referat 1 - copie

10
 emă referat. CRE TEREA, MULTIPLICAREA I SUPRAV IE UIREA Ș Ș Ț MICROORGANISMELOR  Cuprins

Upload: bulyna18

Post on 17-Feb-2018

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 1/10

  emă referat.

CRE TEREA, MULTIPLICAREA I SUPRAVIE UIREAȘ Ș Ț

MICROORGANISMELOR

 

Cuprins

Page 2: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 2/10

Cre terea i multiplicarea microorganismelor…………………………………..1.ș ș

Influetan a condi iilor de mediu asupra microorganismelor................................6.ț ț

Influen a apei asupra microorganismelor.............................................................7.ț

Influen a pH-ului asupra microorganismelor…………………………………7.ț

Page 3: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 3/10

Cre terea i multiplicarea microorganismelorș ș

Cre terea i multiplicarea microorganismelor este rezultatul metabolismului deș ș

 biosinteză prin care se formează noi constituien i celulari.ț

Ob inerea de produ i utili prin cultivarea microorganismelor pe diverse substraturi caț ș

agen i biote!nologici este posibilă numai in condi ii bine cunoscute i astfel diri"ate #nc$tț ț ș

randamentul să fie ma%im.Cre terea #n sens biologic reprezintă mărirea graduală i coordonată a metabolismuluiș ș

de biosinteză i adăugarea de constituien i celulari noi. &n cazul microorganismelor ș ț

unicelulare'bacteria levuri alge protozoare( cre terea se realizează prin depunerea deș

substantă nouă #n sensul tuturor celor trei dimensiuni'lungime lă ime i grosime(.ț ș

)a microorganismele multicelulare cre terea se realizează la fiecare celulă #n parte iar ș

adăugarea de noi constituien i celulari apare la tot sistemul biologic. *ceastă cre tere esteț ș

determinată genetic #n condi iile normale i se realizează p$nă la maturitatea deplină iț ș ș

ec!ilibrată a sistemului biologic. )a microorganismele unicelulare s-a constatat că are loc o

cre tere inegală a suprafe ei 'la pătrat( comparative cu volumul 'la cub(.ș ț&n cazul #n care dezec!ilibrul dintre suprafa a celulară i volumul acesteia este ma%imț ș

apare momentul critic #n care cre terea #ncetează i are loc apoi diviziunea celulară.ș ș

+rin diviziunea se restabile te raportul #n limitele ec!ilibrate #ntre suprafa ă i volum.ș ț ș

&n urma diviziunii are loc multiplicarea microorganismelor i restabilirea ec!ilibrului normalș

'suprafa ă,volum(.ț

ultiplicarea se realizează prin diviziune direct 'diviziune simplă sau binară( prininmugurire prin fragmentare sau prin formarea unui tip special de spori de propagare'dispersie(.

+rin multiplicare spore te numărul de microorganisme. ultiplicarea prin diviziuneș

simplă este foarte răsp$ndită la bacterii alge protozoare si la unele ciuperci 'fungi(.

+rin diviziunea binară sau sciziparitate celula matură se separă #n două celuleindentice. )a microorganismele unicelulare cilindrice sau spiralate diviziunea are loc #ntr-un plan transversal perpendicular pe a%ul mare al celulei 'numai la unii spirili se producelongitudinal(.

Celulele sferice sau ovoide se divid după 1 sau / planuri perpendicular successivefapt care determină i gruparea celulelor.ș

&n perioada dintre două diviziuni consecutive 'ciclul celular( to i constituien ii celulariț ț

inclusiv *0 se dubluează.Cele două mase nucleare se separă una de alta iar cele două "umătă i ale celulei mamăț

sunt #mpăr ite printr-un sept transversal #n două celule noi care apoi se despart una deț

cealaltă.

*ceastă diviziune se realizează printr-o succesiune comple%ă de etape i este un procesșcu precizie reglat i coordonat genetic.ș

&n procesul de diviziune intervin numeroase gene care coordonează at$t succesiuneac$t i durata etapelor.ș

&n prima etapă a diviziunii celula se pregăte te printr-o u oară alungire.ș ș

&n etapa următoare are loc replicarea materialului nuclear i sinteza proteinelor ș

'structural i enzimatice( solicitate de această diviziune. &n ultima etapă 'cea de diviziuneș

 propriu 2 zisă( care debutează cu migrarea 'deplasarea( spre e%tremită ile celulei a celor ț

doua mase nucleare. &n partea migrarea mediană a celulei membrane celulară formează o proeminen ă spre interior 'din două păr i opuse(.ț ț

3reptat această invaginare crează un perete tranversal. &n această perioadă de formareseptul tranversal se deplasează centripet de la periferie spre centrul celulei i #n final apareș

septul complet cu o grosime mai mare dec$t a peretelui celular.

Page 4: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 4/10

&n final septul transversal se clivează i dintr-o celulă mamă se formează două noiș

celule surori identice.+rin formarea celulelor noi surori celula ini ială dispare. Celulele formate se pot separaț

definitiv devenind solitare sau răm$n alăturate form$nd formele de grupare cunoscute.4eplicarea materialului nuclear determină ritmul de diviziune care este coreclat cu

condi iile de mediu i de nutri ie.ț ș ț&n condi ii normale această durată se determină cu precizie i la parametrii constan iț ș ț

ea este aceea i. 5a are importan ă deosebită #n cultivarea microorganismelor pe medii deș ț

cultură #n laborator sau #n procesele biote!nologice de ob inere a unor metaboli i utili.ț ț

0iviziunea direct poate suferi i modificări datorită apari iei unor mutante cuș ț

formarea asimetrică a septului transversal.&n cazul #n care septul se formează #n aproprierea unei e%tremită i a celulei mame prinț

diviziune vor rezulta două celule inegale. Cele mai mici vor forma a a numitele celuleș

miniaturale 'minicelululele(.+entru cultivarea microorganismelor pe medii de cultură este foarte important

dinamica multiplicării celulare i stabilirea duratei de genera ie ' de dedublare(.ș ț

0urata de genera ie este perioada de timp necesară ca o celulă să se dividă i implicitț șsă ducă la dublarea popula iei din care face parte.ț

&n cultivarea microorganismelor pe medii de cultură in vase de cultură obi nuite seș

urmăre te curba de cre tere a acestora.ș ș

+rin această curbă de cre tere se determină evolu ia popula iei microbiene #n condi iiș ț ț ț

de laborator #n culturi asincrone 'discontinui(.4ecipien ii de cultură au un anumit volum de mediu de cultură i pe acesta se vor ț ș

cultiva microorganismele.+e parcursul cre terii i dezvoltării microorganismelor apar o serie de modificări iș ș ș

anume• -mediul suferă modificări #n compozi ia c!imică #n pH i #n el se acumeleazăț ș

metaboli i ț

• -numărul microorganismelor viabile este diferit 'la inceput mai multe cucre tere progresivă i apoi scade prin #mbătr$nire i moarte(ș ș ș

• -ritmul de diviziune este inegal mare la #nceput'cultura t$nără( i apoi scadeș

 progresiv• -celulele au v$rste diferite• -apare o limitare a numărului de genera ii.ț

Curba de cre tere a microorganismelor pe un mediu de cultură asincron cuprinde maiș

multe etape

1. Etapa de întârziere 'lag de laten ă sau de cre tere zero( este perioada deț ș

timp de la depunerea celulelor de mediu de cultură i p$nă c$nd acestea #ncep să se multiplice.ș

icroorganismul se adaptează 'se obi nuie te( cu noile condi ii i apoi #ncep să se dividă.ș ș ț ș

*re loc o adaptare enzimatică cu noile condi ii i după aceea microoganismul #ncepe săț ș

active.)a sf$r itul acestei etape celulele cresc foarte mult ca mărime i au un con inut mărit #nș ș ț

 proteine *4 fosfor i mai ales enzime.ș

. Etapa de cre tere exponen ialăș ț  'cre tere logaritmică sau etapa log.( esteș

etapa de multiplicare cu viteză progresiv mărită i intensă cu durata de geneta ie minimă iș ț ș

constantă.

Page 5: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 5/10

Celulele microorganismului manifestă caractere morfologice bioc!imice i fiziologiceș

constante i caracteristice.ș

Celulele au cea mai intensă productivă i eficientă activitate metabolică. *cum se potș

determina toate constantele biote!nologice ale microorganismului respective i apoi să fieș

re inut cel mai productiv. &n această etapă se constată i sensibilită ile microorganismuluiț ș ț

respective la ac iunea unor antibiotic substan e antimicrobiene ultraviolet etc.ț ț0urata acestei etape este #nsă limitată de rezervele de nutrien i din mediul de cultură iț ș

de suportabilitatea microorganismului la proprii metaboli i.ț

8pre sf$r itul acestei etape apar #ncetiniri #n ritmul de multiplicare.ș

/. Etapa sta ionarăț  'de ec!ilibru( marc!ează un ec!ilibru #n popula iaț

microorganismului respective prin faptul că diviziunea celulară care are loc poate compensanumărul celulelor care mor.

*flată #n ec!ilibru sta ionar popula ia microbiană # i #ncetine te activitatea metabolic iț ț ș ș ș

 progresiv scade numărul celulelor viabile.

9. Etapa de declin i moarte celularăș  ' de declin logarit!mic ( secaracterizează print-o scădere treptată a celulelor viabile i apoi moartea celulelor. 0urataș

acestei etape este diferită de la microorganism la altul.+rin epuizarea nutrien ilor din mediul de cultură i prin acumularea de metaboli i areț ș ț

loc o moarte aceentuată scade densitatea celulelor iar in final mor toate celulele. 0urateleetapelor sunt diferite #n func ie de microorganism.ț

+e parcursul acestor etape au loc modificări morfologice structural bioc!imice biologice i fiziologice ale celulelor microorganismului respectiv.ș

Celulele aflate #n etapa de cre tere e%ponen ială sunt numai celule tinere cu activită iș ț ț

metabolice intense i specifice i ele pot fi folosite ca inocul i #n biote!nologii.ș ș ș

Celulele aflate #n etapa sta ionară sunt #n general celule mature cu caractere tipicețmorfologice i ele sunt folosite pentru determinarea genurilor i speciilor microbiene pentruș ș

 preparate microscopice i pentru studii de ultrastructură.ș

Celulele microorganismelor din etapa de declin au caracterele alterate doar cele careformează spori sau c!i ti pot fi folosite pentru studiul acestora '#n popula ia microbiologicăș ț

 predomină formele de rezisten ă(.ț

+entru recoltarea i determinarea metaboli ilor primari produ i de un microorganismș ț ș

se va apela la etapa de cre tere e%ponen ială 'aminoacizi acizi organic vitamine enzime( iar ș ț

 pentru metaboli ii secundari la etapa sta ionară. 'antibiotice steroizi(.ț ț

8upravie uirea microorganismelor corespunde cu men inerea viabilită ii acestora #nț ț ț

toate condi iile.ț

+entru supravie uire microorganismele adoptă o serie de strategii i anumeț ș • 4ecurgerea la o inactivitate temporară• Cre terea foarte lentă cu utilizarea unor cantită i minime de nutrien iș ț ț

• 3recerea #n stare de laten ă 'organe de rezistentă spori c!i ti etc.(.ț ș

icroorganismele din mediile naturale '#n special din sol( # i men in viabilitateaș ț

 printr-o serie de strategii de supravie uire.ț

)a unele microorganisme este prezentă o stare de !ipobioză #n cursul căreia elesupravie uiesc c!iar #n lipsa unor nutrien i i a condi iilor favorabile.ț ț ș ț

8tarea de !ipobioză este de doua feluri i anumeș

1. Laten ăț  #n cursul căreia activitatea biologică este foarte redusă lalimita energiei de supravie uire 'de men inere(ț ț

Page 6: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 6/10

.  Criptobioză #n care activitatea biologică este aproape absentă darse men ine viabilitatea componentelor celulare. 8e #nt$lne te la formele de rezisten ă 'sporiț ș ț

c!i ti clamidospori(.ș

&n activitatea bacteriilor '#n mediile naturale( apar asa numitele ultramicrobacterii #ncondi iii prelungite de limitare a nutrien ilor.ț ț

*semenea ultramicrobacterii au fost semnalate de genurile Spirillum, Mucothrix, Flavobacterium, Vibrio i Cytophaga.ș

+rezen a acestor ultramicrobacterii reprezintă o strategie primordială #n evolu iaț ț

mecanismelor de supravie uire a acestora #n natură c$nd mediile sunt sărace #n nutrien i.ț ț

Influetan a condi iilor de mediu asupraț ț

microorganismelor.

*ctivitatea biologică a microorganismelor se desfă oară normal #n condi ii de mediuș ț

adecvate #n raport cu necesită ile lor. Influen a factorilor de mediu 'fizici i c!imici( esteț ț șvariabilă #n func ie de durata i intensitatea ac iunii lor.ț ș ț

Influen a temperaturiiț   se manifestă asupra tuturor proceselor biologice alemicroorganismelor 'cre tere multiplicare supravie uire i viabilitate( at$t cantitativ c$t iș ț ș ș

normală. 4eferitor la temperatură i influien a ei asupra cre terii multiplecării supravie uiriiș ț ș ț

i viabilită ii microorganismelor se disting două zone i anumeș ț ș

:ona temperaturilor vitale 'de dezvoltare( :ona temperaturilor letale 'mortale(.

1. Zona temperaturilor vitale 'de dezvoltare( reprezintă ansamblu valorilor

termice #n care este posibilă activitatea biologică concretizată prin temperaturile minimeoptime i ma%ime de dezvoltare pentru fiecare microorganism.ș

0iferen a dintre temperatura minimă i cea ma%imă este mare '6; C i respectiv <=;ț ș ș

C( la a a numite microorganismeș euriterme  i relativ mică '/<;C i respectiv 9=; C( la celeș ș

numite stenoterme.3emperatura minimă de dezvoltare este cea mai scăzută valoare termică la care

microorganismele se mai pot multiplica. )a această temperatură metabolismul este scăzut cuun ritm de cre tere i multiplicare mult #ncetinit 'durată mare(. )imita inferioară aș ș

temperaturilor minime este variabilă #n func ie de compozi ia constituien ilor celulari i deț ț ț ș

caracteristicile genetice ale microorganismului.3emperatura optimă de dezvoltare este valoarea de temperatură care determină cel

mai intens ritm al procesului metabolic sau biologic al microorganismului respectiv. +entrucre terea i dezvoltarea microorganismelor #n culturi pe medii de cultură sau #n proceseleș ș

 biote!nologice are importan ă deosebită.ț

3emperatura ma%imă de dezvoltare reprezintă valoarea de temperatură cea mairidicată la care activitatea biologică 'cre tere multiplicare viabilitate( mai mare #ncă posibilăș

 pentru un anumit microorganism.&n func ie de temperaturile lor de dezvolare ' minimă optimă i ma%imă(ț ș

microorganismele se grupează astfel

Criofile 'psic!rofile( ezofile 3ermofile

Page 7: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 7/10

Hipertermofile&n tabelul 6 sunt prezentate valorile temperaturilor de dezvoltare la aceste grupe de

microorganisme. 

Temperaturile de dezvoltare ale diferitelor grupe de microorganisme

'după criban !."##$%3abelul 6.

 r.crt >rupul 3emperaturile de dezvoltareinimă Optimă a%imă

1. Criofile obligate -< -?< 1< 2 1@ /= 2 /<. Criofile facultative -< -?< < 2 /= /= 2 /</. ezofile 1= 2 1< /= 2 9= /< 2 979. 3ermofile 9= 2 9< << 2 7< 6= 2 @=<. Hipertermofile <= 2 @ @= 2 1=< @< 2 11=

&icrooganismele psic'rofile  'criofile( se dezvoltă i la temperaturi negative uneoriș#n zăpadă g!ea ă sau solul #ng!e at. 8unt reprezentate prin bacterii levuri i unele alge. Aneleț ț ș

sunt criofile obligate iar altele sunt criofile facultative.0intre microorganismele criofile mai importante sunt  Achromobacter gracilis,

 Bacillus insolitus, B. Psychrophillus, Cytophaga psychrophila, Flavobacterium sp.

 Pseudomonas sp., Vibrio marinos, Candida gelidis, Chlamydomonas nivalis, Flagillaria

 sublinearis.

&icroorganismele mezofile au temperatura optimă de dezvoltare de < 2 9=; C i nuș

se dezvoltă sun 1=; C datorită unor bloca"e #n sinteza unor proteine enzimatice.&icroorganismele termofile sunt prezente la suprafa a solurilor #nsorite #n produseleț

#nsilozate #n platformele de de"ec ii animale i de compostare i #n unele ape termale.ț ș ș

8e clasifică astfel

1. Termotolerante se dezvoltă la temperatura camerei i la 9<-<=; C.ș

Anele sunt termodure 3.opt.B<-/7;C dar supravie uiesc i la ?7=;C.ț ș

. Termofile obligate 'adevărate(. 8unt stenoterme cu 3. Opt 6<-7=;C./. Termofile facultative  se dezvoltă la temperaturi ma%ime de <=;C - 6<;C dar pot

cre te i la temperatura camerei. 8unt euriterme 'se dezvoltă la limite mari deș ș

temperatură '/= - <=;C(.9. Termofile extreme 'caldoactive( cresc la 3. min.B 9=; 3. opt. B 6<;C 3.ma%. 7=;C.+rezintă importan ă speciile genurilor Dacillus 3!ermoactinomEces Fle%ibacterț

Oscillatoria astigocladus etc.

&icroorganismele 'ipertermofile se dezvoltă bine la temperaturi cuprinse #ntre @= 2 11=;C 'unele nu cresc sub ? 6=;C iar altele sub ? @=;C(.

8unt reprezentate de bacterii din genurile 3!ermotoga 3!ermosip!o Fervidobacterium iș

numeroase genuri de arc!aebacterii '*rc!aea(.

Page 8: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 8/10

Influen a apei asupra microorganismelorț

0isponibilitatea apei pentru activitatea lor este e%primată prin valorile activită ii apeiț

'Ga B ater activitE(. a"oritatea microorganismelor necesită pentru un metabolism activvalori ale Ga =J6. )a valori ale Ga. 0e =6= 2 =6< metabolismul unor microorganisme#ncetează. &n tabelele 7 i @ sunt prezentate valorile activită ii apei 'Ga.( la care pot cre teș ț ș

diverse microorganisme.(alorile activită ii apei necesare dezvoltării bacteriilorț

)după criban !."##$%3abel 7

 r.crt 0enumirea microorganismuluiDacterii

Ga.

1. Dacillus cereus =JJ

. Dacillus subtillus =J</. 5nterobacter aerogenes =J79. Halobacterium sp. =7<<. )actobacillus viridescens =J96. icrococcus sp. =@/7. +seudomonas fluorescens =J9@. 8almonella tEp!imurium =JJ. 8arcina sp. =J1=. 8tap!Elococcus albus =@@

11. 8tap!Elococcus aureus =@6

Influen a p*+ului asupra microorganismelorț

Cele mai multe microorganisme se dezvoltă bine la valori ale pH-ului cuprinse #ntre<= i J==. i #n cadrul acestui parametru e%istă praguri minime optime i ma%ime.ș Ș ș

*cele microorganisme care au valorile pH-ului optim #n "ur de 7= sunt neutrofile.icroorganismele acidofile sunt acelea care se dezvoltă la valori scăzute ale pH-ului '#n zonăacidă(. *stfel  Acidiaanus inernus are un pH optim de 1= Saccharomyces guttutata  'p!optim 1= 2 = ( iar alga Cyanidium caldarum are pH =.

 ulte microorganisme acidofite sunt importante prin aceea că asigură 'mai ales #nsol( dizolvarea unor roci 'fosfa i( sau determină fenomene accentuate de coroziune 'sol apeț

mla tini sau c!iar atmosferă(.ș

icroorganismele alcalinofile sunt cele care se dezvoltă bine la valori ridicate ale pH- ului '#n zona alcalină(. *stfel Dacillus circulans i 8treptococcus faecalis cresc bine laș

 pH B 1== 2 11= iar +lectonema nostocorum la pH B 1/=. &n solurile cu săruri de Ca gFe se dezvoltă bine o serie de microorganisme alcalifile din genurile  Actinobacillus,

 Bacillus, Caulobacter, Clostridium, !nterobacterium, !scherichia, !r"inia, Flavobacterium,

 #ania, Pseudomonas, Serratia, Vibrio.ulte microorganisme alcalifile au un con inut ridicat de amilaze i proteinaze faptț ș

 pentru care sunt folosite #n amestec cu detergen ii i #n tăbăcărie 'prelucrarea pieilor(.ț ș 

Page 9: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 9/10

 

Page 10: Referat 1 - Copie

7/23/2019 Referat 1 - Copie

http://slidepdf.com/reader/full/referat-1-copie 10/10