¡Descarga microbiologia y más Ejercicios en PDF de Microbiología solo en Docsity!
MicrobiologiaGeneral.
Introducció+Tema1.
Podem%veure%com%l’origen%de% la%terra%és%antic%(4550Ma)%%en% comparació%amb%l’aparició%de% la%vida.%La%vida%intelBligent%és% molt%recent.% La%evolució%de%la% microbiologia%ve%donada%per% descobriments%de%científics%de% varis%segles.% 1683%Hooke%descobreix%el% microscopi%fet%que%provoca% que%la%microbiologia%pugui%avançar.%Al%llarg%de%la%historia,%varis%bacteris%patògens%han%marcat%el% progrés%de%les%societats%i%han%fet%variar%la%historia,%per%exemple:% S Peste%negre%(Bubònica):% Yersinia(pestis(! ( Al%%1347%va%provocar%una%epidèmia%a%Europa% on%el%50%%de%la%població%va%morir.%Era%provocat%en%humans%per%les%picades%d’una%puça.% Les%rates%podien%ser%infectades%per%la%puça%i%transmetre%també%la%malaltia.%% S Tifus:% Rickettsia(prowazekii(! ( Provocada%per%la%picada%de%puces,%polls,...% S Gangrena%gaseosa:% Clostridium(perfringens(! ( %Mort%celBlular%i%pèrdua%permanent%del% teixit.%Transmesa%a%través%de%ferides%obertes%(no%tancades)%i%el%contacte%directe%amb% fems,%terra,...% S Verola%(Virus)%!%Origen%molt%antic.%Altament%infecciosa%però%es%considera%eradicada.% Va%ser%la%primera%malaltia%que%va%intentar%ser%curada%per%això%van%sorgir%varis%processos% per%atenuar%o%evitar%la%infecció%d’aquesta%malaltia%.% Variolització: %Extracció%de%les%pústules%dels%malalts%i%exposició%directa%a%la%pell%de%persones%no% malaltes.% Vacunació: %Inoculació%de%pústules%de%la%verola%de%les%vaques%(cowpox).%Immunització%de%la% població.%% Peró%o%tots%els%bacteris%són%patògens,%és%per%això%que%hi%ha%aliments%que%contenen%o%han%set% transformats%“elaborats”%per%bacteris:% El%fundador%de%Danone%va%comercialitzar%el%1r%iogurt%a%BCN%al%1917%i%es%venia%a%les%farmàcies.% Pulque %(Atzavara%o%Agave%americana):% Zymomonas(mobilis(! ( És%una%beguda%alcohòlica.% Aquesta%planta,%mitjançant%processos%de%destilBlació,%en%podem%fabricar%tequila.%%
Altres%bacteris%han%provocat%controvèrsia.%A%l’antiguitat%o%fins%i%tot%ara%a%Mèxic%es%donaven% casos%de%sants%que%ploraven%sang%o%osties%sagrades%amb%sang%de%“deu”.%Aquest%fenomen% estava%provocat%per%un%bacteri%anomenat% serratia(marcescens %el%qual%té%una%coloració%molt% semblant%a%la%de%la%sang.% Els%avanços%en%microbiologia%no%s’han%donat%de%qualsevol%manera,%va%ser%quan%Antoni% Ieewenhock%va%poder%veure%els%primers%bacteris%mitjançant%una%gota%d’aigua,%un%circuit%de% miralls%i%un%feix%de%llum.% Robert%Kock%i%Louis%Pasteur%van%aïllar%quasi%bé%tots% els%bacteris%patògens%humans.% La%teoria%de%la%generació%espontània%va%ser% desbancada%mitjançant%l’experiment%de% l’erlenmeyer%de%coll%de%cigne%ja%que%el%de%Lazzaro% Spallanzani%no%va%convèncer.% D’aqui%surt:%“Omins%Cellula%e%cellula”.% Robert%Kock%va%fer%4%postulats:%
- El%microorganisme%patogen%ha%d’estar%en%tots%els%individus%malalts%i%absent%en%els%sans.%
- El%microorganisme%sospitós%s’ha%de%cultivar%axènicament.%
- El%microorganisme%aïllat%ha%de%causar%la%malaltia%en%animals%sans.%
- El%microorganisme%aïllat%has%de%ser%el%mateix%que%l’original.% Actualment%alguns%varien%una%mica%però%són%la%base%de%la%microbiologia.% Hi%ha%bacteris%que%no%poden%cultivarSse,%per%exemple:% S Lepra:% Mycobacterium(leproe. % S Sífilis:% Treponema(pallidum .% Incís:%En%el%laboratori%de%Kock%els%investigadors%van%inventar%la%càpsula%de%petri,%AgarSAgar,%la% tinció%de%gram.% La%classificació%bacteriana%es%fa%mitjançant%el%16SRNA%en%procariotes%i%18SRNA%en%eucariotes% per%evitar%fer%cultius.%Això%permet%trobar%nous%antibiòtics%amb%aquesta%diana.% S Tetraciclina%!%Inhibeix%la%síntesi%proteica.% S Cloramfenicol%!Inhibeix%la%respiració%mitocondrial%degut%a%la%inhibició%de%síntesi% proteica.%% Virus%<%Bacteris%<%Eucariota.%Mides%en%Armstrong.% Relació%superfície/volum%(a%major%radi,%menor%valor%de%la%relació).%R=1%!%3%%R=2%!1,5% % %
Medis%definits%(selectius)/complexes%(nutritius):% En%els%medis%definits%sabem%el%que%conté%i%poden%créixer%alguns%bacteris%però%s’inhibeix%el% desenvolupament%d’altres,%en%canvi%en%els%medis%complexes%poden%créixer%molts%grups% diferents%i%solen%ser%els%més%usats%generalment.%Exemples:% S TSA%!%Agar%triptona%soja%!%medi%nutritiu.% S OGYE%!%Agar%amb%llevat,%glucosa%i%oxitetraciclina%medi%selectiu.% S Agar%Conkey%!%“%medi%selectiu%i%diferenciat”%% Les% tetraciclines 2 actuen%en%la%síntesi%de%proteïnes.%Podem%fer%créixer%llevats%i%floridures%(moho)% Ex:% S Sabouraud%Chloramphenicol%Agar%!%Selectiu%per%floridures.% S McConkey%!%Medi%selectiu%i%diferencial%(Sals%biliars).%Permeten%el%creixement%de% bacteris%del%tracte%intestinal%dels%mamífers%com%enterobacteris%“ Escherichia(coli(o( Salmonella(sp. ”% En%medis%diferenciats%sempre%hi%ha%indicadors%(vermell%neutre)%hi%trobem%lactosa.%Quan%el% medi%sigui%àcid%es%tornarà%vermell,%sinó%serà%transparent.%SalmonelBla%!%lac%(–)%E.coli%!%Lac%(+).% Tècniquesallaboratori:* Aïllar%mitjançant%la%sembra%en%estria%per%esgotament%utilitzant%la%nansa%de%Kolle%o%de%sembra.% Per%fer%una%s’usa%la%nansa%de%vidre%o%de%sembra%(Digralsky).%
Paretbacteriana:
Hi%ha%bàsicament%2%tipus%de%paret:% Gram%positiu%!%Membrana%citoplasmàtica%i%per%sobre%una%capa%de%glipopèptid%(peptidoglicà%o% mureïna).%Tinció%–%Blau.% Gram%negatiu%!%Membrana%citoplasmàtica,%glicopèptid%i%membrana%externa.%Entre%la% membrana%citoplasmàtica%i%l’externa%trobem%l’espai%periplasmàtic.%Tinció%–%Rosa.% El%peptidoglicà%retè%el%1r%colorant.% Micobacteris:%ÀcidSalcohol%resistent% Són%grampositius%però%amb%una%paret%bastant%diferent:%Membrana%citoplasmàtica,%glicopèptid% (gruixut),%arabinogalactans,%àcids%micòlics.%“ Streptoccocus ”.%Necessiten%de%proteïnes%purines% degut%al%gran%gruix.%Són%els%únics%en%poder%retenir%el%colorant%fucsina.%Els%àcids%teïcoics%sols%es% troben%en%bacteris%grampositius%(també%lipoteïcoics).%Les%lipoproteïnes%uneixen%el%glicopèptid%a% la%membrana%celBlular.%És%el%que%li%dona%la%forma%al%bacteri.%Fa%de%barrera%osmòtica%i%difícil%de% que%morin.%El%glicopèptid%està%constituït%per:%cadenes%de%2%sucres%complexes,%àcid%NS acetilburànic%i%NSacetilglucosamina.%Aquestes%cadenes%estan%unides%per%1%pèptid.%% A%la%paret%i%trobem%un%fet%rellevant,%trobem%DSalanines,%cosa%molt%estranya%perquè%la% configuració%descrita%fins%ara%deia%que%a%la%natura%només%hi%havien%formes%L.%
Els%bacteris%gramnegatius%són%molt%més%complexes%però%proliferen%més%i%són%més%antics.%Estan% constituïts%per:% S Membrana%citoplasmàtica;% S Espai%periplasmàtic;% S Peptidoglicà;% S Membrana%externa;% o Té%un%tret%únic,%conté%LPS%(lipopolisacàrids).% Consten%de%una%part%lipídica%amb%àcids%grassos% inusuals%(part%incrustada%a%la%membrana% exterior),%seguit%d’un%oligosacàrid% (cetodesoxioctonat%i%heptosa%“KDO”)%i% finalment%un%Antigen%O%(polisacàrid%O).%% Es%necessiten%proteïnes%que%estabilitzen%les%unions%entre% membranes%i%capes,%per%exemple,%les%lipoproteïnes%Brown%són% les%que%uneixen%la%membrana%externa%al%glicopèptid.%També%hi% ha%altres%proteïnes%que%estabilitzen%les%membranes.%Han%d’haverShi%també%purines%ja%que%la% membrana%és%impermeable%però%aquestes%no%creuen%ni%l’espai%periplasmàtic%ni%tampoc%entren% al%citoplasma.%El%pas%de%molècules%en%gramnegatius%es%fa%a%traves%de%purines%sempre%i%quan% siguin%hidrofíliques%i%no%estiguin%carregades.% Incís%!%E.coli%O157:H7%!%O%=%cadena%de%sucres%del%antigen%O% % % %%%%%%%%%%%%%!%H%=%Flagel.% A%la%membrana%externa%són%capaces%de%formar%vesícules%especials%(OMV)%de%20S255nm% cadascuna.%Aquest%fenomen%és%regular%i%s’ha%descobert%que%a%les%vesícules%dels%gram%negatius% hi%ha%contingut%periplasmàtic,%de%la%membrana,%etc...%és%a%dir,%no%és%sols%un%fenomen%exterior.% Hi%ha%selecció%de%proteïnes%a%les%vesícules.%No%sols%ho%fan%gramnegatius,%els%grampositius% també%fan%vesícules.%% Les%vesícules%realitzen%funcions%tals%com:%transport%de%factors%virulents,%intercanvi%genètic,% secrecions%tòxiques%per%altres%bacteris,%comunicació%amb%altres%bacteris,...%i%de%moment%encara% no%se%sap%quina%durada%tenen%en%el%ambient.%%
Bacterissenseparet:Micoplasmes(MollicutesomolClicuts).
NO%confondre%amb%micobacteris!!% Generalment%són%grampositius%que%han%perdut%la%capacitat%de%sintetitzar%la%paret%de% peptidoglicà.%Es%creu%que%l’ancestre%d’origen%és%el% Clostridium .%Per%estabilitzar%la%membrana% utilitzen%esterols%del%tipus%colesterol.%Gèneres%importants%patògens:% S Pneumònia%atípica:% Mycoplasma(pneumoniae. % S Malalties%pèlviques,%transmissió%sexual:% Mycoplasma(genitalium .% Necessiten%de%medis%rics%i%isotònics%per%créixer.%Són%deformes%i%resistents%als%antibiòtics%que% actuen%sobre%la%paret.%Ex:%PenicilBlina,%amoxicilBlina,...%%
Citoesqueletbacterià:
Actina,%microtúbuls,%filaments%intermitjos,...?%FtsZ%!%Intervé%en%la%divisió%del%bacteri.%Els% bacteris%poden%acumular%varis%tipus%de%molècules%i%les%anomenem%cossos%d’inclusió.%
Cossosd’inclusió:
Sense%membrana:% S Grànuls%polifosfat:%Guarden%fosfat%en%l’interior,%es%creu%que%es%pot%aprofitar%com%a%font% d’energia.%% Envoltats%amb%membrana:%Conté%proteïnes%específiques%segons%el%que%ha%d’envoltar.%La%síntesi% està%regulada%pel%bacteri.% S Glicogen:%Acumulació%del%polímer.% S Glòbuls%de%sofre:%Generalment%en%fotosintètics.% S Polihidroxialcanoats:%“plàstics%biodegradables”.%Els%polímers%poden%ser%acumulats%ja% que%no%provoquen%canvis%osmòtics%i%proporciones%energia%(font%de%carboni).%Poden% tenir%fins%i%tot%10%acumulacions%(deformitats%de%membrana!%ample.%associades%als% cúmuls).%% Si%al%ambient%hi%ha%un%excés%de%font%de%carboni%però%ni%hi%ha%nitrogen%o%fòsfor%per%créixer,%el% bacteri%utilitzarà%la%font%de%carboni%per%obtenir%energia.%Aquest%polímer%és%biodegradable,%té% naturalesa%lipídica%però%és%més%dens%que%l’aigua.%Alguns%bacteris%no%poden%emmagatzemarSlo% però%tenen%enzims%per%degradarSlo.%Hi%ha%3%hipótesis%de%com%se%sintetitza,%de%les%quals%nomes% s’en%accepten%2:% % S La%formació%de%una%invaginació%cap%al%citosol%i%s’inicia%la%síntesi.% S Bastida:%El%citoesquelet%marca%l’inici%de%la%síntesi.%El%polímer%té%propietats%molt% semblants%als%plàstics%que%usem%usualment.%%Aquest%polímer%pot%tenir%vàries% aplicacions,%per%exemple:% S Envasos%de%cosmètica%(wella),%reparació%de%teixits%(fusió%d’òssos%trencats),%alliberament% de%fàrmacs.% % 2
1%kg%de%plàstics%petroquímics%costa%50%cèntims,%en%canvi%1kg%de%pha%costa%10€% aproximadament.%%Per%fer%la%sembra%d’aquests%bacteris%cal%posar%un%medi%amb%excés%de% carboni%i%les%mínimes%sals%i%fonts%de%nitrogen,%es%posa%un%colorant%(roig%nil)%que%emet% fluorescència.%Els%plàstics%petroquímics%són%indestructibles%i%per%tant%es%fabriquen%altres%coses% per%aprofitarSlos%(samarretes,...).% S Magnetosomes:%Constituïts%bàsicament%per%magnetita%i%greigita,%sintetitzats%sols%per%1% grups%de%bacteri%.%Envoltats%per%1%capa%i%amb%diferents%formes.%%Alguns%d’ells%formen% mòrules%(glomèruls)%magnetotàctics%(10S15%cèlBlules)%els%quals%funcionen% individualment%però%quan%se%separen%moren.% La%funció%dels%magnetosomes%provoca%que%els%bacteris%puguin%posarSse%a%l’alçada%que% volen%en%la%columna%d’aigua%depenent%dels%camp%magnètic%i%en%funció%de%la% concentració%d’oxigen%que%necessiten%pel%seu%creixement%i%desenvolupament.%Alguns% animals%grans%(coloms)%tenen%magnetosomes.%% Les%cadenes%de%magnetita%són%iguals%en%tots%els%bacteris%magnetotàctics,%sols%es%pot% aconseguir%de%forma%biològica%(partícules%magnèticament%exactes).% També%tenen%aplicacions%per%els%humans,%per%exemple,%en%el%tractament%farmacèutic% de%càncers%amb%dianes%concretes%o%sistemes%de%gravació%(CD,%discs%durs,...).%
Endòspores:*
No%es%poden%considerar%cossos%d’inclusió,%són%estructures%de%resistència,%supervivència%i% dispersió%d’alguns%bacteris.%Sols%es%troba%en%alguns%grampositius%(Bàsicament%!% Bacillus(i( Clostridium ).% Cicle%de%formació:%
- El%bacteri%es%troba%en%condicions%desfavorables%pel%seu%creixement%i%inicia%la%síntesi%de% l’endòspora%per%esporulació.%%
- La%cèlBlula%vegetativa%és%aquella%quina%sintetitza%la%endòspora.%%
- La%cèlBlula%vegetativa%expulsa%l’endòspora%i%la%cèlBlula%vegetativa%mor.%
- Quan%les%condicions%tornen%a%ser%favorables,%l’endòspora%forma%una%nova%cèlBlula% vegetativa%per%germinació.%% Aquest%procés%està%molt%regulat%ja%que%implica%una%despesa%energètica%elevada%(100%gens)%i%un% cop%comença%la%síntesi%de%l’endòspora%no%hi%ha%marxa%enrere.%Són%resistents%a%condicions%molt% adverses%(Tº,...)%és%una%forma%de%repòs%de%la%cèlBlula.%S’han%trobat%endòspores%en%ambre%de% 45Ma.%Exemples:% S Clostriudium %!%Anaeròbics%estrictes%!% Clostridium(botulinum. % S Bacillus %!%anaeròbics%facultatius.% Estructura%de%l’endòspora:% Consta%de%varis%embolcalls%molt%resistents%i%impermeables.%El%citoplasma%es%troba%en%forma%de% gel,%és%on%hi%ha%el%DNA%(complexat%amb%proteïnes%que%el%protegeixen),%proteïnes%i%un%10S25%% d’aigua.%Les%embolcalls%(de%fora%cap%a%dins)%són:% S Exospori:%No%totes%les%endòspores%la%tenen.%
S Mobilitat%en%eixam%(swarming):%sobre%superfícies%sòlides.%Ho%fan%en%grup%i%requereix% una%capa%mucosa%com%la%sulfractina,%el%flagel%és%el%que%dona%el%moviment%(lipopèptid% que%disminueix%la%tensió%superficial).% S Excreció%d’una%substància:%mucosa%que%s’acumula%entre%la%superfície%(subtracte)%i%la% cèlBlula.%Moviment%per%tracció:%cianobacteris%!%ni%intervenen%flagels.% S Trinquete%(ratchet):%Flavobacterium% Proteïnes%integrades%a%membrana%que%mitjançant%la%despesa%d’ATP%les%proteïnes% canvien%la%conformació%i%es%mouen.% Motilitat%per%contracció%!%Poli/despolimerització%de%les%proteïnes%superficials%o% citoplasmàtiques:%
- Depèn%de%la%presència%de%fímbries%tipus%(IV)%i%esdevé%per%mitjà%d’un%mecanisme% d’extensió%del%pel%“com%si%fos%un%ganxo%d’abordatge”%la%seva%unió%al%substrat%i% retracció%subsegüent%a%la%cèlBlula.%%
- Spiroplasmes%(micoplasmes):%La%motilitat%de%la%cèlBlula%és%deguda%a%la%contracció% del%citoplasma.%%
- Fímbries%(estructures%d’adhesió):%filaments%molt%prims%(fimbrina).%S’usen%per% adherirSse%(diàmetre=2S3nm).% Els%bacteris%es%divideixen%per%divisió%binària.% Els%bacteris%es%divideixen%per%divisió% binària.%Es%fa%en%un%punt%específic%a% la%membrana%i%es%forma%un%septe.% Min%(CD,E...)!%Determinen%la% llargada%del%bacteri.% MRE%!%Determina%la%síntesi%de%nova% paret.% FtsZ%situa% el%centre% de%la% cèlBlula.%% % % % % % % %
S Latència:%Síntesi%dels%components%(acomodació%a%les%condicions%ambientals).% S Exponencial:%increment%de%nº%de%bacteris.%(temps%de%duplicació%que%tarda%1%bacteri%de% 1%a%2).% S Fase%estacionaria:%Sense%transport%actiu%(mort%i%duplicació%alhora).%!%Formació% d’endòspores.% S Mort.% % % Nf%=%Ni 2 n% % Commesurarelcreixementd’unapoblacióbacteriana:* S Recompte%del%nº%total%de%microorganismes%!%Microscopi.% o Es%posa%un%porta%especial%(reixeta)%i%es%va%fer%el%recompte%i%es%fa%la%mitjana% (coneixem%el%volum%d’aigua%que%hi%ha%en%la%reixeta).%Té%un%inconvenient,%no% sabem%quins%bacteris%estan%vius%o%morts,%és%per%això%que%no%s’utilitza%en%anàlisi% d’aliments%ja%que%no%sabem%si%el%100%%estan%vius.%% S Recompte%de%microorganismes%viables%en%placa.% o Totals:%medis%de%cultiu%nutritiu% o Grup%o%microorganisme%determinat:%medis%selectiu%(enterobacteris/E.coli)% " Banc%de%dilució%+%Tipus%de%sembra:% En%superfície%(nansa%de%Digralsky)% En%profunditat%(TSA%fosa)% o Es%busquen%els%bacteris%que%són%capaços%de%créixer%en%medi%sòlid.%Tenim%una% mostra%problema%la%qual%li%fem%un%banc%de%dilucions%(seriada%decimal)%sempre% amb%una%relació%1/10.%Utilitzem%una%solució%de%ringer%1/4%(solució%salina)%però%
NaCl%(%,%g/100ml)% No%halòfils%(moren%amb% concentracions%de%sal)% 0 S 4 % Sobreviuen%de%1%fins%a%0,9%aw% on%s’inhibiria%el%creixement.% % Halotolerants%(=osmotolerants)% 0 S 10 % Poden%créixer%fins%a%0,86%aw%% ( staphylococcus(aureus )% Halòfils%moderats%(moren%sense% sal)% 2 S 20 % Poden%créixer%fins%a%0.75%aw% Halòfils%extrems% 5 Ssaturació%!%27%% % % Osmòfils%!%En%ambients%amb%elevada%osmolaritat,%generalment%s’aplica%a%grans% concentracions%de%sucre%o%soluts%orgànics.% Xeròfils%!%En%ambients%dessecats%(poca%activitat%d’aigua).% El%manitol%hipersalí%conté%un%7S10%%de%sal%i%per%tant%es%un%medi%de%cultiu%selectiu%per% staphylococcus(aureus. % Si%aw%disminueix,%el%bacteri%està%sotmès%a%un%increment%de%la%pressió%osmòtica%i%per%tant%es% plasmolitza%perquè%perd%l’aigua.%Si%nosaltres%de%forma%sobtada%disminuïm%l’activitat%d’aigua%el% bacteri%mor,%però%si%es%va%disminuint%paulatinament,%el%bacteri%té%temps%a%adaptarSse%una%mica% als%canvis%de%pressió%osmòtica%i%queda%inactiu%però%no%mort.%% Ex:%Salmonella%a%xocolata%!%aw%=%0,30% %%%%%%Salmonella%i%S.aureus%en%llet%en%pols%!%aw%=%0,26% Les%adaptacions%dels%bacteris%són%bombes%que%capten%potassi%i%clor%per%intentar%anivellar%la% concentració%exterior.%Síntesi%de%molècules%protectores%(carnitina,%glicina,%betaïna,%prolina)%per% estabilitzar%l’estructura%dels%enzims%sense%impedir%el%seu%funcionament%correcte.%“infinitu%i%a% cort%termini%jajajajajaja”.%Grans%concentracions%de%sal%provoquen%desnaturalització%de% proteïnes%i%agregacions.%Normalment%el%plegament%de%les%proteïnes%dels%bacteris%halòfils%són%al% atzar%“ni%alfa%ni%beta”.% El%pH:% Tipus%de%bacteris% pH% pH%citoplasmàtic% Neutròfils% Neutre%5S 8 % 7 % Acidòfils% Àcid%1S5,5% 5 % Alcalòfils% Bàsics%8S 11 % 9 % Rio%tinto%!%el%riu%és%vermell%perquè%té%molt%ferro%i%te%un%pH%de%1.% Els%organismes%tenen%marges%de%tolerància%marcats:% S Bacteris%! 4 S8.5% S Llevats%!% 2 S8.5% S Floridures%!1.5S 9 % Tots%els%bacteris%han%de%mantenir%un%pH%constant%en%el%seu%citoplasma%per%no%perdre% funcionalitat.%El%pH%està%altament%regulat,%canvia%0,1%citoplasma%per%cada%1%de%pH%exterior.%
En%pH%àcid%s’inhibeix%el%creixement%de%bacteris%en%canvi%els%alcalins%són%totalment%biocida.%% Les%molècules%amb%càrrega%no%poden%entrar%a%la%cèlBlula%en%canvi%les%molècules%no%ionitzades% poden%entrar%en%els%bacteris.% Respostes%adaptatives%de%la% salmonelGla(entèrica(ser.Typhimurium % Neutròfils%!% 6 S 8 % pH>6%Resposta%homeostàtica%!%Activitat%constitutiva%de%les%bombes%de%reflux%(despesa% energia).% pH%~%5S6%Resposta%de%tolerància%a%l’àcid%!%Síntesi%de%novo%de%diferents%proteïnesSbombes%o% ATPases.% pH~3.5S5%Resposta%de%resistència%a%l’àcid%!%Síntesi%de%novo%de%proteïnes%xocSàcides%que% estabilitzen%el%DNA.% Oxigen:% Resazurina:%Rosa%!%Molt% oxidat%%% Els%microaeròfils%necessiten% una%mica%d’oxigen%però%no%la% nostre%concentració.%Els% aerotolerants%no%els%hi%importa% si%hi%ha%molt%o%poc%oxigen%a% l’ambient,%normalment%viuen% en%ambients%anoxigènics%però% també%poden%viure%en% ambients%amb%oxigen.% % % Els%enzims%trenquen%molècules%derivades%de%l’oxigen%i%formen%molècules%molt%reactives:% S Singlet% S Anió%superòxid:%Superòxid%dismutasa.%O 2 S%2H%!%H2O2%+%O2%(SOD)% S Peròxid:%2H2O2%!2H2O%+%O2%Catalasa% S Radical%hidroxil:%Peroxidasa.% Els%enzims%transformen%formes%reactives%en%no%reactives.% Mètode%de%la%presència%de%catalasa:% En%una%colònia%del%microorganisme%hi%afegim%aigua%oxigenada.%Si%el%bacteri%conté%l’enzim,% l’aigua%oxigenada%es%trenca%i%es%forma%oxigen%(bombolles),%si%no%es%trenca,%no%té%catalasa.%Quan% posem%aigua%oxigenada%en%una%ferida%surten%bombolles%perquè%tenim%catalases%perquè%som%
La%polimerització%de%macromolècules%i%biosíntesi%de%components%bàsics%són%fonamentalment% els%mateixos%en%tots%els%procariotes.%% AH2%+%!%A%+%BH2% B!%O2,%CO2,%NO3S,%SO4S 2 % BH2!H2O,%CH4,%NH3,%H2S% Acceptors%eS:%Aeròbics%i% anaeròbics.%% % % Metabolisme%font%de% Organisme% energia% electrons% Carboni% nom% grups% FotoS% (Llum)% LitoS% (Comp.inorg)% AutoS% (CO2,C1)% STrof% Plantes,% protists% Bacteris% QuimioS% (química% inorg/org)% OrganoS% ()% % HeteroS% Animals,% fongs%i% protists% % Mecanismes%d’obtenció%d’energia:% S Fosforilació%a%nivell%de%substrat.%(fermentacions).% S Generació%del%gradient%iònic%transmembrana%(fosforilació%oxidativa).% o Respiració:%Cadena%transportadora%d’electrons%(aeròbia%o%anaeròbia).% o Fotofosforilació.% Fosforilacióanivelldesubstrat:* No%hi%ha%acceptors%d’electrons,%és%la%pròpia%matèria%orgànica%que%amb%redox%genera%energia% (poder%reductor%i%ATP).% % Compost%energia%!%(1)%Compost%alta%energia%!%(2)%Compost%oxidat%!%(3)%Producte%de% fermentació.% 1 SNAD+%!%NADH% % 2 SADP!%ATP% % 3 SNADH!NAD+% Glucolisi.% % % % % A%+%BH2% NAD+SS>% NADH2% AH2%+%B% ADPSS>% ATP%
Ruta%embdenSmeyerhof%(glucòlisi)% malecula,%objeptiu.% Els%bacteris%fan%la%glucòlisi%i%l’intermediari% clau%és%el%piruvat.%Després%cada%bacteri%farà% la%seva%corresponent%fermentació.% F.Lactica!%Streptococcus.% Resum%principals%% % % Fermentacions%en%bacteris.%Agafar%del% power.% Els%enterobacteris%són%resistents%a%les%sals% biliar.%Alguns%fan%F.acidomixta%(roig%metil% “RM”)%(E.coli,%Salmonella,%Protens,%Shigella,% Yersinia),%altres%F.Butanodiòlica%(butandiol% “VP”)%(Enterobacter,%Serratia,%Aeromonas,% Photobacterium).% Quefir!%fermentacions%que%s’utilitzen%en%cadena.%Té%el%seu%origen%a%l’asia%menor.%No%mengem% els%grànuls%de%quefir.%Incubem%els%grànuls%amb%llet%a%temperatura%ambient%i%ja%obtenim%el% producte.%Diferents%gèneres.%Firmicutes,%proteobacteris%+%diferents%tipus%de%llevats.%Es% consumeixen%greixos%i%carbohidrats.%Es%fa%làctic,%etoh%que%consumeix%l’acetobacter%per%produir% acetic.% La%comercialització%dels%producte%es%difícil%perquè%te%diferents%proporcions%bacterianes%i%de% llevats.%
Gradientsiònicstransmembrana.*
S Sintetitzar%ATP%% S Transport%actiu%secundari%(transport%acoblat%a%ions).%
Hi%ha%cucs%submarins,%no%tenen%boca%i%no%es%poden%alimentar,%hi%ha%molt%poca%matèria% inorgànica.%Tenen%una%hemoglobina%especial%que%capta%O2%CO2%i%sulfhídric.%Els%bacteris%del% interior%del%cuc%fan%la%respiració.%%Per%això%els%quimiolitòtrofs%suporten%les%dures%condicions%del% fons%marí.%% En%la%subsuperfície%terrestre,%vida%independent%de%la%llum%solar,%augment%de%la%temperatura%i% variació%de%la%pressió.% Candidatus%Desulforudis%audaxviator%s’ha%trobat%a%2,8Km%de%la%terra.%Creix%gracies%al%hidrogen% que%li%proporciona%la%terra.%Utilitza%el%sulfat.%% Hi%ha%organismes%que%utilitzen%la%matèria%orgànica%per%créixer%però%que%en%determinades% instàncies%aprofiten%la%llum%solar%(sense%ser%fotosintètics)%i%generar%ATP.%HI%ha%proteïnes%que% s’integren%en%la%membrana%i%s’exciten%amb%la%llum%(ferrodoxines)%de%tal%manera%que%es%genera% un%gradient%iònic%transmembrana.%% La%fermentació%nomes%es%pot%donar%als%quimiorganoheterotrof% La%respiració%es%dona%en%fotosintètics%(a%la%nit),%quimioorganoheterotrof%i%quimio......% AL%cicle%de%calvin%es%fixa%el%CO2%i%es%necessita%l’ATP%prèviament%produït%per%les%plantes.% Fotosíntesi:% Fotolitoautotrofs.% A%la%fotosíntesi%oxigènica%s’allibera%oxigen.%La%llum%excita%i%els%electrons%els%dona%el%trencament% de%l’aigua.%Alguns%bacteris%son%capaços%de%fer%la%fotosíntesi%anoxigènica%el%qual%l’aigua%no%dona% els%electrons%(poder%reductor),%ho%dona%H2S%!%S0%!%SO4S% Els%organismes%fotosintètics%són%capaços%de%captar%la%llum%a%traves%de%pigments.%Capten% longituds%d’ona%del%visible.%Els%pigments%són%anomenats%clorofilBles%fins%a%700%nm,%amb%pics%a% 400 S 420 S700.%Els%bacteris%que%fan%la%fotosíntesi%anoxigènica%tenen%uns%%pigments%anomenats% bacterioclorofilBla,%el%perfil%d’absorció%es%diferent%a%la%oxigènica.%Capten%a%800S900%nm%(IR)%% %Les%clorofilBles%es%troben%dins%dels%coneguts%pigments%antena%i%centre%de%reacció%(exclusiu%de% organismes%fotosintétics).% S Pigments%antena:%capten%la%llum%i%la%transfereixen%als%centres%de%reacció.% S Centres%de%reacció:%participen%directament%en%la%conversió%de%l’energia%lluminosa%a% ATP.% Alguns%organismes%fotòtrofs%contenen%pigments%accessoris%com%carotenoides%i%ficobilines.%% S Els%carotenoides%(grocs,%vermells,%marrons%o%veerds)tenen%funció%fotoprotectora.% S Les%ficobilines%capten%la%llum%en%un%grup%de%bacteris%fotosintètics%cianobacteris.%% Fotosíntesi%anoxigénica:% Va%ser%la%primera%a%la%terra%i%no%allibera%oxigen%a%la%atmosfera.%Els%pigments%antena%capten%la% llum%i%es%transmet%al%centre%de%reacció,%s’excita%la%p870%i%allibera%un%electró%que%passa%a%traves%
de%una%cadena%de%proteïnes%ordenada%de%potencial%S%a%+%Amb%aquest%pas%dels%electrons%es% genera%poder%reductor%que%serà%transformat%a%ATP.%(fosforilació%cíclica).%% Per%regenerar%el%centre%de%reacció%hem%d’hidrolitzar%el%H2S.% Fotosíntesi%oxigènica:% Funcionen%2%fotosistemes%units%700%i%680% 680 % 1r.%Fotosistema%2%es%on%arriba%la%llum%i%es%transfereix%l’electró%per%els%proteïnes%fins%que%aquest% arriba%al%fotosistema%1.%El%fotosistema%2%per%recuperar%l’electro%perdut%en%l’excitació%del% complex%antena%es%fa%amb%la%hidròlisi%de%l’aigua.%% 700 % 2n.%El%fotosistema%1%depèn%del%2%perquè%el%centre%de%reacció%es%regenera%gracies%al%electró% cedit%per%el%2.% Fixació%del%nitrogen:%bacteris%diazotrofs.% Només%ho%fan%els%bacteris.%% % Es%un%procés%energètic%molt%costos.%% La%nitrogenasa%està%codificada%pels%gens%nifH.%Només%pot%treballar%en%condicions% anoxigèniques. %% Bacteris%anaerobis%!%Clostridium%(gram%+,%spiroqueta),%Desulfovibrio,%Espiroquetes,%altres.% Bacteris%aerobis%!%Azotobacter,%cianobacteris,...% Estratègies%per%evitar%la%inactivació%de%la%nitrogenasa:% S Azotobacter:%Eliminació%ràpida%del%O2%per%la%respiració%i%producció%de%capes%mucoses% que%alenteixen%el%pas%de%l’O2%.% S Cianobacter:%Formació%d’heterocists.%% En%plantes%de%llegums%hi%ha%bacteris%que%fixen%el%nitrogen%i%es%troben%en%simbiosi%als%pels%o% nòduls%radicals.%Rizobium%està%especialitzat%en%unirSse%a%una%planta%determinada.%Leg% hemoglobina?% Fixació%%del%N2%% Fixació%!%NH4%!%Nitrificació% Nitrificació%(Quimiolitotrofs,%Respiradors%O2)% Nitrificació% !NO2S%!%Desnitrificació% Desnitrificació% Fixació%de% N2%
