Slide Microbiologia

1. MICROBIOLOGIA
Porta Amalia

2. “GENERAZIONE SPONTANEA”
Aristotele (384 -322 a.C.)

3. Solo verso la fine del Fine XIX sec. numerosi scienziati
indipendentemente, hanno sviluppato le varie discipline che
oggi vanno sotto il nome di MICROBIOLOGIA.

4. 1668, Francesco Redi 1675, Antoni van
pubblicò Leeuwenhoek
"Esperienze intorno alla minuscoli organismi
brodi, succhi
generazione degli Insetti”
"Omne vivum ex ovo" PURTROPPO
"All life comes from an egg"
Nei barattoli chiusi non si
sviluppava la vita perché
mancava l'aria
Redi allora modificò il suo
esperimento…OK

5. 1765, Lazzaro Spallanzani
1745, J.T. Needham,
brodo di pollo macchie scure
sterilizzato,
Uova
Messo in un contenitore proveniente dall'aria
sterile e chiuso
intrappolata nel contenitore
formazione di microbi
cambiate le qualità dell’aria
incapace di originare la vita

6. Verso la metà del XIX sec,
L’Accademia Francese delle Scienze
destinò un premio
Il premio fu vinto nel 1864
LOUIS PASTEUR (1822-1895)
Uno dei suoi meriti è quello di aver confutato definitivamente
la teoria della “GENERAZIONE SPONTANEA”
Aristotele (384 -322 a.C.)

7. A partire dal 1859→ 1864
Fino al 1860 la dottrina della
generazione spontanea dei microbi era diffusamente
accettata.

8. omne vivum ex vivo
Fu il primo ad adottare i termini AEROBIO ed
ANAEROBIO per descrivere gli effetti dell’aria sui
microrganismi.
1885 Virus della rabbia dal midollo spinale di un
coniglio morto di rabbia…inattivato…iniettato in un
ragazzo ammalato…il ragazzo sopravvisse…
in suo onore nel 1886 costruirono
L’ISTITUTO PASTEUR a Parigi.

9. Joseph Lister (1827-1912)
Sterilizzava gli strumenti chirurgici
Utilizzò acido carbonilico, calore ecc….
Dimostrando indirettamente il coinvolgimento dei
microrganismi in alcune malattie

10. ROBERT KOCH (1843-1910)
confrontò l’efficacia dei vari antisettici chimici
Fili di seta con spore di antrace- soluzione antisettica -
Il percloruro di mercurio…distruggeva le spore anche a
diluizioni alte ed in breve tempo

11. L’obiettivo primario di Koch: isolare colture pure di batteri.
Microscopio: bove morto di antrace
Confermò la “TEORIA MICROBICA”
delle malattie.

12. 1876, Disegni di Koch
riproducenti Bacillus anthracis
lunghi corpi cilindrici solo nei campioni degli animali infetti
Dedusse che i corpi cilindrici erano Agente causale del
CARBONCHIO
isolò Bacillus anthracis dal liquido ottenuto da un occhio di bue
infetto (attraverso passaggi successivi in un terreno liquido)
scheggia sterilizzata
Topo sano
malattia

13. POSTULATI di KOCH
•Per ogni malattia deve essere presente un microrganismo specifico (non
essere presente in altre malattie ne’ in individui sani).
•Il microrganismo sospetto può essere isolato in una coltura pura, al di fuori
dell’ospite.
•Il microrganismo isolato, quando inoculato in un ospite suscettibile, deve
riprodurre sintomi uguali a quelli osservati nell’ospite da cui è stato isolato.
•Il microrganismo può essere isolato in una coltura pura ottenuta dall’ospite
infettato sperimentalmente.

14. Seguendo questi postulati, Koch nel 1884 dimostrò che la tubercolosi
era dovuta a un‘infezione da Mycobacterium tuberculosis
Mycobacterium tuberculosis nello sputo di un paziente con tubercolosi.
Colorazione per acido resistenza (acid fast stain).

15. un microrganismo che risponde ai postulati
è la causa della malattia
PERO’
Questo microrganismo è la sola e completa causa?
eziologia multipla (una malattia, molti «determinanti»)
una stessa causa può indurre malattie differenti

16. LA TEORIA CELLULARE

17. I microscopi
strumenti preziosi per studiare le cellule
Le prime osservazioni con i microscopi
risalgono al XVII secolo
 nel 1660 A. van Leeuwenhoek fece le prime
osservazioni su cellule vive
 verso la fine del secolo R. Hooke studiò gli
strati della corteccia di quercia e diede il nome
di “celle” alle strutture da lui osservate

18. Occorsero due secoli prima che gli studiosi
riuscissero ad andare al di là delle pure e
semplici osservazioni e comprendessero la
reale importanza delle cellule.

19. LA TEORIA CELLULARE
Unificò le conoscenze sulle cellule
La sua formulazione si basa sul lavoro di tre
scienziati del XIX secolo:
M. Schleiden
T. Shwann
R. Virkow

20. Nel 1838
T. Shwann (zoologo) e
M. Schleiden (botanico)
proposero la teoria cellulare:
“ Tutti gli organismi sono costituiti da
cellule e da componenti cellulari”

21. Nel 1860 R Virkow fece le prime osservazioni sulle
cellule in riproduzione ed affermò…
“Ogni cellula vivente deriva
da una cellula preesistente”
proprio come un animale si origina solo da un
animale

22. La teoria cellulare
 le cellule sono le unità strutturali degli organismi viventi
(Tutti gli organismi viventi sono costituiti da una o più cellule)
le cellule sono le unità funzionali degli organismi viventi
(Le reazioni chimiche di un organismo vivente, compresi i meccanismi di
liberazione dell'energia e le reazioni di biosintesi, hanno luogo all'interno
delle cellule)
ogni cellula deriva da un’altra cellula preesistente
(Le cellule contengono le informazioni ereditarie degli organismi di cui
fanno parte, e queste informazioni passano dalla cellula madre alla cellula
figlia)
Importante corollario: Weismann 1880
tutte le cellule viventi hanno una origine in comune

23. La Cellula

24. 2 Livelli di organizzazione
PROCARIOTI EUCARIOTI
pro-karyion:prima del nucleo eu-karyion:vero nucleo
Batteri Protisti, animali,
piante e funghi
Membrana cellulare
Piccole con interno omogeneo Più grandi e con nucleo

26. DIMENSIONI delle CELLULE
Unità di misura: micrometro o micron (µm)
1 µ m = 10-3 mm= 10-6 m
Le cellule procariotiche: 1 - 10 µ m
Le cellule eucaritiche: 10 - 100 µ m

27. Le dimensioni delle cellule e
dei loro componenti

29. Procarioti
• Organismi UNICELLULARI con struttura
cellulare semplice e nucleo non separato dal
citoplasma
Due tipi principali: batteri ed archaeobatteri

30. La cellula
Struttura minima in grado di
compiere tutte le attività
della vita

32. •Porzione del citoplasma dove
si concentra il DNA
•DNA procariotico:
•Unica molecola circolare
•Pochissime proteine legate
•Attaccato alla MP

33. Eucarioti
- Organismi unicellulari o pluricellulari
- Strutturalmente più complessi: organelli e citoscheletro
Appartengono: alghe, funghi, protozoi, piante e gli
animali

34. La cellula degli eucarioti

37. Eucarioti
La forma
Può variare in funzione di:
Ambiente liquido forma sferica
Ruolo es: emazia, neurone, cell. epiteliali
Tempo propaggini ameboidi, secrezione
Costrizioni esterne

38. Eucarioti -> uomo
Le dimensioni
Possono variare da poche decine di micron a parecchi mm
Linfocita 5 µm
Cellula uovo 150 µm
Neuroni corpo di alcune decine di mm;
prolungamenti oltre il metro
Sincizio muscolare scheletrico lungo alcuni cm

39. Le molecole degli organismi viventi
• L’ acqua di una cellula, gli ioni inorganici e piccole molecole
organiche rappresentano il 75-80% del peso di una cellula
vivente.
• Le macromolecole (proteine, polisaccaridi, DNA)
rappresentano il rimanente del peso di una cellula
• Le attività delle molecole cellulari sono governate dagli stessi
principi della chimica

40. Membrane Biologiche
Formazione di compartimenti il cui ambiente
“interno” differisce da quello “esterno”:
Organuli
• Trasporto di molecole
• Attività specifiche

41. Nucleo
• Involucro nucleare:
– Membrana esterna + membrana interna
– Pori nucleari
• Nucleoplasma
• Cromatina: DNA+proteine
• Nucleolo: trascrizione rRNA

42. Membrana interna+Membrana esterna
Nucleoplasma
Nucleolo
Cromatina
Poro nucleare
Membrana interna
Membrana esterna
Particolare
della
membrana
Poro nucleare

44. •Rete di elementi tubulari e cisterne
ramificate ed interconnesse
•Reticolo Endoplasmatico Rugoso
•Sintesi proteine di secrezione
•Reticolo Endoplasmatico Liscio
•Vescicole di trasporto
•Sintesi lipidi e lipoproteine
•Sintesi membrane

45. Ribosomi Nucleo
REL
Vescicole RER
Reticolo
Endoplasmatico
Rugoso
Reticolo
Endoplasmatico
Liscio

46. Apparato del Golgi
• Dittiosomi: Sacculi+Vescicole Golgiane
• Cisterne appiattite impilate: sacculi
• Regioni cis e trans
• Rieleborazione e conservazione proteine dal
RER

48. Mitocondrio
• Trasformazione dell’energia:
Chimica>ATP:Respirazione cellulare
• Membrana esterna
• Membrana interna
– Creste mitocondriali
• Matrice
– Enzimi, ribosomi
• DNA circolare

49. ME
ME
Creste mitocondriali
Matrice
Membrana esterna
Membrana interna
Creste mitocondriali

52. •Origine dall’apparato del Golgi
•Enzimi idrolitici (carboidrati, lipidi, acidi nucleici)
•Digestione e distruzione di corpi estranei o cellulari
Lisosoma
Secondario
Lisosoma
Primario
A.Golgi

53. Componente
Fagosoma cellulare
danneggiata
Lisosoma
Fagocitosi Primario
A.Golgi
RER

55. Citoscheletro
• Rete di filamenti proteici connessa con la
membrana plasmatica ed organuli
• Traffico cellulare
• Movimenti cellulari
• Costituenti:
– Microtubuli
– Microfilamenti
– Filamenti intermedi

56. Microtubuli

57. Microfilamenti

58. Filamenti Intermedi

59. Ciglia e Flagelli
• Microtubuli
• Corpo basale: 9+0
• Assonema: 9+2

60. Centrioli e Corpo basale: 9+0

61. Citoplasma
• Composizione:
- Cytosol
- Particelle insolubili in sospensione
> Cytosol:
- solvente acquoso
- soluti vari: ioni, micro e
macromolecole

63. Liberi nel citoplasma
Reticolo Endoplasmatico: rugoso
Mitocondri
Cloroplasti
S unità Svedberg, riferita alla massa e alla densità di una molecola

64. Particelle ribonucleoproteiche:
rRNA+proteine
Sintesi proteica: traduzione

65. Modifiche estremamente lente durante l’evoluzione
grado di relazione evolutiva
Micrografia elettronica dei 70S

66. TRE DOMINI
Albero filogenetico