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FATTORI CHE CONDIZIONANO LA CRESCITA MICROBICA - Coggle Diagram
FATTORI CHE CONDIZIONANO LA CRESCITA MICROBICA
Tipo di microrganismo e tempo di generazione batterica
Velocità di crescita
Variazione del numero di cellule o della massa per unità di tempo
Tempo di generazione
Tempo necessario ad una cellula per duplicati
che può avvenire attraverso
scissione binaria
1- duplicazione del materiale
2- le due molecole di DNA si separano
3- la cellula si divide in seguito alla formazione di un setto divisorio
4- formazione della parete a
partire dal setto
Fattori ambientali
Disponibilità di nutrimenti
La velocità di crescita batterica aumenta all'aumentare della quantità di nutrimento, fino al raggiungimento di un valore costante (plateau).
Raggiunto il plateau, l'aggiunta di nutrienti non influisce più sulla velocita di crescita.
i macronutrienti più importanti sono
Ossigeno
Azoto
Idrogeno
zolfo
Carbonio
fosforo
Potassio
Magnesio
Sodio
Calcio
Ferro
Siderofori
i micronutrienti più importanti sono
Molibdeno
Manganese
Zinco
Nickel
Rame
Cobalto
Osmolarità e umidità del terreno
ovvero
la concentrazione di sale dell'ambiente
i batteri alofili possono crescere in presenza del 15-25% di sale
si possono distinguere
microrganismi Osmofili
organismi in grado di crescere in ambienti con elevata concentrazione di zuccheri (ambiente iperosmolare)
microrganismi Xerofili
organismi in grado di crescere in ambiente molto secco
Alofili
concentrazione salina >10%
Alofili estremi
concentrazione salina >30%
Temperatura
Esiste un intervallo di temperatura in cui le funzioni metaboliche e la crescita aumentano e un punto in cui iniziano le reazioni d inattivazione; al di sopra di questo punto le reazioni risultano azzerate
Uno dei maggiori fattori ambientali che condizionano la crescita batterica
per ogni microrganismo esistono tre temperature cardinali
temperatura ottimale
metabolismo e crescita raggiungono la massima efficienza
temperatura massima
al di sopra della quale i microrganismi cominciano a morire
il calore causa la denaturazione delle proteine
temperatura minima
al di sotto della quale i microrganismi non metabolizzano e non si riproducono
si possono distinguere diverse categorie di microrganismi
Mesofili (optimum 30-40°)
Termofili (optimum 50-70°)
Psicrofili (optimum 10-20°)
Ipertermofili (optimum 80-110°)
Acqua libera (Aw)
l'acqua libera è l'effettiva quantità di acqua disponibile a un microrganismo
libera di entrare e uscire dalla cellula
libera per partecipare a tutte le reazioni metaboliche
si calcola
pressione di vapore della soluzione in esame/pressione di vapore dell'acqua pura
Ph
il pH dell'ambiente ha un effetto importante sulla crescita microbica; questo è dovuto principalmente all'attività enzimatica
si possono distinguere diversi microrganismi
Basofili
crescita a pH > 8.5 fino a 11.5
Acidofili
crescita a pH<5.5 (anche pH 1)
Neutrofili
crescita a pH neutro
ciascuno enzima lavora in modo ottimale all'interno di uno specifico range di pH
Concentrazione di ossigeno
si possono distinguere microrganismi
Anaerobi facoltativi
possono vivere anche in assenza di ossigeno
Microaerofili
crescono rigogliosamente a concentrazioni molto basse di ossigeno
Anaerobi obbligati
possono vivere solo in assenza di ossigeno
Aerotolleranti
Aerobi
crescono solo in presenza di ossigeno
Accumulo di sostanze tossiche
la crescita batterica viene descritta da un andamento di tipo esponenziale
la curva di crescita microbica presenta più fasi
fase di latenza
Durata della fase variabile
Numero di cellule costante nel tempo
Fase di adattamento alle condizioni di crescita (temperatura, tipo di terreno ecc.)
fase esponenziale
•Fase di duplicazione delle cellule
•Numero di cellule aumenta esponenzialmente nel tempo
•Durata della fase variabile in base alla velocità di replicazione dei diversi batteri
fase stazionaria
•Fase in cui la velocità di duplicazione e di morte delle cellule si bilanciano
•Numero di cellule costante nel tempo
•Accumulo di metaboliti tossici, alterazioni del pH ecc
fase di morte
•Fase in cui la velocità di morte delle cellule supera quella di duplicazione
•Numero di cellule DIMINUISCE in modo regolare nel tempo
•Accumulo di metaboliti tossici, alterazioni del pH ecc