¡Descarga Apunts microbiologia y más Diapositivas en PDF de Biología solo en Docsity!
BIOLOGIA 2n BTX
TEMA 8. MICROBIOLOGIA
1. ELS VIRUS. 1.1. CONCEPTE I ESTRUCTURA
- VIRUS ---> q sense organització cel·lular q amb capacitat de reproduir-se en l’interior d'altres cèl·lules
- NO es consideren estructures vives: 1. no es reprodueixen per si mateixos : necessiten enzims + ribosomes d’una altra cèl·lula 2. no presenten nutrició
- els virus són o no estructures vives? IRRELLEVANT El que és important à els virus produeixen malalties (animals, vegetals, l’ésser humà)
- 2 conceptes ≠ : 1. VIRUS : estructura vírica fora de la cèl·lula en la que es reprodueix. 2. VIRIÓ : estructura vírica dintre de la cèl·lula en la que es reprodueix **_ESTRUCTURA
- Material genètic:_** § ADN o ARN § gens per síntesi de les proteïnes ---> càpsida +enzims 2) Càpsida: § estructura proteica que embolcalla el material genètic § capsòmer : cada subunitat de la càpsida; (una/un grup de proteïnes. 3) Embolcalls externs: § membrana similar a la membrana cel·lular § no present en tots els virus
**_1. ELS VIRUS. 1
- ELS VIRUS. 1.2. CLASIFICACIÓ.** TIPUS DE VIRUS Segons **ÀCID NUCLÈIC_** q DNA bicatenari ---> patògens de bacteris i animals q DNA monocatenari ---> patògens de bacteris q RNA bicatenari ---> patògens d’animals i vegetals q RNA monocatenari ---> patògens d’animals à SARS-CoV- 2 Segons CÈL·LULES INFECTADES q virus de cèl·lules vegetals ---> sense embolcalls externs q virus de cèl·lules animals ---> amb embolcalls externs q virus de bacteris ---> bacteriòfags Segons ESTRUCTURA CÀPSIDA q virus icosaèdrics o cúbics ---> càpsida polièdrica o esfèrica q virus helicoïdals ---> càpsida allargada q virus mixtos : ---> càpsida icosaèdrica + peu helicoïdal
1. ELS VIRUS. 1.3. CICLE VITAL DELS VIRUS CICLE VITAL D'UN VIRUS
- infecció = surt d'un organisme ààà entra en un altre organisme
- el virus abandona un organisme ---> 2 possibilitats…
- un altre organisme
- estructura molecular inerta que acaba alterant-se FASES: 1. ADSORCIÓ El virus s'uneix a: la membrana de la cèl·lula la paret cel·lular del bacteri unió à proteïna vírica / proteïna hoste 2. PENETRACIÓ: entrada del virus o el seu material genètic a la cèl·lula hoste sistemes de penetració: 1. bacteriòfags : cua contràctil que forada la membrana ---> entrada DNA/RNA
- virus de cèl·lules animals: embolcall extern virus + membrana cèl·lula, --- > endocitosi = entra càpsida + DNA/RNA
- virus de cèl·lules vegetals: vectors = organismes que introdueixen el virus (insectes): entra càpsida + DNA/RNA
1. ELS VIRUS. 1.4. RETROTRANSCRIPCIÓ CONCEPTE: RNA --- retrotranscripció ---> DNA Enzim clau: transcriptasa inversa (Tc.inv.) Exemple: virus SIDA CICLE VITAL 1. Adsorció à unió virus/cèl·lula hoste ---> proteïna embolcall extern virus + receptor de membrana cèl·lula hoste fusió embolcall extern virus/membrana cel·lular 2. Penetració à entrada virus per endocitosi desacoblament capsòmers ==> RNA lliure en citoplasma 3. Síntesi o eclipsi à còpia del material genètic Tc.inv. ---> còpia DNA complementària a RNA víric ==> molècula doble DNA/RNA Tc.inv. ---> a) degrada RNA, b) sintesi DNA complementària a la cadena DNA existent ==> doble cadena DNA = provirus ü provirus ---> integració en cromosoma cèl·lula hoste ü Latència durant molts anys
1. ELS VIRUS. 1.4. RETROTRANSCRIPCIÓ 4. Activació provirus ==> surt del cromosoma de la cèl·lula provirus DNA --- Tc ---> RNA --- Td ---> proteïnes víriques : ® Tcasa.inv. ® capsòmers ® proteïnes de l’embolcall ® enzims 5. Maduració o assemblatge à unió de: ® RNA víric ® Tc.inv ® enzims ® Capsòmers ................... ---> virions proteïnes de l’embolcall ---> a membrana cel·lular 6. Alliberament à exocitosi dels virions ==> envoltats per membrana cel·lular = embolcall extern 7. infecció d’una nova cèl·lula
1. ELS VIRUS. 1.4. RETROTRANSCRIPCIÓ
1. ELS VIRUS. 1.5. ORIGEN I NATURALESA DELS VIRUS ORIGEN
- 2 possibilitats per l’origen dels virus: § independent de les cèl·lules § dependent de les cèl·lules
- virus es multipliquen dintre de cèl·lules ==> no poden ser anteriors!!!
- Possibles explicacions: § virus DNA ---> fragments DNA despresos del cromosoma § virus RNA ---> a partir de RNAm SÓN ÉSSERS VIUS? § Genèticament ....... SI ---> poden replicar/duplicar el seu material genètic § Fisiològicament ..... NO ---> o NO tenen metabolisme propi. o NO transformen energia. o NO necessiten nutrients.
- debat secundari ---> estructures patògenes = malalties
Domini Arqueas Bacteris Membrana cel·lular
- Lípids molt diferents a la resta d’organismes
- No fofolípids
- formats per enllaç èter
- Lípids formats per enllaç èster
- Sí fosfolípids Genoma
- 1 molècula DNA
- Circular
- Tc i Td molt similars a cèl. eucariotes
- 1 molècula DNA
- circular
- Tc i Td diferents a cèl. eucariotes localització genoma citoplasma citoplasma orgànuls cel. Només ribosomes Només ribosomes tamany ribosomes 70S 70S metabolisme Fotòtrofs heteròtrofs (llum + mol. Org.) Quimiolitòtrofs autòtrofs (mol. Inorg + CO2) Quimioorganòtrofs autòtrofs (mol. Org + CO2) Quimioorganòtrofs heteròtrofs (mol. Org. + mol.org.) Fotòtrofs autòtrofs Fotòtrofs heteròtrofs Quimiolitòtrofs autòtrofs Quimioorganòtrofs heteròtrofs Fotosíntesi? NO ALGUNES Enllaç èster Enllaç èter
CONCEPTE DE BACTERI
q organismes.... o unicel·lulars o procariotes = sense nucli o 1 cromosoma ---> 1 doble cadena circular DNA o sense orgànuls cel·lulars (excepció = ribosomes ) o paret cel·lular rígida ---> mureïna q Espècie bacteriana
- Espècie à conjunt de bacteris que es poden: reproduir entre ells tenir descendència fèrtil Els bacteris tenen reproducció asexual q Soca bacteriana à conjunt de bacteris que provenen d’1 mateix bacteri è = DNA q Espècie bacteriana à conjunt de soques que comparteixen: ü = característiques morfològiques a nivell de cèl·lula (forma, tipus de PC,...) ü = metabolisme (= font de C i E) ü tenen un elevat % de DNA idèntic (>70%) !!! ü tenen un elevadíssim % de RNA ribosòmic (>97%) !!! Quan parlem d’un tipus de bacteri concret podem utilitzar 2 conceptes diferents 2.2. CARACTERÍSTIQUES GENERALS DELS BACTERIS ¿?
q identificació del tipus d’espècie al que pertany 1 bacteri q 1 espècie pot tenir soques bacterianes amb diferents característiques!!! Exemple:
- virulència = capacitat de produir una malaltia
- 1 espècie (Bacillus subtilis) pot tenir
- cepes virulentes à provoquen malalties
- cepes no virulentes à no provoquen malalties Però les dues són Bacillus subtilis!!! Comparant el seu genoma amb el genoma d’espècies conegudes à PCR § Observació microscopi o Tipus de PC à tinció Gram o Forma del bacteri § Cultiu en medi sòlid o Forma, vores i superfície de la colònia o Cultius en medis selectius § Proves bioquímiques à metabolisme En laboratori 2.2. CARACTERÍSTIQUES GENERALS DELS BACTERIS
**_2.2. MORFOLOGIA DELS ELS BACTERIS MORFOLOGIA
- COCS_** q esfèrics q Es poden agrupar ---> § diplococs : 2 § tetracocs : 4 § sarcines : conjunt ---> forma cònica. § estreptococs : cadenes en un pla. § estafilococs : cadenes en 3 D
PARET CEL·LULAR
q capa rígida entre càpsula i membrana cel·lular q component principal ---> mureïna = peptidoglicà ---> glúcid q funcions:
- forma
- impedeix afectacions per canvis osmòtics q tipus: Bacteris Gram +: capa mureïna gruixuda sense membrana externa Bacteris Gram - : capa mureïna prima amb membrana externa = memb cel·lular 2.3. ESTRUCTURA CEL·LULAR DELS ELS BACTERIS
Tinció de Gram: § tècnica per ≠ Gram / Gram - § base : 1r) bacteris + cristall de violeta ---> fixació en la capa externa del bacteri: q gram + ---> mureina q gram - ---> membrana externa 2n) rentar amb alcohol ==> membrana externa (lípids) es dissol ==> desapareix q gram + no tenen membrana externa ==> no queden afectats ==> tenyits de violeta q gram - perden el cristall de violeta 3r) tinció amb safranina ---> fixació en: q mureïna dels bacteris gram + ==> color violeta fosc q mureïna dels bacteris gram - ==> color vermell 2.3. ESTRUCTURA CEL·LULAR DELS ELS BACTERIS
2. 4. REPRODUCCIÓ DELS BACTERIS TIPUS DE REPRODUCCIÓ DELS BACTERIS 1 ) asexual 2 ) transferència genètica horitzontal --> NO REPRODUCCIÓ!! a) duplicació del cromosoma bacterià b) unió dels 2 cromosomes a la membrana cel·lular ---> c) creixement longitudinal de la membrana cel·lular i la paret cel·lular ==> separació 2 cromosomes d) formació de nova membrana cel·lular i paret cel·lular en el pla equatorial e) separació cèl·lules filles f) creixement ---> ---> tamany normal q NO bidireccional q SI UNIDIRECCIONAL: bacteri 1 ---> ---> ---> bacteri 2 Ø CONJUGACIÓ Ø TRANSFORMACIÓ Ø TRANSDUCCIÓ 1) REPRODUCCIÓ ASEXUAL à BIPARTICIÓ 2) TRANSFERÈNCIA GENÈTICA HORITZONTAL
CONJUGACIÓ
q en bacteris amb plasmidi = factor F: ➙ fragment petit DNA (2 cadenes) ➙ independent del cromosoma ➙ amb gens de resistència als antibiòtics q 2 tipus d’individus: Ø bacter is F+^ …… amb factor F Ø bacteris F-^ …… factor F procés:
- unió 2 bacteris ---> F+^ i F-^ per un pont citoplasmàtic = fímbria
- factor F es comença a replicar
- mentre es va replicant, passa del bacteri F+^ al bacteri F-^ per la fímbria
- acaba la replicació ---> la fímbria es trenca ---> se separen els dos bacteris
- resultats: 2 bacteris F+
2) TRANSFERÈNCIA GENÈTICA HORITZONTAL
2. 4. REPRODUCCIÓ DELS BACTERIS
Formes de resistència: espores bacterianes. q concepte : DNA bacterià envoltat per doble membrana cel·lular + paret cel·lular q es formen en condicions ambientals desfavorables pel bacteri q funció ---> resistir molt de temps condicions desfavorables: § Tª extremes (elevades o baixes) § radiacions § manca d’humitat § productes tòxics q ---> ---> ---> condicions favorables ==> activació ---> ---> ---> bacteri normal q font de problemes en el processament d’aliments: compliquen la esterilització (= eliminació de microorganismes) 2. 4. REPRODUCCIÓ DELS BACTERIS
- creixement bacterià : increment de: o nº de bacteris o massa del cultiu
- velocitat de creixement bacterià: o +∆ nº de bacteris/temps o +∆ massa del cultiu/temps
- temps de generació : o temps per a que el nombre d’individus d’un cultiu es dupliqui. o cada bacteri té un temps de generació diferent. o varia des de 10 minuts fins a dies: quan més baix sigui aquest valor, més ràpidament augmenta la població del bacteri **_CREIXEMENT bacterià
- REPRODUCCIÓ DELS BACTERIS_**
fases del creixement bacterià: 1) fase de latència: q no increment nº d’individus. q causes: § factors limitants: nutrients, gasos respiratoris, condicions ambientals. § el bacteri encara està sintetitzant els enzims pel creixement. 2) fase exponencial: q nº d’individus augmenta de forma exponencial (log. del nº d’individus ==> recta paràbola q 3) fase estacionària: q s’atura el creixement de la població q = neixements que morts ==> població constant q causa: § disminueix [nutrients] § acumulació productes tòxics (metabolisme bacterià) 4) fase de mort: q mort bacteris ==> disminució exponencial nº individus q causa: § esgotament nutrients § acumulació de productes tòxics fa inviable la supervivència 2. 4. REPRODUCCIÓ DELS BACTERIS
- tipus de metabolisme bacterians……… TOTS Font E Font C Quimio litò trofs autòtrofs Oxidació molècules inorgàniques CO Quimio litò trofs heteròtrofs Oxidació molècules inorgàniques Molècules orgàniques Quimio organò trofs heteròtrofs Oxidació molècules inorgàniques Molècules orgàniques Fotòtrofs autòtrofs Llum (glucosa obtinguda per fotosíntesi à llum) CO Fotòtrofs heteròtrofs Llum (glucosa obtinguda per fotosíntesi à llum) Molècules orgàniques 2. 5. METABOLISME DELS BACTERIS
q bacteris … poden ser agents infecciosos --> § Infecció … entrada + multiplicació de microorganismes dins una persona (= hoste) § Infecció és sinònim d’invasió § Infecció no implica desenvolupament de malaltia --> depèn de 3 factors:
- virulència de la soca causant de la infecció … algunes ho són i d’altres no (presència de la càpsula)
- nº bacteris que han infectat … quant més gran, més probabilitat de malaltia
- grau de resposta immune de la persona infectada (persones grans < joves) La infecció pot tenir 3 conseqüències : 1) colonització … el microorganisme es desenvolupa en el cos de l’hoste i no produeix danys. Ex: flora intestinal, flora cutània, flora del tracte genital --> MICROBIOTA. Té efectes positius per l’hoste: ü impedeix el desenvolupament d’altres microorganismes en intestí, pell (fongs) o tracte genital ü síntesi de Vitamina B 12 i K en l’intestí ü digestió de fibra alimentària 2) infecció clínica o latent … el sistema immunològic de l’hoste controla la infecció i el cos no experimenta danys 3) malaltia … danys que pateix l’hoste per l’acció del bacteri + resposta inflamatòria del sistema immunològic 2. 7. ELS BACTERIS I LA SALUT HUMANA infectar l’ésser humà …… entrar a l’organisme desenvolupar una malaltia
Focus d’infecció --> procedència dels bacteris causants d’una infecció: a) en zones desenvolupades …… infeccions endògenes --> els bacteris procedeixen del propi hoste = microbiota § per entrada dels bacteris a llocs estèrils del cos. Exemple --> broncoaspiració: entrada d’aliments o fluids a les vies respiratòries (zona estèril) Persones grans + empassar-se saliva que conté bacteris -->-->--> Pneumònia § alteració en el control que l’hoste exerceix sobre la microbiota --> creixement descontrolat --> infeccions oportunistes Exemple: persones immunodeprimides, efectes secundaris d’alguna medicació,... b) en zones poc desenvolupades + zones rurals … infeccions exògenes --> els bacteris procedeixen de l’entorn:
- aigua o aliments contaminats. - > contaminació fecal …… excrements, filtracions d'aigües residuals o des de clavegueres
- aerosols … gotes de saliva expel·lides per persones infectades
- Zoonosis … a partir d’animals que transporten el bacteri: ü per picades d’animals = VECTORS (mosquit, artròpodes,...) ü mossegades d’animals infectats. Ex.: ràbia i gossos en molts països del 3r món ü a partir de contaminació dels seus fluids (saliva, orina, sang) o excrements ü per ingestió d’animals infectats
- transmissió parenteral … utilització d’utensilis contaminats
- transmissió sexual en qualsevol zona es pot produir qualsevol tipus de focus 2. 7. ELS BACTERIS I LA SALUT HUMANA
q 2 conceptes ≠ Ø patogenicitat --> 1 bacteri pot provocar o no una malaltia = ser o no patogen Ø virulència -------> 1 bacteri patogen pot provocar una malaltia de forma més lleu (< virulenta) o més greu (> virulència) q Com provoca danys en l'hoste la infecció per un bacteri? ü per lisis directa …… el bacteri interacciona amb les cèl·lules de l’hoste i les mata ü per toxines …
- exotoxines
- endotoxines 2. 7. ELS BACTERIS I LA SALUT HUMANA tipus de molècula acció toxicitat exotoxines proteïnes sintetitzades pel bacteri
- alteren la membrana de la cèl·lula hoste
- alteren el metabolisme cel·lular molt alta endotoxines lipopolisacàrid (LPS) de membrana cel·lular de bacteris Gram -
- mort de cèl·lules de l’hoste,
- trencament de vasos sanguinis (=hemorràgies),
- alteracions en la coagulació de la sang baixa
Fases de desenvolupament d’una malaltia infecció • entrada del patogen incubació
- temps transcorregut des de la infecció fins que la persona experimenta símptomes
- el patogen es multiplica dintre l’hoste pròdrom
- aparició de símptomes en l’hoste
- símptomes generals --> no permeten identificar la malaltia
- Ex: febre, malestar general, cansament manifestacions clíniques
- aparició de símptomes específics propis de la malaltia
- tractament del pacient resolució
- el patogen s'elimina --> la malaltia se cura
- el patogen es conté --> malaltia crònica
- l’hoste mor convalescència • temps entre el final de la malaltia i la recuperació total de l’estat de salut 2. 7. ELS BACTERIS I LA SALUT HUMANA
Resistència al antibiòtics à 2 mecanismes d’adquisició:
- Els bacteris muten amb molta facilitat à algunes mutacions poden provocar resistència a antibiòtics
- Els bacteris incorporen plasmidis que contenen gens de resistència a Ab.
- base de la resistència …
- la mutació permet la síntesi d’una proteïna que destrueix / desnaturalitza l’antibiòtic
- l’antibiòtic: ü deixa de ser efectiu ü es necessita > [antibiòtic] per matar el bacteri
- RESULTAT à apareixen bacteris resistents a molts antibiòtics 2. 7. ELS BACTERIS I LA SALUT HUMANA
Mecanisme d’acció dels antivirals Inhibidors de l’adsorció El virus no s’uneix al receptor de membrana de la cèl·lula hoste à no pot entrar en la cèl. Inhibidors de la penetració El virus s’uneix al receptor però no entra en la cèl. Inhibidors de la replicació El DNA víric no es replica à no s’obtenen còpies Inhibidors de la Transcriptasa inversa El RENA víric no es retrotranscriu a DNA (només en virus RNA) Inhibidors de la transcripció No es forma RNA a partir del DNA víric à no es formen proteïnes víriques Inhibidors de l’assemblatge Les proteïnes víriques no s’uneixen i no es formen càpsides. Inhibidors de l’alliberament Els virus formats no poden sortir de la cèl·lula on s’han format 2. 7. ELS BACTERIS I LA SALUT HUMANA
2. ELS BACTERIS 2.9. MEDICAMENTS CONTRA BACTERIS: ELS ANTIBIÒTICS augmenta la resistència a antibiòtics cada vegada es descobreixen menys antibiòtics
- problema greu de salut pública
q Superbacteris … bacteris que resisteixen la majoria d’antibiòtics existents q Mesures per evitar l’aparició de resistències a antibiòtics: A nivell personal … ü No consumir antibiòtics sense prescripció mèdica ü Seguir sempre les instruccions del metge (dosis i duració del tractament) ü Acabar la pauta de preinscripció tot i que hagin desaparegut els símptomes de la malaltia ü No consumir antibiòtics que hagin sobrat a altres ü Prevenir les infeccions rentant-se sovint les mans A nivell institucional … ü Evitar l’abús d'antibiòtics en animals sans per evitar infeccions ü Promoure la investigació per trobar nous antibiòtics i modificar els existents 2. 7. ELS BACTERIS I LA SALUT HUMANA
