Divisione battericaDivisione batterica

Divisione Divisione battericabatterica

Replicazione del cromosoma Replicazione del cromosoma battericobatterico

Replicazione Replicazione del cromosoma del cromosoma

battericobatterico

Replicazione del DNAReplicazione del DNA

Divisione battericaDivisione batterica

Formazione del setto Formazione del setto nella divisione nella divisione

battericabatterica

Fissione Fissione binaria in binaria in

Escherichia Escherichia colicoli

Bacillo in divisioneBacillo in divisione

Cocchi in Cocchi in divisionedivisione

Streptococchi a vari stadi di divisioneStreptococchi a vari stadi di divisione

MicrorganismoMicrorganismo °C°C Tempo diTempo diduplicazioneduplicazione

Velocità di crescita di alcuni batteriVelocità di crescita di alcuni batteri

Bacillus stearothermophilusBacillus stearothermophilus 6060 8,4 minuti8,4 minuti

Vibrio natriegensVibrio natriegens 3737 9,6 minuti9,6 minuti

Escherichia coliEscherichia coli 4040 21 minuti21 minuti

Bacillus subtilisBacillus subtilis 4040 25,8 minuti25,8 minuti

Pseudomonas putidaPseudomonas putida 3030 45 minuti45 minuti

Vibrio marinusVibrio marinus 1515 81 minuti81 minuti

Rhodobacter sphaeroidesRhodobacter sphaeroides 3030 132 minuti132 minuti

Mycobacterium tuberculosisMycobacterium tuberculosis 3737 6 ore6 ore

Nitrobacter agilisNitrobacter agilis 2727 20 ore20 ore

Terreni di coltura in batteriologiaTerreni di coltura in batteriologia LiquidiLiquidi

di arricchimentodi arricchimento di arricchimento selettivodi arricchimento selettivo

SolidiSolidi - solidificabili: contengono agar all'1-2% (fonde a 100 °C e - solidificabili: contengono agar all'1-2% (fonde a 100 °C e

solidifica a 45 °C)solidifica a 45 °C) - solidificati: contengono sostanze proteiche che, se - solidificati: contengono sostanze proteiche che, se

riscaldate, vengono denaturate, solidificandoriscaldate, vengono denaturate, solidificando di isolamentodi isolamento di isolamento selettivodi isolamento selettivo

Di trasportoDi trasporto semisolidi (contengono agar allo 0,5%)semisolidi (contengono agar allo 0,5%) liquidi (soluzioni saline tamponate)liquidi (soluzioni saline tamponate)

Curva di crescita battericaCurva di crescita batterica

Fattori ambientali che condizionano la crescita battericaFattori ambientali che condizionano la crescita batterica

TemperaturaTemperatura: tutti i batteri sono caratterizzati da un : tutti i batteri sono caratterizzati da un intervallo di temperatura in cui possono crescere; intervallo di temperatura in cui possono crescere; all’interno di tale intervallo vi è un optimum di all’interno di tale intervallo vi è un optimum di replicazione, che in genere è molto prossimo al limite replicazione, che in genere è molto prossimo al limite superiore dell’intervallo.superiore dell’intervallo.

In base alla temperatura di crescita i batteri si dividono in In base alla temperatura di crescita i batteri si dividono in tre gruppi:tre gruppi:

Temperature di Temperature di crescita battericacrescita batterica

PsicrofiliPsicrofili (o criofili): crescono tra (o criofili): crescono tra circa –5 e 20 °C; circa –5 e 20 °C; optimum di sviluppo intorno ai 15 °C.optimum di sviluppo intorno ai 15 °C.

MesofiliMesofili: crescono tra circa 20 e 45 : crescono tra circa 20 e 45 °C; °C; optimum di sviluppo intorno ai 37 °C.optimum di sviluppo intorno ai 37 °C.

TermofiliTermofili: crescono tra circa 40 e : crescono tra circa 40 e oltre 90 °C;oltre 90 °C;optimum di sviluppo intorno ai 60 °C.optimum di sviluppo intorno ai 60 °C.

Condizioni ambientali estreme di Condizioni ambientali estreme di crescita microbicacrescita microbica

Stress Condizioni ambientali Microrganismi

Temperatura 110-113°C, profondità marine 67-102°C, sedimenti marini 85°C, sorgenti calde 75°C, sorgenti sulfuree calde

Pyrolobus fumarii Methanopyrus kandleri Pyrodictium abyssi Pyrococcus abyssi Thermus Sulfolobus Thermothrix thiopara

Stress osmotico 13-15% NaCl 25% NaCl

Chlamydomonas Halobacterium Halococcus

pH acido < pH 3,0 pH 0,5

Saccharomyces Thiobacillus Picrophilus oshimae

pH basico pH 10,0 Bacillus

Acqua disponibile aw = 0,6-0,65 Torulopsis Candida

Temperatura e pH basso 85°C, pH 1,0 Cyanidium Sulfolobus acidocaldarum

Pressione 500-1,035 atm Colwellia hadaliensis

Radiazione 1,5 milioni di rad Deinococcus radiodurans

Temperature di crescita battericaTemperature di crescita batterica

AtmosferaAtmosfera: in base alla percentuale di ossigeno (o di altri gas) : in base alla percentuale di ossigeno (o di altri gas) richiesta nell’atmosfera di incubazione i batteri si dividono in:richiesta nell’atmosfera di incubazione i batteri si dividono in:

Aerobi obbligatiAerobi obbligati: crescono solo in presenza di ossigeno : crescono solo in presenza di ossigeno atmosferico (21%)atmosferico (21%)

Aerobi facoltativiAerobi facoltativi (o anaerobi facoltativi): crescono (o anaerobi facoltativi): crescono indifferentemente in presenza o in assenza di ossigeno (ma indifferentemente in presenza o in assenza di ossigeno (ma generalmente la crescita è più rigogliosa in sua presenza)generalmente la crescita è più rigogliosa in sua presenza)

Anaerobi obbligati strettiAnaerobi obbligati stretti: crescono solo in assenza di : crescono solo in assenza di ossigeno atmosferico e muoiono se esposti all’ossigenoossigeno atmosferico e muoiono se esposti all’ossigeno

Anaerobi obbligati aerotollerantiAnaerobi obbligati aerotolleranti: crescono in assenza di : crescono in assenza di ossigeno ma ne sopportano l’esposizione, per tempi e/o a ossigeno ma ne sopportano l’esposizione, per tempi e/o a concentrazioni variabili (generalmente 2-8%)concentrazioni variabili (generalmente 2-8%)

MicroaerofiliMicroaerofili: crescono in presenza di ossigeno atmosferico : crescono in presenza di ossigeno atmosferico ma lo sviluppo è più rigoglioso a concentrazioni inferiori (2-ma lo sviluppo è più rigoglioso a concentrazioni inferiori (2-18%)18%)

CapnofiliCapnofili: richiedono una concentrazione di CO: richiedono una concentrazione di CO22 maggiore maggiore (10%) di quella contenuta nell’atmosfera (0,03%)(10%) di quella contenuta nell’atmosfera (0,03%)

Fattori ambientali che condizionano la crescita battericaFattori ambientali che condizionano la crescita batterica

pHpH: per la maggior parte dei batteri l’intervallo consentito è : per la maggior parte dei batteri l’intervallo consentito è compreso tra 5 e 8; l’optimum è compreso tra 6,5 e 7,5: nei compreso tra 5 e 8; l’optimum è compreso tra 6,5 e 7,5: nei terreni di coltura viene mantenuto costante da sistemi tampone terreni di coltura viene mantenuto costante da sistemi tampone (il più usato: K(il più usato: K22HPOHPO44 + KH + KH22POPO44).).

In base al pH di crescita i batteri si dividono in tre gruppi:In base al pH di crescita i batteri si dividono in tre gruppi: AlcalofiliAlcalofili: pH compreso tra 7 e 11 (optimum 10): pH compreso tra 7 e 11 (optimum 10) NeutrofiliNeutrofili: pH compreso tra 4 e 9 (optimum 7): pH compreso tra 4 e 9 (optimum 7) AcidofiliAcidofili

facoltativifacoltativi: crescono meglio a pH acido ma si sviluppano : crescono meglio a pH acido ma si sviluppano anche a pH 7anche a pH 7

obbligatiobbligati: crescono solo a pH acido (intorno a 3 o inferiore): crescono solo a pH acido (intorno a 3 o inferiore) Pressione osmoticaPressione osmotica: la concentrazione di NaCl nei terreni di : la concentrazione di NaCl nei terreni di

coltura generalmente riflette quella fisiologica plasmatica coltura generalmente riflette quella fisiologica plasmatica (0,9%).(0,9%).

UmiditàUmidità: la presenza di acqua libera nei terreni solidi è di vitale : la presenza di acqua libera nei terreni solidi è di vitale importanza.importanza.

Fattori ambientali che condizionano la crescita battericaFattori ambientali che condizionano la crescita batterica

Colonie batteriche su piastraColonie batteriche su piastra

Piastre di diversi terreni di colturaPiastre di diversi terreni di coltura

Colonie di Colonie di Bacillus anthracisBacillus anthracis con con caratteristica morfologia a “caput medusae”caratteristica morfologia a “caput medusae”

6 X

28 X

Tipi nutrizionali dei microrganismi in Tipi nutrizionali dei microrganismi in funzione della fonte di energia e di carboniofunzione della fonte di energia e di carbonio

Tipo Fonte di energia

Fonte di carbonio Microrganismi

FOTO AUTOTROFI Luce CO2 Alghe verdi-blu Batteri fotosintetici

FOTOETEROTROFI Luce Composti organici Batteri rossi non sulfurei, fotosintetici

CHEMIOAUTOTROFI Composti inorganici

CO2 Solfo-, ferro-, ammonio-batteri; numerosi tipi di batteri metano-produttori

CHEMIOETEROTROFI Composti organici

Composti organici Protozoi, funghi, la maggior parte dei batteri (tutti i batteri di interesse medico)

METABOLISMOMETABOLISMO

Caratteri generali dei processi Caratteri generali dei processi catabolici e anabolicicatabolici e anabolici

Catabolici Anabolici

Scambio energetico Esoergonico Endoergonico

Tipo di reazione Ossidativa Riduttiva

Natura della conversione Molecole complesse semplici (degradativa)

Molecole semplici complesse (biosintetica)

Contenuto energetico maggiore nei………. Substrati Prodotti

GLICOLISIGLICOLISI

Metabolismo dell’acido piruvicoMetabolismo dell’acido piruvico

Ciclo di KrebsCiclo di Krebs

Anabolismo di Anabolismo di Escherichia coliEscherichia coli