Mucegaiuri (fungi filamentosi)

Reprez microorganisme eucariote uni sau pluricelulare alc din filamente subtiri numite hife, microorg care se reproduce asexuat sau sexuat prin spori.

Deoarece sunt echipate cu un sist enximatic dezvoltat mucegaiurile sunt prezente si degradeaza cele mai dif substante.Hifele patrund in int celulelor vegetale producand boli. Sunt fitopatogene. La om sunt putine care produc boli.

Raspandire: In toate mediile deoarece sporii de mucegaiuri sunt f rezistenti la uscaciune. Echipamentul enzimatic le permite degradarea subst polimere de la ext celulei (amilaze, proteaze, pectinaze, celulaze). In aer exista spori de mucegaiuri care se depun cu viteze de pana la cativa mm/s. In ape mucegaiurile sunt prezente doar ocazional si se dezvolta numai in apele aerate si bogate in nutrienti. In sol pot forma asociatii cu plantele numite micorize.Importanta: Antibiotice, cefalosporine, griseofulvine, obt de biomasa proteica din Fusarium si Aspergillus., obt de enzime hidrolitice, obt de pigmenti microbieni, obt de ac organici (ac citric, malic).

Mucegaiurile se clasifica in: inferioare (neseptate) sau superioare (septate)M neseptate Au corp dintr-o singura cel uriasa puternic ramificata in care nu exista pereti despartitori sau septari.Intr-o citoplasma comuna se afla numerosi nuclei si organite cel, pot aparea pereti despartitori doar pt a separa hifele reproducatoare sau hifele moarte sau lezate.

M septate Corpul e alc din mai multe cel puse cap la cap si separate de pereti despartitori. Sunt organisme pluricelulare in care cel sunt separate prin septuri. Fiecare cel are 1 sau 2 nuclei.Mucegaiurile au corpul numit tal, alc din mai multe filamente subtiri numite hife. Totalitatea hifelor formeaza miceliul.

Caract morfologice:

Hifele pot fi:- vegetative – nediferentiate- reproducatoare – poarta pe ele org de fructificatie- aeriene- ce alc sist rezoidal

Hifele aeriene sunt mai rigide, mai groase, unele sunt reproducatoare, iar sist ridoidal e alc din hife mai subtiri puternic efilate la capete cu rol de a absorbi apa si nutrientii din mediu.Cand un spor de mucegai ajunge pe un mediu de cultura in cond optime el germineaza.Sporul absoarbe apa si pe supraf lui apare o protuberanta din care va creste prima hifa. Dintr-un spor pe mediul de cultura va aparea o colonie.

M neseptate formeaza colonii albe, cu aspect paslos si cu crestere rapida. M septate frm colonii cu vit de crestere mai mica cu aspect pufos, paslos, prafos, catifelat si in dif culori.In medii lichide mucegaiurile cresc la supraf formand derma, la inceput subtire si alba care mai apoi se ingroasa, se cuteaza si se coloreaza dat aparitiei de spori. Cresc in prezenta O2 din mediu.

Ultrastruct cel de mucegai

Peretele cel e mai gros decat la drojdii si e alc din celuloza si chitina.Intre peretele cel si membr plasm se afla un sp periplasmic in care se acumuleaza enzime sau alte subst.Peretele cel frm septuri sau mai multi pori prin care circula liber citoplasma si organite celulare dat curentilor citoplasmatici.Fiecare cel are 1-2 nuclei ce contin cativa cromozomi. Incluziunile pot fi lipidice, de glicogen, de polifosfat, de amidon etc.

Cresterea mucegaiurilorAre loc la apexul (varful) hifelor adica varful hifei creste in lung pana la o anumita dimensiune cand se frm in cel de la varf un perete despartitor. Cel din varf continua sa creasca in lungime pana la formarea unui nou sept etc. restul celulelor participa doar ocazional la crestere si numai prin formare de ramificatii laterale. O cel hifala are cativa micrometri in diametru, iar lung e de 2-4 ori mai mare. In vf de crestere veziculele ap Golgy migreaza si depun enzime litice precursori si enzime de sinteza care dau nastere la peretele cel nou.Mucegaiurile sunt microorg mezofile care se pot dezvolta intre 5-40oC cu temp optima de crestere de 25-30oC. Se dezvolta in domeniu larg de pH 1,5 - 9 unitati, cu pH optim 5 - 6. Sunt microorg aerobe, necesita O2 in mediul de cultura, unele sunt microaerofile (necesita O2 in conc mici).

Reproducerea mucegaiurilorSe reproduc fie pe cale vegetativa, adica prin fragmente de hife care ajung pe mediul de cultura sau prin spori sexuati si asexuati.In fct de locul in care se frm pot fi endospori ( in int unor celule specializate) sau exospori ( la ext celulei). Reprod asexuataZoosporii – spori asex care se frm in int unei celule numita zoosporange, au init o faza mobila flagelata, acvatica, apoi isi pierd lagelul si se inchisteaza Sporangiosporii – spori endogeni caracteristici M neseptate, se frm intr-o cel specializata numita sporange ce apare la capatul unei hife reproducatoare – sporangiofor. Nucelul sporangelui se divide mitotic de mai multe ori rezultand multi nuclei inconjurati de citoplasma si perete cel formand sporangiosporii. Ei vor fi eliberati fie dat factorilor mec externi fie sub presiunea proprie din sporange.

Artrosporii – se formeaza la unele mucegaiuri prin fragmentarea hifelor, la M septate

Chlamdiospori – se frm la unele mucegaiuri in culturile batrane si reprez o forma de rezistenta a lor datorita ca au pereti grosi si rezistenti

Conidiospori – cei mai raspanditi, apar la M septate din genul Penicillum si Aspergillus. Sunt spori exogeni formati de cel specializate numite fialide. Se formeaza in ap reproducatoare la capatul unor hife fertile numite conidiofor.

Reprod sexuataSe face prin spori sexuati, ce pot fi endogeni sau exogeni cu o mare rezist la uscaciune. Prin reprod sexuata se asigura incrucisarea caract de la cei 2 parinti. Se obt indivizi mai vigurosi si mai rezist la factori de mediu. Dintr-o cel cu 2n cromoz mai multe cel cu n cromozomi care se pot uni 2 cate 2 si frm zigotul cu 2n cromozomi.Oosporii – se frm prin contopirea unui oogon cu potente femeiesti si cu un anteridium cu potente barbatesti si se intalnesc la mucegaiuri inf.Ascosporii – spori sexuati haploizi, endogeni care se frm in int unei celule (asca). In asca cei 2 nuclei fuzionaza un sg nucleu ce sufera apoi 3 diviziuni succesive 8 nuclei. Ei se inconjoara de citoplasma densa si perete cel formand 8 ascospori. Ascosporii sunt elib din asca sub act unor factori mecanici sau prin ruperea peretelui dat presiunii interne. Reprod cu ascospori se gaseste la mucegaiuri din clasa Ascomycetes.

Bazidiosporii – se intalnesc la mucegaiuri din cls Basidiomycetes. Sunt spori exogeni ce se frm la supraf unei cel specializate numita bazidie.

Cei 4 nuclei din bazidie migreaza in sterigme (protuberante aparute la supraf bazidiei) unde se inconjoara de citoplasma si perete si frm bazidiosporii. Ei sunt eliberati dat factorilor mec externi fie dat unor picaturi de lichid care apar si preseaza la bz sterigmelor.

Zigosporii – apar la mucegaiuri inf din clasa Phycomycetes si reprez spori de rezistenta de culoare neagra cu pereti grosicele 2 gametangii se unesc si frm celula ou ce se transforma in zigospori cu pereti negri, rugosi si grosi, f rezistenti. In conditii fav zigosporul germineaza si frm un sporange cu sporangiospori.

Reprezentanti ai mucegaiurilorAspergillus – fol in industrie pt obt de acid citric, enzime (amilaze, lipaze, proteaze, pectinaze) (niger, oryzae) cuprinde M septate ce se inmultesc prin conidiospori si rar prin ascosporiPenicillium – fol la obt penicilinei a unor enzime si unele specii drept culturi starter pt industria branzeturilor (Penicillium roqueforti , P camemberti) si a salamurilor maturate dure. Sunt mucegaiuri superioare ce se inmultesc prin conidiospori si ascospori.Mucor – fol pt obt cheagului microbian ca inlocuitor de renina animala - pusillus. Cuprinde mucegaiuri inferioare ce se inmultesc prin sporangiospori ca frm asex si sexuat prin zigospori.Rhizopus – mucegaiuri inf ce se inmult prin sporangiospori si zigospori si au caracteristic prezenta unor „lastari” numiti stoloniFusarium – mucegaiuri sup ce se inmultesc prin niste conidiospori in frm de teci de fasole. Se gasesc pe alimente si au culoare mov.

Geotrichum xanadium – mucegai superior ce se reproduce prin ascospori si se dezvolta pe prod lactate

BacteriileSunt microorganisme procariote unicelulare care se inmultesc prin diviz binara izomorfa.Importanta:

- fermentatie lactica in obt unor produse lactate, conservarea vegetalelor - Lactobacillus si Streptococcus

- fermentatie acetica pt obtinerea otetului – Acetobacter- ferment propionica pt branzeturile cu gaura – Propionbacterium- obt de enzime (amilaze, proteaze, celulaze) cu Bacillus subtilis- obt de antibiotice (streptomicina, tetracicilina, eritromicina) – Streptomyces- obt de biomasa proteica- obt de aminoacizi – Carynebacterium- obt de insecticide – Bacillus thurinigiensis- obt de interferon, insulina, hormoni de crestere – Escherichia coli

Bacteriile altereaza prod alimentare, unele producand toxine. Cele mai periculoase Clostridium botulinum, Staphyloccocus aureus, Salmonella.

Bacteriile produc majoritatea bolilor: Tuberculoza – Bacilul Koch, Lepra – M leprae, Holera – Vibrio cholarae, Ciuma – Yersinia pestis

Raspandire In sol unde pot ajunge la conc de pana la 109 cel pe gram de sol. In sol participa la transform prin mineralizare a mat organice in mat anorganica la circuitul elem in natura.In sol exista bact fixatoare de azot in asociatie cu rad plantelor leguminoase -Azotobacter.In ape sunt rare dar mai mult de 1010 /ml in apele fecalo-menajere.In aer ocazional se depun pe supraf obiectelor.Se afla in nr mare in tubul digestiv.

Forma bacteriilorMai mici decat drojdiile si mucegaiurile. Cele mai mici au dimens egale cu cele mai mari virusuri 0,1 μm. Cele mai mari pot ajunge la cateva sute de micrometri - Spirocheta.Sunt cuprinse intre 0,5 – 6 μm.Forma sferica „coccus”Cocul poate fi perfect sferic sau ovalar etc.

- diplococi (sunt 2)- stafilococi (ciorchine)- tetrade (sunt 4)- sarcina (sunt 8)- lampropedie (16,32,64 coci)

Forma alungita de bastonas „bacterium” „bacil” streptobacili

asezati in padisalaForma spiralata elicoidala

- virgula – Vibrio

- spirala rigida – Spirillum (spire laxe)- spirala flexibila – spirocheta (la sifilis)

Forma patrata – Halobacterium (in medii hipersaline)Forma filamentoasa cu struct asemanatoare hifelor de mucegai din genul StreptomycesUltrastructura cel bacterieneSunt procariote – lipsite de nucleu adevarat si de organite celulareE formata din:- invelisuri celulare - capsula sau strat mucos - perete cel - membrana plasmatica - flagel- nucleoid- citoplasma

Invelisurile celularePeretele cel – grosimea si struct peretelui clasifica bact in Gram (+) si Gram (-)Cristian Gram pune bazele tehnicii de colorare Gram dupa care unele bact – cele Gram (+) se coloreaza in violet cu colorantul primar iar cele Gram (-) pierd ac culoare si primesc culoarea data de colorantul secundar.Etape:

- obt frotirului- colorarea cu cristal violet – violet de Gentiana col primar - clatire cu apa- toate bact devin violet- mordasare mordant I2/K2 Lugol cu rol de a fixa colorantul primar- spalarea preparatului cu alcool acetona raman violet doar bact Gram (+) cele

Gram (-) devin incolore pierzand colorantul primar

Peretele cel E dif pt bact Gram (+) fata de cele Gram (-) ca grosime si structura.

Peptoglicanul e alc din 2 unitati de baza:- N - acetil – glucozamina NAG- acid N – acetil – muramic NAM

NAG si NAM ormeaza o retea stransa ce inconjoara ca un sac cel bacteriana.Intre unit de NAM se formeaza punti peptidice intercalate. Ac punti peptidice au in componenta anumiti aminoacizi: ac glutamic, alamina, lizina, ac mezodiaminopimelic.

Peretele cel pt Gram (+)

Ac teichoici sunt lanturi formate din polimeri ai glicerolului sau ribitolului legate prin grupari fosfat.Ac techoici au sarcina electrica negativa de la gruparile fosfat.

Peretele cel pt Gram (-)

Din stratul subtire de peptoglican pornesc spre membrana externa lipoproteinele Braun strans asociate cu aceasta. In membr externa porinele reprez grupe de 3 molec proteice ce delimiteaza la interior un canal prin care are loc transportul unor substante.Lipopolizaharidele de la exteriorul membranei externe au loc in virulenta (patogenitate) putand fi antigeni la toxine.Bact Gram (-) au o sensibilitate mai mare la agentii fiziochimici dar au o rezistivitate mai mare la antibiotice si sunt mai virulente.

Struct extraparietaleFlagel – e org de locomotie deci numai la bact mobile Bact monotriche (un sg flagel) Bact amhitriche

Bact lofotriche

Bact peritriche

Flagelul e alc din3 parti:- corp bazal cu care se prinde de membrane si peptoglican- carlig- filament

Cand filamentul se roteste in sens orar, bact se rostogoleste, in sens antiorar misc e de deplasare intr-o anume directie.

Capsula si stratul mucosSunt de natura polizaharidica.Bact cu capsula leuconostocCapsula reprez o masa polizaharidica omogena si bine definita din jurul unor cel bact.Bacillus anthracis – capsula frm din unit de ac glutamic

Stratul mucos E masa polizaharidica neomogena si edefinita ce inconjoara bacteria.

Citoplasma60-80% apa si poate exista in stare vascoasa (gel) sau fluida (sol). Contine ribozomi liberi 70S .In Citoplasma se afla incluziuni citoplasmatice:

- organice – glicogen - lipidice – poli – β – hidroxibutan- anorganice – fosfat volumina - sulf - magnetit (oxid de Fe)

Nucleoidul

E o zona nedelimitata de membrana ce contine cromoz unic bacterian, format din ADN dublu caternar circular inchis si mici cant de proteine si ARN.Endoscopul bacterianSpre deosebire de alte tipuri de spori, endoscopul bacterian nu este o forma de inmultire ci de rezistenta. Se formeaza un singur endospor intr-o celula. Apare in culturi batrane sau in conditii nefavorabile (stres). E f rezistent la uscaciune, temp ridicate, radiatii de tot felul.Exosporium – carcasa celulei in care sa- format sporul bacterianCortexul – e de natura peptidoglicenica cu o structura mai laxa decat a peretelui celularCorele – prete celular, membrana plasmatica , ac nucleic, ribozomi (celula propriuzisa)Invelisurile sporale contin proteine cu sulf si o subst numita acid dipicoliniccare confera sporului termorezistenta.Sporii sunt omorati doar prin sterilizare (15-20 min la 121oC). Prin pasteurizare se distrug doar celulele vegetative, fara spori.Tyndalizare – o succesiune de 3 pasteurizari repetate la interval de 24 de ore. Dupa prima pasteurizare se distrug celulele vegetative iar sporii ramasi germineaza si se transforma in cel vegetativedupa primele 24 de ore. Aceste celule sunt omorate in a 2-a pasteurizare. Urmatorul interval se efectueaza pt a distruge eventualii spori ramasi.

Deosebire dintre cel vegetativa si spori: sporul eare continut redus de apa (15%) care sn „apa legata” deci sporul se afla in starea de latenta in care toate reactiile metabolice sunt incetinite la minim. In aceasta stare sporul bacterian poate rezista sute de ani.Cand ajunge in conditii favorabile, sporul germineaza adica isi mareste volumul datorita aportului de apa, isi sintetizeaza subst organice si formeaza tubi de germinatie. In final se transforma intr-o celula vegetativa normala.Dpdv al formarii de spori bacteriile sunt:

- sporangene: bacillus, Clostridium- asporangene: Lactobacillus

Clasificarea sporilorSpor nedeformant – are diam mai mic decat diametrul celulei si poate avea pozitie centrala, subterminal sau terminal.Spor deformant: - central (celula in forma simetrica) - terminal (forma de bec)Caractere morfologice ale bacteriilorBacteriile cresc bine pe majoritatea mediilor de cultura in conditii bune de umiditate. Pe medii solide formateaza colonii de culori si forme diferite. In medii lichide bacteriile aerobe cresc la suprafata lichidului formand un voal, iar cele anaerobe sau microaerofile (2% O2 din mediu) determina tulburarea mediului si formarea de sediment.Caractere fiziologice ale bacteriilorSunt adaptate pt toate mediile de viata. Pot rezista si se pot dezvolta la temperaturi curpinse intre -10o si +90oC si pH 1-11 unitati.Ele se divid prin sciziune binara izomorfa in urma careia o celula se imparte printr-un perete despartitor in 2 celule fiice identice intre ele precum si cu celula mama. Teoretic in medii in care mediul se reimprospateaza continuu nu exista moarte celulara.