Criteriile de clasificare a bactreriilor, exemple1. CLASIFICAREA TAXONOMICĂ

Este cea mai uzuală, având la bază unitatea taxonomică, care reuneşte indivizii asemănători , descendenţi într-un strămoş comun, deci care au informaţie genetică comună.

Grupul BACTERIA este împărţit în ordine, fiecare ordin conţine familii, care se împart în triburi sau direct în genuri.

Genurile conţin mai multe specii care din care fac parte tipuri sau subtipuri serologice şi lizotipuri. In taxonomia bacteriană : ordinele(-ales), familiile(-aceae), genurile(-us, -um). Ex: Staphylococcus aureus.

2. RELAŢIILE CU CELELALTE VIEŢUITOARE Bacterii utile –saprofite omului + animalelor Bacterii dăunătoare-patogene, care determină boli infecţioase la om

3. PROPORŢIEI BAZELOR ÎN MOLECULA DE ADN NUCLEAR4. PROPRIETĂŢILE METABOLICE

Bacterii fotosintetizante Bacterii chimiosintetizante Bacterii autotrofe Bacterii heterotrofe

5. CAPACITATEA LITICĂ RECIPROCĂ6. PROPRIETĂŢI MORFOLOGICE

Bacterii mobile-salmonella Bacterii imobile- klebsiella Gram + - stafilococ Gram- - enterobacterii, gonococ Coci, bacili, spirili

7. PROPRIETĂŢI DE CULTURĂ Formă, mărime, suprafaţa coloanei Existenţa sau absenţa zonei de hemoliză

8. PUTEREA DE INVAZIE Bacterii invadante- salmonella Bacterii neinvadante- B. tetanic

Descrieţi forma + aşezarea bacteriilor -forme-coci (sferici) -cocobacili(intermediari între coci şi bacili) -bacili(bastonaşe drepte sau încurbate) -vibrioni(formă de virgulă) -spirili şi spirochete(formă spiralată) -filamente lungi ramificate ce se pot fragmenta -aşezare-în diplo:diplococi, diplobacili -în lanţuri de lungimi diferite: streptococi -în cub -neregulat sau în ciorchine de strugure: stafilococi -formează litere chinezeşti: bacilul difteric

Peretele celular bacterian-funcţii îndeplinitePeretele bacterian celular reprezintă învelişul extern al celulei bacteriene, fiind un element

rigid , care asigură forma bacteriei, fără să intervină în mod esenţial în procesele osmotice. FUNCŢIILE

1

Asigură forma, rezistenţa mecanică şi osmotică a bacteriei Protejează membrana citoplasmatică faţă de presiunea internă a celulei bacteriene Permite realizarea schimbului de substanţe dintre bacterie şi mediul înconjurător în ambele

sensuri Intervine în procesul infecţios bacterian Participă la procesul de sporulare bacteriană

Particularităţi ale structurii peretelui celular la bacteriile G + şi –Gram negativePeretele celular al acestor bacterii este mai gros, cu dimensiuni între 150-800A, cu o

compoziţie mai simplă. Peptidoglicanul reprezintă 50-90% din greutatea uscată a peretelui celular. Conţine un aminoacid specific (ac diaminopimelic ) + reţele suplimentare glucidopeptidice. Peretele celular este sensibil la acţiunea lizozimului. Gram negativePeretele celular este mai subţire , de cca 100 A, reprezentând 10% greutatea uscată a

bacteriei. Este format din reţeaua de peptidoglican şi bogate reţele lipoproteice între care se realizează legături ionice de calciu + magneziu.

El este format din 2 membrane, una externă şi una internă + un spaţiu periplasmic.

Citoplasma celulei bacteriene-elemente componente, funcţiiEste situata intre zona materialului nuclear si fata internă a membranei citoplasmatice, cu

care este intim asociată.Ea reprezintă un sistem coloidal alcatuit din cca. 80% apă, în care se găsesc:

- o cantitate mare de molecule organice mici (rezultate din metabolismul bacterian),- ioni anorganici, enzime şi- acizi ribonucleici (ARN) sub formă de:

- ARNr (continut în ribozomi),- ARNt (ARN de transport) şi- ARNm (ARN mesager).

- plasmide (determinanti genetici extracromozomiali),- vacuole gazoase si incluzii.

În cadrul acesteia găsim : Membrana citoplasmatică

Este o structură care mărgineste la exterior citoplasma bacteriilor separând-o de peretele celular.

Este o membrană biologică groasă de 6,5-7 nm, pe sectiuni fine ea apare triplu stratificată cu stratul mijlociu electronoptic mai transparent.

FUNCŢII1. barieră osmotică, reglează schimburile2. realizează permeabilitate selectivî pentru substanţele endo + exogeen3. rol transport activ4. rol în diviziunea celulară bacteriană

MezozomiiFUNCŢII

1. participă la replicare CR bacterian2. participă la reacţiile de fosforilare oxidativă + OxidoReducere celulară3. este sediul unor enzime hidrolitice din metabolismul celular Ribozomii- sediul sintezelor proteice din celula bacterină

2

Descrieţi nucleul bacterian + funcţiile acestuiaLa bacterii se numeste corp nuclear sau nucleotid, nu este marginit de membrana nucleară si

nici nu prezintă nucleoli.Densitatea electronoptică mai scăzută a zonei nucleare este explicată prin faptul că deşi ea

reprezinta cca.10% din volumul celulei ADN-ul care alcatuieste materialul nuclear, reprezintă numai 2-3% din greutatea uscată a celulei.

Materialul nuclear contine 60% ADN, 30% ARN, nou sintetizat si 10% proteine.ADN-ul este organizat intr-o singura moleculă dublu helicoidală, circular închisă, cu un diametru de 20 Ả si o lungime de cca 1100µm, numita cromozom bacterian.

Capsula Bacteriană-compoziţie chimică, funcţii, exemple de bacterii capsulateEste de natura polizaharidica complexă cu molecule neramificate lipsite de miez lipopoli

zaharidic, puternic hidratata (99% apă).Ea poate fi:

- microcapsula (structură fină ataşata intim de peretele celular),- capsulă obisnuită (structură care are un contur delimitat), sau- strat mucos (materialul capsular care este eliberat in mediu).

FUNCŢII: Factor de virulenţă Sediul antigenelor capsulare Factor de aderenţă + colonizare a bacteriilor la nivelul diferitelor suprafeţe Conferă protecţie bacteriei

BACTERII CAPSULATE: pneumococ, klebsiella

Cilii(flagelii)- structură, dispoziţie, funcţii, exSunt structuri filamentoase, flexibile, subţiri (0,01- 0,02µm în diametru), cu lungime

variabila (6-15µm), dar totdeauna mai mare decat corpul celular şi sunt dispusi la suprafata bacteriei.În suspensie cilii au formă spiralată, dar când sunt examinate pe preparate uscate apar sub

forma unor filamente regulat ondulate într-un plan, sinusoidale cu lungimea undei de 2-3µm si amplitudinea de 0,25-0,60µm.

Formarea cililor este reglată genetic fiind cuplata cu ciclul de diviziune celulară.Cercetarea structurii cililor la microscopul electronic, a evidentiat alcătuirea lor din trei

componente morfologic distincte:- o structura bazala (corpuscul bazal, complex bazal), - o structura in formă de cârlig şi - filamentul flagelar principal.

Flagelul este de fapt un snop de filamente extrem de fine alcatuit din molecule de flagelină puse cap la cap. Aceste filamente formeaza un snop cu forma spiralată atunci când se învartesc in directia bună.

Din punct de vedere biochimic, toate componentele cilului sunt alcătuite din proteine cu propietati antigenice proprii (antigene ciliare sau antigene ‘H ‘), numite flageline.

Atat filamentul flagelar cât si cârligul sunt alcatuite fiecare în parte din câte un singur fel de molecule proteice, care sunt capabile de autoasamblare.

Cilii au rol locomoţie. In funcţie de nr + dispoziţia cililor avem :

1. bacterii peritriche-cili dispuşi în întreaga suprafaţă a Bact2. bacterii cu cil polar3. bacterii cu un smoc de cili la unul din poli

3

Fimbriile bacteriene- compoziţie chimică , dispoziţie, funcţii, exempleSunt apendici filamentosi neflagelari, imobili, prezenti in numar mare pe suprafata unor

bacterii. Pilii sunt de obicei mult mai subtiri decât cilii au o structura mai rigidă fiind drepti sau cu forma usor sinuoasa neregulată (nu prezinta o lungime de undă si o amplitudine constantă), sunt mai scurti si mult mai numerosi.

In general sunt peritrichi. Pe baza caracteristicilor morfologice, biochimice si imunologice a fost descrisă o mare varietate de tipuri de pili, in timp ce în raport cu functionalitatea au fost decrise numai doua tipuri:- pili de conjugare (de sex),- pili comuni (pili somatici).

Funcţionalitatea pililor Atat pilii de conjugare cât si cei comuni contin receptori specifici pentru bacteriofagi, receptori

situati în varf sau pe suprafata laterala. Pilii de conjugare, sunt necesari initierii procesului de conjugare. Pilii F prezenti la celulele “F” (mascule) de E.coli au sugerat ca ei actioneaza ca niste cârlige

retractile care aduc bacteriile ce se conjuga (donatoare şi receptoare) în contact celular, fara a fi implicati in transferul propriu-zis de material genetic.

Sporul Bacterian- formă, aşezare, structura, ex; Sporularea bacteriană- fenomenul de sporogeneza este mai des intalnit la bacillaceoe (clostridium si bacillus)- pe sol, in conditii de uscaciune, la adapost de lumina solara directa, endosporii persista zeci,

chiar sute de ani- materialul genetic este concentrat si impreuna cu apa legata, lipide, Ca, Mg este inconjurat de un

strat protector – membrana sporala, cortexul sporal, invelisurile sporale)- roluri:- forma de rezistenta si conservare a speciei- rezista la caldura, uscaciunea, substante chimice si antibiotice, UV- sporul poate fi localizat:- central sau subterminal, mai mic decat celula - anthracis- central sau subterminal, mai mare decat celula – clostridium histoliticum- terminal – clostridium tetani- poate fi evidentiat prin coloratii speciale (verde malachit) sau prin coloratia Gram (sporul ramane

necolorat)- este sensibil la formol, propiolactona etc, distrus prin autoclavare

Fermentaţia BacterianăReprezintă procesul de catabolism în care Energia rezultă din folosirea substanţelor organice

atât k donori cât şi acceptori de electroni. Este un proces de echilibru , astfel încât nr de atomi de C, H, O din substanţele iniţiale este egal cu cel din cele rezultate.

În fermentaţia bacteriană, produşii primari sunt reprezentaţi de Acidul piruvic, NADH şi ATP. Cei finali sunt specifici fiecărei tip de bacterie.

Respiraţia BacterianăReprezintă totalitatea proceselor REDOX, în care donorul de H2 este o substanţă organică,

iar acceptorul final de H2, este O2 atm. În cazul bacteriilor aerobe, respiraţia bacteriană se realizează în 3 etape:

1. sistemul transportorilor de electroni2. fosforilarea oxidativă

4

3. ciclul KrebsÎn cazul bacteriilor anaerobe, respiraţia se efectuează în absenţa oxigenului atmoferic. În funcţie de sursa de energie pe care o folosesc , bacteriile sunt: fotosintetizante +

chimiosintetizante.

Biosinteza proteinelor bacterieneTransmiterea mesajului genetic de la ADN nuclear se realizează prin mai multe etape. Pe

unul din lanţurile moleculei de ADN matrice, se sintetizează molecule de ARNm complementar, proces catalizat de ARN polimeraza-ADN dependentă.

Moleculele de ARNm , trec din nucleu în citoplasmă şi ajung la ribozomi. Aici are loc procesul de citire sau decodificare a mesajului.

Reglarea biosintezelor proteice se face pe baza modelului lui Jacob-Manod, potrivit căruia, dea lungul moleculei de ADN –nuclear există sute de codoni grupaţi în gene structurale + funcţionale.

O genă structurală + genă operatorie din vecinătatea sa operon.

Diviziunea celulei bacterieneMultiplicarea bacteriană- este un proces care se desfăşoară la nivelul populaţiei bacteriene,

constând în înmulţirea prin diviziune binară, în generaţii succesive. Diviziunea cuprinde 2 faze :

1. septarea + separareaSe formează septul transversal complet.

2. divziunea nuclearăÎncepe cu ataşarea inelului CR pe mezozom , totdeauna cu o zonă numită REPLICATOR.

Cele 2 lanţuri de ADN se separă. Mezozomul se divide în axul săulongitudinal , rezultând 2 mezozomi progeni. Astfel apar 2

celule fiice, fiecare având câte un lanţ de ADN parental.

Influenţa factorilor de mediu asupra creşterii şi multiplicării bacteriilor suportul nutitiv- apă + substanţe organice, substanţe minerale(Na, Cl, P, K, Ca), factori de

creştere ph- 7,2-7,4 dar poate fi şi la 6 sau 8,5-9 temperatură- cea apropiată de 37*C umiditate- depinde de specie concentraţia de O2 sau CO2- O2 este benefic pt cele aerobe, iar pt cele anaerobe este nociv.

Creşterea + multiplicarea bacteriilor în mediul de cultură lichidPopulaţia care rezultă prin diviziunea unei bacterii creşte în progresie geometrică cu raţia 2.

Timpul necesar pentru dublarea populatiei se numeşte timp de dedublare sau timp de generatie.Dinamica reală este caracterizată printr-o curbă cu patru faze:

1. Faza de lagÎn primele 2 ore, numărul de indivizi este aproape constant (faza de latentă), ea este o fază de

acomodare a germenilor la noile condiţii de mediu.

2. Faza de multiplicare exponentială sau logaritmicăEste o fază de creştere rapidiă a numărului bacteriilor. Durează 2-3 ore, curba evoluează

exponenţial până în momentul în care una dintre substantele nutritive din mediu este consumată sau/şi în mediu se acumulează metaboliţi toxici (factor limitant).

În această fază bacteriile au dimensiuni constante, citoplasma intens bazofilă şi omogenă, lipsită de incluziuni. Bacteriile sunt virulente, antigenele sunt cele mai bine reprezentate.

5

În această fază se recoltează germenii pentru prepararea vaccinurilor.3. Faza staţionară

Prin consumarea substratului nutritiv, ritmul de diviziune scade, numărul germenilor care mor devine egal cu cel al germenilor care se divid, deci numărul total al bacteriilor rămâne constant.

Această fază durează 2-3 zile.În această fază se fac identificările bacteriilor, coloniile sunt bine individualizate. Bacteriile

din colectiile purulente (abcese) se află în aceasta fază.4. Faza de declin

Consumarea substratului nutritiv şi acumularea de metaboliţi toxici duce la moartea majoritătii bacteriilor. Celulele rămase vii sunt bătrâne, îşi pierd virulenlaţa şi patogenitatea.

Caractere de cultură ale bacteriilor pe medii solide -dimensiuni-mici: Haemophylus,Brucella, Bordetella -mijlocii: Proteus, Salmonella, Streptococcus -mari: Staphylococcus, E.coli -formă: rotunde, ovalare, dendritice, lenticulare, filamentoase -suprafaţă-netede -rugoase -bombate: Stafilococul, E.coli, Vibrionul holeric -mamelonate: Bacilul tuberculos, Bacilii difterici -aplatizate: Pseudomonas -ombilicate: Pneumococ -contur: circular, regulat, întreg, încreţit, ondulat, cu prelungiri -transparenţă-opacitate-hiperopacitate: vibrion holeric -transparente: Haemophzllus, Shigella -translucide: Salmonella, Proteus -opace: Stafilococ, E.coli -strălucire-matitate-lucioase: Streptococ β-hemolitic -mate -uscate, granulare: bacilul tuberculos -consistenţa-friabile:bacilul tuberculos -mucoase:Klebsiella, Streptococ β-hemolitic -untoasă -spumoasă -aderenţa la mediu-neaderente: streptococ, stafilococ, Shigella -aderente: bacilul piocianic -incastrate în mediu -culoare-prin pigment propriu-albe: stafilococ alb -galben-aurii: stafilococ aureu -galben-citrin: stafilococ citrin -verde fluorescent: Pseudomonas aeruginosa -portocalii: streptococ de grup B -virarea culorii indicatorului din mediu -mirosul -hemoliza-dimensiunile zonei-mari: stafilococ β-hemolitic, streptococ α-hemolitic -mici: stafilococ -gradul hemolizei-parţială de tip alfa: streptococ α-hemolitic -completă de tip beta: streptococ β-hemolitic -de tip gamma: streptococii nehemolitici -de tip”cald-rece”

6

-forma-“S”-contur circular, suprafaţă netedă, bombate -“R”-contur încreţit, suprafaţă rugoasă, turtite

Descrieţi efectele temperaturii asupra bacteriilor Fiecare specie bacteriană are nevoie de o anumită temperatură optimă pt a exista.

Temperatura ridicată poate avea efect bactericid. Moartea bacteriilor prin căldură este influenţată de caracterele de specie, compoziţia chimică,

vârsta culturii. Căldura uscată omoară microorganismele prin oxidarea distructivă a componentelor celulare.

Căldura umedă este mai eficientă , decât cea uscată distrugând bacteriile la o temperatură mai scăzută în timp mai scurt.

Temperaturile moderat scăzute(+4*C), nu distrug bacteriile , dar opresc multiplicarea lor. Excepţie fac pneumococul + gonococ. Congelarea are efecte negative asupra lor(-78*C).

Exemple de fosforilare a căldurii uscate + umede pt sterilizare în lab de microbiologie

încălzirea la roşu-trecerea prin flacăra becului de gaz a obiectului care conţine germeni microbieni(anse bacteriologice, pipete Pasteur şi a gurii tuburilor care conţin medii de cultură)

sterilizarea prin aer cald-se realizează în etuvă la 160-180oC timp de o oră(obiecte de laborator din sticlă, seringi Luer din sticlă, instrumentar chirurgical, substanţe grase, pulberi termostabile)

incinerarea-presupune arderea cu reducere la cenuşă(materiale de plastic, reziduuri organice solide, gunoiul, cadavrele şi carcasele animalelor de experienţă).

prin autoclavare-se bazează pe relaţia care există între temperatura vaporilor

supraîncălziţi şi presiune autoclavele cu perete simplu-pentru sterilizarea soluţiilor şi materialului contaminat din

laborator, sticlăria pentru culturi de celule şi aparatele de filtrare autoclavele cu manta de abur-pentru materiale chirurgicale din bumbac, obiecte şi

instrumente din cauciuc, instrumentar metalic, seringi cu componente metalice autoclavul vertical cu manta de abur-pentru soluţii, materiale chirurgicale, seringi, sticlărie

cu destinaţie specială autoclavul cu evacuare gravitaţională a aerului pasteurizare-reprezintă o metodă de sterilizare incompletă, distrugând formele vegetative, nu şi

pe cele sporulate; constă în trecerea lichidelor într-un strat subţire peste o suprafaţă încălzită(60-90oC) o anumită perioadă de timp, urmată de o răcire bruscă

tyndalizarea-în medii care permit germinarea sporilor, încălzirile repetate omoară atât formele vegetative existente iniţial, cât şi pe cele germinate din spori în intervalele dintre încălziri

Liofilizarea – principii + aplicaţii practiceEste o metodă de uscare , adică a extragerii a întregii ape libere, treptată , în vid, într-um

mediu protector şi la temperaturi scăzute(-40*C -- -78*C), care permite conservarea microorganismelor mult timp(ani), cu încetarea metabolismului bacterian.

Se face pentru vaccinuri + tulpini microbiene de referinţă folosite în practica diag. microbiologic.

7

Acţiunea Radiaţiilor asupra bacteriilor cu aplicaţii practiceRadiaţiile neionizante: RUAestea au efect bactericid la o lungime de undă de 260 nm. Bacteriile îşi pot recăpăta

activitatea prin următoarele mecanisme : fotoreactivitate restaurarea la întuneric AND polimeraza

Radiaţiile ionizante: sunt folosite pentru sterilizarea meterialelor medicale de unică folosinţă (seringi, plăci). Sunt reprezentate de rad X, gama.

Enumeraţi condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească un agent chimic dezinfectant

Puternică acţiune antimicrobiană , în concentraţii relativ reduse Să prezinte înalt grad de solubilitate în apă Să prezinte stabilitate în timp , sub formă activă Să nu fie toxic pt oragnismul uman Să aibă capacitate mare de penetrare Să nu degajeze un miros neplăcut Ieftin

Determinarea potenţialului bactericid al dezinfectantelorINDICELE FENOLICIF al unui dezinfectant este raportul dintre concentraţia minimă bactericidă a fenolului şi cea

a dezinfectantului. Fenolul este convenit k a fi dezinfectantul standard.

IF , unde X este scara de diluţii pt dezinfectantul de

cercetat, iar F pt fenol. Normal este 3-10. peste 10 –dezinfectant puternic.

Categorii de agenţi chimici cu acţiune bacteriană1. agenţi oxidanţi

Au k mecanism oxidarea grupărilor SH libere care trec în SS. Aceştia sunt: peroxizii(apă oxigenată, permanganatul de K) + clorul + produşii din clor(hipocloriţi + cloramina) + IODUL(alcool iodat, tinctura de iod, betadina)

2. coloranţi- cristal violet, metil violet, albastru de metilen, rivanol3. dezinfectanţi gazoşi- oxidul de etilen4. agenţi tensioactivi- săpun + detergenţi5. antaginişti metabolici6. acizii + bazele- acid azotic, HCl, KOH, NaOH…..

Agenţi oxidanţi cu acţiune antimicrobiană; exempleVezi mai sus

Descrieţi morfologia + compoziţia chimică a unui BACTERIOFAG ANDSunt virusuri care paraziteaza bact (bact T ai e coli.) si au o struct mai complexă decât cea a

virusurilor. Se descriu: capul fagului – forma d prisma hexagonala bipiramidala. Contine adn dublu

catenar helicoidal sau arn inconj de capsida formata din capsomere.;; coada fagului – struct proteica si rol d absorbtie; - fagul penetreaza bact.

8

Prezinta: cilindru axial, teaca cozii, placa bazala, fibrele cozii. Relatii bact – bacteriofag: sunt 2 tipuri: de tip litic sau productiv; de liogenizare sau d tip reductiv.

Descrieţi relaţia bacteriofag- bacterie de tip liticSe realizază de fagii virulenţi(fagi vegetativi) care după pătrunderea în celula bacteriană

dezvoltă un ciclu litic soldat cu moartea celulei + eliberrea particulelor de bacteriofag neoformate. Acestă relaţie parcurge mai multe etape:

absorbţia penetrarea replicarea intracelulară a bacteriofagului litic maturarea particulelor fagice neoformate + eliberarea acestora

Descrieţi relaţia bacteriofag- bacterie de tip simbioticConstă în intrarea unui bacteriofag într-o celulă bacteriană , integrarea materialului genetic

fagic în CR bacterian, fără a produce liza acestuia. Bacteriofagii care realizează relaţia de tip simbiotic cu bacteria purtătoare sunt denumiţi

profagi sau bacteriofagi întrerupţi. Bacteriile care conţin în interior fagi temperaţi se numesc bacterii lizogene. Acestea

eliberează în citoplasmă o substanţă denumită represor. Acest represor nu mai permite infecţia cu un alt bacteriofag omolog.

Fenomene genetice ale bacteriofagilor , importanţa practică1. bacteriofagul poate induce în genomul CR bacterian unele gene cu ajutorul materialului genetic

fagic, care determină modificarea unor proprietăţi ale celulei gazdă. Acest lucru se numeşte transducţie.

2. adsorbţia concomitentă pe o celulă bacterină a 2 fagi cu proprietăţi asemănăatoare poate duce la apariţia unor indivizi fagici denumiţi recombinaţi. Acest fenomen se numeşte recombinare fagică.

3. în cursul multiplicării fagului în celula bacterină se pot produce modificări la nivelul ADN –ului , care conferă particulei fagice nou formate, proprietăţi noi. Acest mecanism se numeşte mutaţie fagică.

Importanţă practică metode directe- cu ajutorul ME sunt evidenţiate detalii morfologice ale particulei fagice metode indirecte- metoda lizotipării

Bacteriocinele Sunt substanţe de natură proteică cu greutate moleculară de 50 de mii- 80 de mii de Da,

produse de anumite specii bacteriene , care au efecte bactericid. Acţiunea litică este puternică. Metoda de testare este BACTERIOCINOTIPIA, care este o mare impoprtanţă epidemilogică.

Cromozomul bacterian- rol, în sinteza proteinelor celulareDe-a lungul CR bacterian se află diferite gene , care sunt formate din mai multe grupuri de

câte 3 perechi de baze, numite codoni. Fiecare codon codifică sinteza unui anumit amino-acid.Procesul începe cu sinteza unei enzime ARN –polimeraza ADN dependentă care

catabolizează sinteza de ARNm complementar genelor corespunzătoare de pe ADN CR(transcripţia). Sinteza de proteine în celula bacteriană este supusă unui control genetic de represie şi

iniţiere.

9

Formaţiuni genetice extraCR; importanţă practicăPLAMIDELE - sunt formaţiuni genetice autonome , extraCR, libere în citoplasmă , alcătuite

din molecule circulare de ADN cares e replică independent de CR. Ele pot fi: conjugate neconjugate episomi

Importanţă practică. Plasmidele de virulenţă Plasmidele R de rezistenţă la chimioterapie Plasmida F

Mutaţia genetică la bacteriiMutatia reprezintă o modificare accidentala in secvenţa nucleotidica a unei gene ducand la

modificari ale msg genetic. Mutatii pot aparea prin: substitutii la nivel de material genetic, inversii, insertii, deletii. MUTATIA SPONTANA – apare in condiţii de mediu obisnuite si fara interv unui fact

decelabilMUTAŢIA INDUSA – care s e produc sub act unor fact fizici (radiatii, raze UV) sau chimici

care actioneaza ca agenti mutageni MUTAŢIA PUNCTIFORMA – alterarea unui singur nucleotid, resp a unui singur codon; MUTAŢIÎ EXTINSE – alterrari care depasesc limitele unui codon, putatnd afecta secv mai

mari aleuneia sau mai multor gene. MUTAŢII REGRESIVE (retromutatii) afect cel mutante, determ revenirea acestora la tipul

initial.MUTAŢII SUPRESOARE – permit exprim fct anterioare a genei, desi o modif a secv

bazelor nucl persista.

Transferul de material genetic la bacterii prin TRANSFORMAREEste un transfer genetic realizat atunci cand bact accepta ADN liber provenit de la o bact

donor sau din alte surse. Patruns in cel receptoare, un fragm d ADN exogen poate inlocui (prin recomb genetica) a

secv nucleotidica omoloaga, bact receptoare dobandind un caract genetic nou (ex: sint unei struct capsulare)

Transf genetic mediat d bacteriofagi se poate realiza prin transductie, conversie lizogenica.

Transferul de material genetic la bacterii prin TRANSDUCŢIEReprezintă transferul unui fragm genetic (crz sau extracrz) de la o bact la alta prin interm

unui fag (profag d obicei). Fagul = transductor. Bact receptoare = transductant. SPECIALIZATA (restrictiva) este caract

fagilor transductori care au proprietatea de a transf numai un nr restrans de gene bact situate in imediata aprop a situsului de legare a profagului in crz bact.

GENERALIZATA (nerestricitva) – oricare din genele crz bact, indiferent d pozitia lui in genom, pot fi incorporate in mod accidental in particula virala matura pt a forma un fag transductor, care le poate transmite unor bact recept.

Poate fi realiz d un mare nr d fagi neintegrati in crz bact at cand intra in ciclul litic.

Transferul de material genetic la bacterii prin CONJUGAREReprez un proces d transfer d mat genetic (crz sau extracrz) realizat prin interm unei leg

intercel directe. Este conditionata de prez fact F in cel donatoare.

10

Pt realiz leg intercel este necesara existenta unor R d supraf atat la cel donator cat si la cel receptor.

Ei permit recunoasterea reciproca . dupa un nr d ciocniri intamplatoare, bact F+ form cu cele F- perechi d recomb si intre cel alat se form un canal d conj. Prin canal se realiz transf unidirectional al mat gen.

Importanţa fenomenelor de Genetică bacteriană în microbiologia umană Mutaţiile spontane + induse urmate de selecţia mutantelor în prezenţa precursorului selectiv,

reprezintă modalitatea principală de apariţie a noi populaţii de baterii cu importanţă în realizarea unui echilibru de floră optim.

Transferul de factori plasmidici într-o populaţie bacteriană din aceeaşi nişă ecologică a organismului este urmată de apariţia populaţiei de bacterii rezistente la chimioterapice , la care se mai adaugă efectul potenţator al mecanismului de selecţie a mutantelor prin presiune selectivă

Pe modelul genetic bacterian a fost posibilă elucidarea unor mecanisme de bază privind-informaţia genetică, transmiterea ei, sintezele proteice.

Criterii de clasificare a chimioterapicelor antibacteriene , exemplea)După structura chimică:

-beta-lactamine –peniciline: penicilina G, penicilina V, penicilina de depozit(moldamin), ampicilina, oxacilina, cloxacilina, carbenicilina, amoxicilina, carboxipeniciline, ticarcilina, imipenem. -cefalosporine- I-a generaţie:cefalexin, cefalothin, cefapirin, cefadroxil, cefazolin

-a II-a generaţie:cefuroxim, cefonicid, ceforamid, cefoxitin, cefotetan, cefotiam, cefamandol-a III-a generaţie:cefotaxim, ceftazidim, ceftriaxon, cefoperazon, moxalactam-a IV-a generaţie:cefepima, carbacefema

-carbapenemi -monobactami -inhibitori de beta-lactamază -aminoglicoside: streptomicină, Kanamicină, Gentamicină, Neomicină, Spectinomicină. -polimixine: polimixina B, polimixina E. -alte antibiotibe: cloramfenicol, tetracicline, macrolide, lincomicină, clindamicină, novobiocină, vancomicină, rifampicină -chimioterapice antibacteriene considerate “non-antibiotice”: sulfamide, biseptol, acid nalidixic, nitrofurantoin, tiosemicarbazona, isoniazida, acid paraaminosalicilic b)După origine -anibiotice propriu-zise(chimioterapice naturale) produse de microorganisme: penicilina, polimixina, bacitracina, streptomicina. -chimioterapice de semisinteză- prezenţi în laborator pe baza unui nucleu sintetizat de către un microorganism viu: meticilina, penicilina V, G, ampicilina. -produşi de sinteză chimică integrală(chimioterapice sintetice): sulfamidele, acid nalidixic, biseptol, HIN, PAS, nitrofurantoin.

c)După scopul folosirii Chimioterapice: antibacteriene, antifungice, antiparazitare, antivirale. d)După spectrul de activitate -chimioterapice cu spectru larg: cloramfenicol, tetraciclinele, ampicilina, sulfamidele,

11

cefalosporinele. -chimioterapice cu spectru îngust-cu acţiune predominantă asupra bacteriilor Gram pozitive (majoritatea penicilinelor, eritromicina, streptomicina). -cu acţiune predominantă asupra unor bacterii Gram negative (kanamicina, gentamicina, cefalosporine, acidul nalidixic). -cu acţiune predominantă asupra BK (streptomicina, HIN, PAS). -cu acţiune predominantă asupra spirochetelor (penicilina).

e)După felul în care îşi exercită efectul antibacterian -bacteriostatice- împiedică multiplicarea germenilor bacterieni, fără să-i omoare (cloramfenicol, sulfamide, tetraciclină) -bactericide-au efect letal asupra celulelor bacteriene (streptomicină, penicilină, ampicilină) f)După mecanismul de acţiune -agenţi cu acţiune asupra structurilor de suprafaţă ale celulei bacteriene (perete celular, membrana citoplasmatică) -agenţi care interferă cu sinteza proteinelor celulelor bacteriene -agenţi care interferă cu sinteza acizilor nucleici

Enumeraţi condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească un chimioterapic toxicitatea selectivă, capacitatea de omorâ sau de a inhiba dezvoltarea microbului infectant,

rămânând inofensiv pentru bolnav, spectrul antimicrobian suficient de larg, bună difuziune în focarul de infecţie, persistenţă suficientă în organism în formă activă, să nu determine reactii de sensibilizare, microbii să nu dezvolte rezistentă la acest medicament, să coste mai putin decât alte substante cu eficientă terapeutică asemănătoare.

Mecanisme de acţiune a chimioterapicelor, exemple1. antagonism metabolic competitiv- sulfamide, PAS2. inhibiţia sintezei peretelui celular bacterian- penicilinile, cefalosporinele, vamcomicina3. alterarea funcţiilor membranei citoplasmatice bacteriene – polimixine B şi E(colistinul)4. inhibiţia sintezelor proteice bacteriene – streptomicina, kanamicina, gentamicina,

neomicina5. inhibiţia sintezelor de acizi nucleici bacterieni- rifampicina, quinolonele

Rezistenţa bacteriilor faţă de chimioterapice prin mecanisme geneticeRezistenţa microbiană la antibiotice reprezintă capacitatea unor microorganisme de a

supravieţui şi de a se multiplica în prezenţa antibioticului. Pot fi mecanisme de rezistenţă naturală şi rezistentă dobândită

Rezistenţa naturală reprezintă rezistenţa tuturor membrilor unei specii bacteriene fată de un antibiotic şi este determinată genetic de exemplu rezistenta bacililor din genul Mycabacterium la penicilina G.

Rezistenta dobândită este rezistenţa care este achizitionată de unele tulpini din specia respectivă in anumite circumstante.

Ea poate fi cromozomială sau extracromozomială

12

Tipuri de rezistentă monovalentă (faţă de un agent antimicrobian). plurivalentă (faţă de mai mulţi agenţi antimicrobieni); directă (leagă o bacterie de un antibiotic), incrucişată (rezistenţa unei bacterii faţă de mai multi agenti antimicrobieni cu structură şi/sau

mecanism de actiune asemănător. Ex: rezistenta la cefalosporine a bacteriilor care produc β-lactamaze).

Aspecte clinice ale procesului infecţios bacterian

Din punct de vedere clinic, infecţiile bacteriene pot fi: inaparente aparente localizate de obicei în apropierea porţii de intrare generalizate

ETAPE DE EVOLUŢIE1. perioada de incubaţie- reprezintă intervalul de timp de la pătrunderea germenului

infectant în organism , până la apariţia primelor simptome2. debut- corespunde cu apariţia primelor simptome + semne clinice de boală3. perioada de stare- Tabloul Clinic Caracteristic4. perioada de declin- semnele bolii diminuă până la dispariţia totală5. perioada de covalescenţă- este faza când ţesuturile se refac, funcţiile biologice se

normalizează 6. vindecarea- clinică, bacteriologică

Patogenitatea bacteriilor prin factori de virulenţă corpusculariAceştia sunt reprezentaţi de anumite elemente din structura celulei bacteriene care îi dă

protecţie împotriva mijloacelor de apărare ale organismului gazdă capsula- împiedică fagocitoza germenilor de către granulocite neutrofile componente ale peretelui celular- proteina M, A, CORD factor mobilitatea- prezenţa cililor-sunt mai virulente fimbrii(pilii)- organite filamentoase dispuse pe S unor celule bacteriene

Patogenitatea bacteriilor prin factorii de virulenţă enzimatici1. colagenaza2. hialuronidaza3. fibrinolizine4. coagulaza5. lecitinaza6. hemolizine + leucocidinele

Patogenitatea bacteriilor prin toxinogenezăTOXINOGENEZA capacitatea unei bacterii de a produce toxine. Ele pot fi de 2 feluri:

1. EXOTOXINESunt secretate în mediul înconjurător. Ele sunt holoproteine solubile + filtrabile care

difuzează în mediul ambiant al germenului. Sunt termolabile, fiind distruse la 60-70*C. Efectele toxice apar după o anumită perioadă de

latenţă. Au putere toxică mare. K mecanisme de acţiune avem:

13

Blochează sinteza proteinelor celulare Modifică metabolismul celulei prin creşterea AMP ciclic Neurotoxine

2. ENDOTOXINE Sunt produşi bacterieni legaţi trâns de peretele celular Sunt heteroproteine Nu difuzează în mediul ambiant Sunt termostabile + rezistente la tratamentul cu alcool

Descrieţi mecanismul de acţiune al Enterotoxinei LTEste formată din 2 subunităţi A + B , iar A are 2 subunităţi A1, A2.

B se fixează la S celulelor intestinale cu platou striat de nivelul unui receptor glicozidic denumit GM1

A1 se desprinde din complexul TL şi pătrunde în celulă Intracelular, A1 determină clivarea NAD în ADP- riboză şi nicotinamidă ADP-riboza este transferată de proteina ciclică guanazin- trifosfat GTP determină activarea adenilcliclazei care catalizează creşterea conc de AMPc Conc crescută de AMPc determină perturbări ale mecanismului de acţiune al pmpei electrolitice

ale Intestinului

Enumeraţi postulatele lui Robert KochDefiniţia unui patogen:

1. Organismul trebuie să fie găsit în leziunea unei boli; 2. Organismul trebuie să fie izolat de la gazda infectată şi crescut într-o cultură pură; 3. Inocularea organismului pur într-o altă gazdă ar trebui să iniţieze boala; 4. Organismul trebuie să fie recuperat din nou de la a doua gazdă.

Descrieţi mijloacele de apărare nespecifică antibacterianăFACTORII GENETICI- fiecare specie este Genetic, rezistentă la anumiţi agenţi infecţioşi.

BARIERE ANATOMICE1. mecanică

integritatea pielii + mucoaselor capcanele anatomice de la nivelul mucoaselor îndepărtarea mecanică- adică spălarea fiziologică mucusul de la nivelul Căilor Resp mişcările peristaltice de la nivelul intestinului

2. chimică acizii graşi liberi produşi de glandele sebacee glicoproteine salivare cerumen de la nivelul urechii3. biologică

REACŢIA FEBRILĂ- creşterea temperaturii este realizată prin activarea centrilor termoreglatori din hipotalamus.

FACTORI INTERNI UMORALI + CELULARI sistemul complement (alexina)- este cel mai important factor umoral al apărării antiinfecţioase

nespecifice împotriva bacteriilor. Este un complex de 25 de proteine –enzime plasmatice , la sinteza cărora participă macrofagele.

14

Sistemul complement conţine fracţiuni şi subfracţiuni care interacţionează în etape şi în lanţ. Se activează în cascadă sub acţiunea unui Trăgaci.

Fagocitoza bacteriană Reprezintă procesul de înglobare şi digestie a unor particule străine de către anumite celule

ale organismului specializate pentru această funcţie. Celule cu proprietăţi fagocitare sunt microfagele + macrofagele.

Vaccinuri bacteriene- clasificare, exemple a)După tipurile de preparate vaccinale-vaccinuri corpusculare-cu germeni bacterieni omorâţi(vaccinul tifoidic, holeric, pertussis) -cu germeni bacterieni vii atenuaţi(vaccinul BCG, vaccinul viu atenuat, vaccinul difteric T32 viu)-vaccinuri subunitare-vaccinul pertussis acelular, vaccinul acelular contra difteriei, tetanosului şi tusei convulsive-anatoxine-vaccinul difteric absorbit (VDA-IC)

b)După numărul componentelor antigenice-monovaccinuri-vaccinul monovalent alcătuit din vaccin holeric, anatoxină tetanică-vaccinuri asociate(mixte)-bivaccinul diftero-tetanic, trivaccinul diftero-tetano-pertussis.

Imunoprofilaxia pasivă antiinfecţioasăPoate fi realizată prin administrare de preparate biologice ce conţin anticorpi care asigură o

imunitate de tip strict umorală instalată imediat, dar cu o durată redusă. Produsele administrare sunt serule imune + preparatele de imunoglobuline , ele

administrându-se profilactic + curativ.

Serurile imuneProvin din serul omului sau animalic , conţinând anticorpi patogeni sau produsele lor de

metabolism. Anticorpii sunt produşi fie în urma imunizării pe cale naturală(după boală), fie în urma inoculării de antigene specifice în organismul omului / animalului.

După provenienţă serule pot fi umane(homologe) sau animale(heterologe). Serurile mai pot fi: antitoxice, antibacteriene, mixte, antivirale, antiveninoase.

Imunoglobulinele sunt produse biologice obţinute din amestecul de plasmă prelevată de la donatori. Ele sunt de 2 feluri:

1. umane normale polivalente cu administrare intramuculară cu administrare intravenoasă

2. umane specifice

Imunizarea pasivă are caracter de urgenţă în următoare cazuri: protecţia pacienţilor protecţia persoanelor nevaccinate terapia unor toxiinfecţii + intoxicaţii

Descrieţi tipurile de relaţii inter-bacteriene de la nivelul unei nişe bacterieneNeutralism(indiferenţă) – este relaţia care se stabileşte între bacterii îndepărtate taxonomic ,

care au necesităţi nutritive diferite.

15

Mutualism – constă în dezvoltarea simultană a mai multor specii bacteriene într-un mediu comun.

Comensalism(metabioză)- reprezintă dezvoltarea simultană în acelaşi ecosistem a mai multor bacterii dintre care unele specii profită , iar altele nu sunt influenţate.

Sinergism – relaţia de cooperare activă sinergică între speciile bacteriene. Antagonism- este tipul de relaţie în care unele specii sunt favorizate în determinismul altora,

astfel k se exclud reciproc. Simbioza – relaţia care se stabileşte între 2 specii de microorganism diferite , în urma căreia

ambele specii profită.

16