilità selettiva


RAPPRESENTAZIONE SCHEMATICA MICROSCOPICA

DELLA PARETE CELLULARE

DEI GRAM POSITIVI E NEGATIVI

Gram positivi

Gram negativi

Peptidoglicano

Peptidoglicano

Membrana

Membrana

citoplasmatica

Periplasma

Membrana esterna

Lipopolisaccaridi e

proteine


Parete cellulare dei gram positivi
PARETE CELLULARE DEI GRAM POSITIVI MICROSCOPICA

Proteina associata

alla parete

Acido teicoico

Acido

lipoteicoico

Peptidoglicano

Membrana

citoplasmatica


Batterio gram negativo
BATTERIO GRAM NEGATIVO MICROSCOPICA

Membrana esterna

Membrana

citoplasmatica

Peptidoglicano


Parete cellulare dei gram negativi
PARETE CELLULARE DEI GRAM NEGATIVI MICROSCOPICA

Polisaccaride O-specifico

Core polisaccaridico

Esterno

Lipopolisaccaride

(LPS)

Porina

Lipide A

Membrana

esterna

Lipoproteina

Fosfolipide

Periplasma

Peptidoglicano

Membrana

citoplasmastica

Interno


Enzimi attivi sulla parete
Enzimi attivi sulla parete MICROSCOPICA

  • Lisozima, contenuto nella saliva, lacrime e mucosa nasale,

  • Autolisine, contenute negli stessi batteri: glicosidasi, amidasi e peptidasi

  • (enzimi che intervengono sulla sintesi di parete).


Membrana citoplasmatica
Membrana citoplasmatica MICROSCOPICA

  • Costituita da fosfolipidi e proteine, non contiene steroli (negli eucarioti) presenta invaginazioni: i mesosomi importanti nella formazione del setto vi è attaccato il DNA in certe specie su altri mesosomi vi è un sistema di trasporto attivo (fotosintesi, azoto)


Doppio strato fosfolipidico della membrana citoplasmatica batterica
Doppio strato fosfolipidico della Membrana Citoplasmatica batterica

Lipidi 40% (steroli assenti, fosfolipidi ++)

Acidi grassi

Regione

idrofila

Regione

idrofobica

H2O

Glicerolo

Fosfato


Struttura della membrana citoplasmatica
STRUTTURA DELLA MEMBRANA CITOPLASMATICA batterica

Esterno

Gruppi

idrofilici

Fosfolipidi

Gruppi

idrofobici

Interno

Molecola

fosfolipidica

Proteine integrali

di membrana


Membrana citoplasmatica funzioni
Membrana citoplasmatica battericaFunzioni

  • permeabilità selettiva e trasporto,

  • trasporto elettroni e fosf. ossidativa

  • escrezione enzimi idrolitici

  • contiene enzimi e proteine (carrier) deputate alla sintesi del DNA, polimeri della parete, lipidi di membrana contiene recettori e proteine necessarie alla chemiotassi

  • Il 50% della membrana si presenta in uno stato semifluido dovuto alla grande attività per la crescita batterica


FUNZIONI DELLA MEMBRANA CITOPLASMATICA batterica

Barriera

di permeabilità

Previene dispersioni e funziona come centro di transito

per il trasporto di nutrienti da e verso la cellula

Sito di ancoraggio

Siti di molte proteine coinvolte nel trasporto, nelle vie biosintetiche e nella chemiotassi

Produzione dell’energia

Enzimi della catena respiratoria

Mesosomi ?


Forza motrice protonica: battericale reazioni biochimiche a livello di MC creano un eccesso

di H+ all’esterno (gradiente) che tendono a rientrare. Attraverso ATPasi la cellula

genera ATP.


Lo spazio periplasmico
Lo spazio periplasmico batterica

  • E’ compreso tra la membrana interna e quella esterna, è riempito da un gel formato da peptidoglicano idratato. Diffusi nel gel vi sono inoltre proteine ed oligosaccaridi nonché proteine leganti specifici substrati, enzimi come la fosfatasi alcalina che reagendo con substrati li rendono trasportabili all’interno. Molti di questi composti intervengono nella regolazione della pressione osmotica, per esempio, cellule che crescono in ambiente ipotonico aumentano la sintesi di oligosaccaridi.


Struttura del lipopolisaccaride dei batteri gram negativi
STRUTTURA DEL LIPOPOLISACCARIDE DEI BATTERI GRAM NEGATIVI batterica

Polisaccaride O-specifico

Core polisaccaridico

Lipide “A”

Acidi grassi saturi


Struttura unita basale
Struttura battericaUNITA’ BASALE

N-acetilglucosamina (G)

Acido N-acetilmuramico (M)

(1-6)

Gruppo

N-acetile

Legame sensibile

Al lisozima

Legami

peptidici

L-alanina

Acido D-glutammico

D-alanina

Acido Meso diaminopimelico


Legame tra le unita peptidiche e glicaniche nella formazione dello strato di peptidoglicano
LEGAME TRA LE UNITA’ PEPTIDICHE E GLICANICHE NELLA FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO

Scheletro

del glicano

Peptidi

Escherichia coli

(Gram negativo)

Staphylococcus aureus

(Gram positivo)


Sistemi di secrezione gram negativi
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-negativi)

  • sono NOTI SEI SISTEMI di esportazione di molecole effettrici nella membrana e citoplasma della cellula ospite della quale modulano ed alterano le funzioni per favorire la propria sopravvivenza e replicazione nei tessuti dell.ospite (49, 100, 293). L.energia necessaria per il trasporto del substrato è fornita da ATP per azione di ATPasi (tranne che nel sistema IV) situata nella faccia interna della membrana citoplasmica. Alla secrezione di molte proteine batteriche partecipano delle chaperonine che legano il substrato, ne impediscono la degradazione e ne orientano il passaggio attraverso i vari sistemi (5).


Sistemi di secrezione gram negativi1
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-negativi)

  • Tipo I: la proteina è direttamente liberata nell’ambiente attraverso una porina

  • Complesso trimerico ABC (ADP binding cassette) .one-step., cioè senza modifiche o clivaggi a

  • livello del periplasma, composto dal trasportatore ABC. La sequenza segnale è presente nel termine C della

  • proteina secreta. Esempio: (HlyB) + fattore accessorio (HlyD) + fattore addizionale della membrana esterna

  • (Tol C). È responsabile della secrezione dell.emolisina HlyA dell.E. coli, dell.adenilato ciclasi (B. pertussis),

  • leucotossina (P. haemolytica) proteasi (P. aeruginosa), e di altre tossine (107).


Sistemi di secrezione gram negativi2
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-negativi)

  • Tipo II: la proteina viene immessa nello spazio periplasmico quindi un vettore la porta all’esternoSistema (.two-step.) in cui avviene prima clivaggio della sequenza leader poi il passaggio,

  • attraverso la membrana interna tramite sistema sec e/o GSP (General Secretory pathway), nel periplasma,

  • quindi trasporto della proteina matura (troncata al termine .N) nella membrana esterna mediato da 12

  • proteine presenti nella membrana interna (alcune simili a proteine dei pili tipo IV ed all.apparato .export. di

  • batteriofagi filamentosi ed alla proteina secretina del sistema III). Il canale di passaggio è proporzionato alle

  • dimensioni delle molecole (proteasi, lipasi, fosfo lipasi, cellulasi, pectinasi) o tossine da esportare, come la

  • 10

  • tossina colerica (CTx), pullulanasi di K. oxytoca, aerolisina di A. hydrophila, e tossine di diverse specie

  • patogene appartenenti alla famiglie delle Legionelle, Enterobatteriacee, Pseudomonadacee (5).


Sistemi di secrezione gram negativi3
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-negativi)

  • TipoIII: la proteina è introdotta nella cellula bersaglio direttamente con un meccanismo tipo siringa

  • TIPO III: Sistema (.one step.) composto da un complesso di oltre 20 proteine che si assemblano in un

  • canale altamente regolato che attraversa la membrana interna, il periplasma e la membrana esterna, a guisa di

  • siringa munita di relativo ago da iniezione che penetra nella membrana della cellula bersaglio. Visibile al

  • microscopio elettronico come struttura similflagellare con corpo conformato a dischi sovrapposti e l.ago di

  • varia lunghezza a seconda della specie batterica (ad es., 50-588 nm. nei coli EPEC, molto più corto nelle

  • shigelle) (296bis). Questo sistema è usato da numerosi batteri, come: Salmonelle, Shigelle, Yersinie, E. coli

  • EPEC e EHEC, Legionelle, Vibrioni, Aeromonas, Chlamydia spp, B. bronchiseptica, Pseudomonas

  • aeruginosa, Erwinia (18, 37, 100, 148, 293, 294, 296bis, 353, 354). Il sistema delle Salmonelle è codificato

  • da tre isole cromosomiche di patogenicità (Quadro3). Nelle Shigelle i geni codificanti il sistema III sono

  • situati invece in un plasmide di 220 Kb.


Sistemi di secrezione gram negativi4
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-negativi)

  • TipoIV: il prodotto è inserito in un altro microorganismo o cellula mediante un ponte citoplasmatico (donatore e ricevente) Sistema (.two-step.) composto da circa 30 proteine (descritto prima per le IgA-1 proteasi e poi

  • per varie adesine, invasine e tossine, fattori di motilità, siero-resistenza). È un Sistema di autotrasporto:

  • Come funziona?

  • 1) Viene sintetizzata una poliproteina (precursore) che poi è esportata con apparato

  • .sec.

  • 2) Clivaggio della sequenza leader della poliproteina da peptidasi sulla membrana

  • citoplasmica

  • 3) Liberazione nel periplasma della proteina matura 4) Il dominio β (poro) si inserisce nella membranaesterna ! struttura .β Barrel. o foro

  • (conformazione proteica complessa composta da foglietti β multipli antiparalleli con

  • due superfici amfipatiche, una idrofila e una idrofobica)

  • 5) Traslocazione del dominio attraverso il canale verso l.esterno con clivaggio

  • proteolitico e liberazione della proteina matura (ad es.: IgA-1 proteasi)

  • Perché è definito .autotrasportatore.?

  • Perché il passaggio della proteina nell.OMP (outer membrane protein) è mediato dal suo Ctermine

  • senza bisogno di energia e di fattori accessori per il processo di traslocazione.

  • Impiegato per la secrezione di proteine (tossine) o complessi proteine-DNA con comuni

  • sequenze aminoacidiche nei domìni N- e C-terminali e H (o passeggero) da numerosi batteri:

  • - Rickettsia spp. (rOmpA, B, SipT)

  • - B. pertussis (BrkA), B. parapertussis (pertactina P70), B. bronchiseptica (TcfA), N.

  • gonorrhoeae e meningitidis (IgA-1 proteasi)

  • - E. coli (AIDA-1, Ag13, Esp C, Esp P, Pet, Tsh), S. flexneri (sepA, ShMu, IcsA), Serratia

  • marcescens (Ssp, Ssp-h1, Ssp-h2), H. influenzae(IgA-1 proteasi, Hap, Hia, Hsf), Moraxella

  • catarrhalis (UspA-1, UspA-2)

  • - Helicobacter pylori (VacA, CagA), H. mustelae (Hsr)

  • - L. pneum


Sistemi di secrezione gram negativi5
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-negativi)

  • Tipo V: la proteina è portata all’esterno mediante se stessa (autotrasporto)

  • TIPO V: simile al tipo II in quanto usa il sistema di esportazione di tossine sec-dipendente per raggiungere il

  • periplasma ma non abbisogna di proteine accessorie come il II e si comporta quindi da sistema autotrasportatore

  • come il sistema IV. Usato da: B. pertussis (FHA-B), H. influenzae (proteine ad alto PM o

  • HMVs), H. ducreyi (adesina LspA), - P. mirabilis (emolisina Hpm).


Sistemi di secrezione gram negativi6
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-negativi)

  • TIPO VI: Sistema (two-step o .two- partner secretion.) descritto per adesina FHA (B. pertussis)


Sistemi di secrezione gram negativi7
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-negativi)

  • Tipo I: la proteina è direttamente liberata nell’ambiente attraverso una porina

  • Tipo II: la proteina viene immessa nello spazio periplasmico quindi un vettore la porta all’esterno

  • TipoIII: la proteina è introdotta nella cellula bersaglio direttamente con un meccanismo tipo siringa

  • TipoIV: il prodotto è inserito in un altro microorganismo o cellula mediante un ponte citoplasmatico (donatore e ricevente)

  • Tipo V: la proteina è portata all’esterno mediante se stessa (autotrasporto)


Sistemi di secrezione gram positivi
Sistemi di secrezione FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO(Gram-positivi)

  • Le proteine elaborate nel citoplasma sono trasferite a livello di membrana citoplasmatica qui alcune proteine vettore (chaperone) mediano il passaggio attraverso la parete durante il quale la proteina si trasforma nella versione funzionale con meccanismo non noto


Funzioni del cromosoma
FUNZIONI DEL CROMOSOMA FORMAZIONE DELLO STRATO DI PEPTIDOGLICANO

  • Il cromosoma consiste di circa 3,8 milioni di basi appaiate, esso è diviso funzionalmente in segmenti, ciascuno dei quali determina una sequenza di aminoacidi e quindi la struttura di una proteina. Queste proteine, enzimi, componenti della membrana ecc. costituiscono le proprietà del microrganismo. Un segmento di DNA che determina un prodotto funzionale è chiamato gene. Gli eventi attraverso i quali una sequenza di nucleotidi di un gene determina una proteina sono i seguenti:



  • Gli aminoacidi sono attivati enzimaticamente e trasferiti ad una molecola particolare di RNA chiamato RNA transfer (tRNA). Questi tRNA hanno una struttura che presenta ad una estremità una tripletta di basi sul mRNA, ed all’altra estremità hanno legato l’aminoacido corrispondente. La tripletta posta sul mRNA si chiama codon.



Plasmidi
PLASMIDI Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • I plasmidi sono piccoli elementi di DNA circolare che si replicano autonomamente (replicon, fattori R, elementi genetici extracromosomici, geni aggiunti, episomi, profagi non integrati). Codificano per funzioni non indispensabili per la cellula, ma che possono essere fondamentali in particolari ambienti.

  • Diffusione della resistenza agli antibiotici


Plasmidi1
PLASMIDI Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Elementi genetici extracromosomici DNA circolare, doppia elica replicazione autonoma ( da 1.5 a 400 Kb 1-1,5 Kb = 1 gene

  • 4500 Kb = cromosoma

  • 1 Mdal = 1 milione dalt = 3 Kb

  • 1ųm = 2 Mdal


Plasmidi classificazione
PLASMIDI Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.Classificazione

  • Fenotipo

  • Numero di copie

  • Peso molecolare

  • Frammenti di restrizione

  • Gruppo di compatibilità

  • Genetico e biochimico

  • Fattori R coniugativi e non

  • Amplificazione dei geni

  • Batteriocine


Endospore
ENDOSPORE Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Diversi microorganismi (gram+), quando le condizioni ambientali diventano sfavorevoli, sono in grado di formare endospore (Bacillus, Clostridium, Sporosarcina ecc.) che poi sono liberate nell’ambiente.

  • La spora è una cellula in fase di riposo, altamente resistente al calore, all’essiccamento, e agenti chimici, quando le condizioni risultano nuovamente favorevoli la spora germina e produce una cellula vegetativa.


Sporulazione
Sporulazione Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • La sporulazione comporta la produzione di nuove strutture, enzimi e metaboliti. Circa 200 geni strutturali sono attivati durante il processo. Inizia con una invaginazione della MC sino a racchiudere il nucleo. La prespora si trova così racchiusa tra due membrane capaci di sintetizzare parete nella parte compresa tra loro. La prima struttura che appare si chiama corteccia, con internamente la parete della spora, all’esterno delle due membrane si costituisce la tunica sporale (mantello), ed oltre la tunica l’esosporio. Tutto richiede una gran quantità di calcio e sintesi di ac. dipicolinico. All’interno ove è contenuto il nucleo (core), gli enzimi vegetativi sono degradati e rimpiazzati da costituenti della spora.


Stadi di formazione dell endospora

7-10h Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

STADI DI FORMAZIONE DELL’ENDOSPORA

Stadio 7

Stadio 0

Parete

Esosporio

Membrana

citoplasmatica

Cellula

vegetativa

Core

Spora libera

DNA

Stadio 6

Stadio 1

Strati corticali

Stadio 2

Stadio 5

Spora in via di sviluppo

Core

Nucleo

centrale

Membrana

esterna

della spora

Stadio 3

Stadio 4

Disidratazione

Membrana

interna della spora

Esosporio

Corteccia iniziale


Propriet
Proprietà Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Core: contiene il nucleo, tutti i componenti della sintesi proteica ed un sistema per generare energia basato sulla glicolisi. L’energia per la germinazione è conservata in 3-fosfoglicerato piuttosto che ATP. La resistenza è dovuta in parte allo stato disidratato e alla presenza nel core di dipicolinato di calcio (intermedio nella sintesi della lisina)


Propriet1
Proprietà Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Parete della spora

  • E’ lo strato più interno di parete che circonda la MI della spora, composta di peptidoglicano (diventerà parete nella cellula quando germinerà)


Propriet2
Proprietà Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Cortex

  • E’ lo strato più spesso dell’involucro della spora, contiene peptidoglicano ma con meno legami crociati di quello usuale. Sensibile al lisozima, la sua autolisi è importante durante la germinazione.


Propriet3
Proprietà Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Mantello

  • E’ composto da proteine di tipo cheratinoso aventi molti legami disolfuro. Impermeabile agli agenti chimici.


Propriet4
Proprietà Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Esosporio

  • Lipoproteina contenente alcuni carboidrati.


Fisiologia della spora
Fisiologia della spora Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Scarso o nessun consumo di O2

  • Attività enzimatiche scarse o assenti

  • Assenza di sintesi macromolecolari

  • Resistenti agli UV e all’essiccazione

  • Termoresistenza: stabilità proteine (particolare stabilizzazione della struttura 2aria e 3aria), Ca, acido dipicolinico  problema sterilizzazione

  • Possono sopravvivere per decine di anni


Germinazione
GERMINAZIONE Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Avviene in tre stadi: attivazione, iniziazione e crescita.

  • Attivazione Anche se posta in ambienti favorevoli la spora non germina se non vi è danno al mantello: calore, abrasione, acidità e composti contenenti gruppi sulfidrici liberi. Iniziazione Una volta attivata la spora, la germinazione avviene se certi effettori sono legati (L-alanina, adenosina). Questo mette in azione l’autolisina che degrada il cortex. E’ assunta acqua, è liberato il dipicolinato di calcio e sono degradati gli altri costituenti della spora.

  • Crescita Si osserva un rigonfiamento all’interno (core) e quindi sintesi di nuova parete su quella già presente (parete della spora) con successiva divisione cellulare.


  • DIFFERENZE PRINCIPALI TRA ENDOSPORA E CELLULA ORIGINARIA Il tRNA trova la tripletta complementare sul mRNA. Il ribosoma si muove sul mRNA e la sintesi procede. Il processo è noto come traduzione.

  • Morfologia e dimensioni

  • Composizione

  • Resistenza agenti chimici e fisici

  • Attività metaboliche


ad