Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
LA CRESCITA MICROBICA TERRENI SELETTIVI E DI ARRICHIMENTO - Coggle Diagram
LA CRESCITA MICROBICA TERRENI SELETTIVI E DI ARRICHIMENTO
strategie riproduttive
Reproductive strategies in microorganisms can involve several methods.
binary fission
A single cell divides into two identical daughter cells
anello Z
This process allows for rapid population growth and is commonly observed in bacteria.
fasi
formazione del setto
divisione caratterizzata da una serie di reazioni che culminano nel trasferimento di una copia di DNA in ciascuna cellula delle cellule figlie
sintesi coordinata di macromolecole e di altri componenti cellulari
budding
A smaller daughter cell forms on the parent cell and eventually separates to become an independent organism.
sporulation
microorganism form specialized structures called spores
spores can survive harsh conndition until more favorable circumnstances arise for germination
Conjugation
transfer of genetic material between two bacterial cells
through a phisical connection
(pilus)
Curva di crescita
osservata quando microorganismi sono coltivati in colture batch
logaritmo del numero di cellule per tempo
4 fasi
3 Stationary phase
4 Death phase
2 Exponential phase
1 Lag phase
Influenze di fattori ambientali nella crescita
Temperature
microbi non possono regolare la loro temperatura interna
possibile definire
temperatura di crescita ottimale
temperatura di crescita massimale
temperatura di crescita minimale
tipologie
mesofili
20-45
termofili
55-85
psicrotopi
0-35
ipertermofili
85-113
psicrofili
0-20
Oxygen Concetration
tipologie
Aerobi
crescono in presenza di ossigeno
Aerobi obbligati
richiedono ossigeno
più SOD più catalasi
Anaerobi
crescono in assenza di ossigeno
meno SOD meno catalasi
Anaerobi Obbligati
muoiono in presenza di ossigeno
Microaerofili
richiedono poco ossigeno (2-10%)
più SOD, bassi livelli catalasi
Anaerobi facoltativi
non richiedono ossigeno ma li favorisce
più SOD più catalasi
Anaerobi aerotolleranti
doesn't matter
più SOD meno catalasi
pH
neutrofili
crescono tra ph 5,5-7
alkalofili
crescono tra ph 8,5-11,5
acidofili
crescono tra ph 0-5,5
microbi
in maggior parte tengono un pH interno vicino alla neutralità
alcuni cambiano il pH del loro habitat producendo prodotti acidi o basici
Pressure
tipologie
Barotolleranti
afflitti da innalzamenti di pressione ma non quanto i non tolleranti
Barofili
richiedono crescono più rapidamente in presenza di pressione aumentata
modificano grassi acidi membrane per adattarsi a alte pressioni
non tolleranti
Solute and Water Activity
cambi nelle concentrazioni osmotiche nell'ambiente possono affliggere le cellule microbiche
soluzioni ipotoniche -> le cellule possono scoppiare
soluzione ipertoniche-> la membrana si può staccare dalla parete cellulare
i microbi possono adattarsi ai cambiamenti di concentrazioni osmotiche
halofili (0.2 M conc sale)
estremi halofili (2-6M conc sale)
water activity
ridotta da interazioni con molecole soluto
ridotta da assorbimento da superfici
quantità di acqua disponibile per gli organismi
1/100 della umidità relativa della soluzione
Radiation Damage
Terreni di Coltura
tipologie chmico-fisiche
Sintetici
(minimi)
tampone fosfato, fonte di azoto, fonte di carbonio,calcio, magnesio e tracce di metalli
Complessi
(massimi)
estratto di carne, peptone, triptone, estratto di lievito
tipologie funzionali
arricchiti
selettivi
favoriscono la crescita di alcuni microrganismi e
inibiscono la crescita di altri
supportivi
differenziali
distinguono tra vari gruppi di microrganismi basandosi sulle loro caratteristiche biologiche
soluzione acquosa
più
nutrienti
coltura continua
sistema aperto in cui viene continuamente aggiunto terreno fresco
allo stesso tempo viene allontanato un uguale volume di terreno esaurito
può essere raggiunto uno stato di equilibrio
si utilizza il chemostato
ci si può controllare sia la velocità di crescita sia la densità di popolazione
crescita sincrona
metodi di sincronizzazione
metodi che agiscono sul metabolismo cellulare portando tutte le cellule della popolazione allo stesso punto
per sbalzi termici
per affamamento
mediante illuminazione
metodi fisici che permettono di separare dalla popolazione le cellule che si trovano in una determinata fase del ciclo cellulare
centrifugazione
filtrazione
CICLI BIOGEOCHIMICI
Ciclo del Carbonio
fotosintesi prende co2
respirazione e fermentazione produce co2
Ciclo del fosforo
rocce contenenti fosfati portato via dall'acqua, nel mare assorbito al fitoplancton ecc ucceli lo riportano al suolo con la merda.
fosfato assorbito dal suolo va alle piante ecc animali lo riportano al suolo con la merda
batteri decompositori decompongono escrementi e rimettono fosfati in suolo
Ciclo dello zolfo
rocce contenenti solfati e solfuri passa nei suoli e nelle acque con la degradazione in ione solfato
utilizzato da organismi che poi morendo li rimettono nel suolo, batteri e funghi decompositori ne producono acido solfidrico e ione solfato
l'h2s emesso dai vulcani viene emesso nell'atmosfera oppure nell'acqua che attraverso vari passaggi torna nel suolo attraverso precipitazioni e nebbia
Ciclo dell'azoto
azoto in atmosfera preso da batteri azotofissatori, azoto viene reso ammoniaca
ammoniaca convertita in ione ammonio, ancora non utilizzabile dalle piante. viene trasformato da batteri nitrificatori in nitrato
piante assimilano nitrato oppure preso da batteri denitrificatori (ritrasformano nitrato in azoto)
dalle piante gira negli organismi viventi e poi decomposte da funghi e batteri decompositori in ione ammonio
METABOLISMO
insieme reazioni chimiche che avvengono all'interno di una cellula per mantenere la vita
parti
Catabolismo
degradazione molecole complesse in molecole più semplici
producono energia
immagazzinata in ATP
oppure Glicogeno, Zolfo elementare, Glucosio, Grassi Semplici
Anabolismo
sintesi molecole complesse da molecole semplici
utilizzo energia
reazioni di ossido riduzione
ossidazione: rimozione elettrone
VIA BIOCHIMICA:
insieme reazioni che coinvolgono
ossidazione di un composto
Fermentazione
processo O-R avviene in assenza di accettori termnali di elettroni
produce prodotti utili per l'organismo (ATP) e prodotti di scarto (etanolo, acido lattico e CO2)
Respirazione
processo O-R avviene in presenza di accettori terminali di elettroni (O2 e altri ossidanti)
tipologie
2 more items...
riduzione: aggiunta elettrone
Definizione organismi
in base alle esigenze nutrizionali
classificazione
nutrizionale
eterotrofi
chemiorganotrofi
assumono sostanze organiche
autotrofi
chemiolitotrofi
fototrofi
sintesi a partire da materiale inorganico
esigenze nutrizionali
sorgente di energia
radiante
organismi fototrofi
fotoautotrofi
completamente autosufficienti
fotoeterotrofi
necessitano di fattori di crescita come le vitamine B
carbonio
organismi chemiotrofi
chemioautotrofi
substrati inorganici ridotti sono utilizzati sia come fonte di energia che per l’assimilazione riduttiva di C02. L’energia deriva dalla ossidazione di H2, NH3, NO2-, H2S, o Fe 2+ .
chemioeterotrofi
sostanze organiche assimilate sono utilizzate sia come fonte di carbonio che di energia
nutrienti
macronutrienti
micronutrienti
richiesta di azoto
richiesta di zolfo e fosforo
elementi metallici
ISOLAMENTO MICRORGANISMI
Screening
selezione di ceppi da una library
quelli migliori per gli scopi prefissati
selezionare il ceppo con il fenotipo adatto
Miglioramento
più prodotto, miglior prodotto, minori costi
miglioramento dei ceppi con tecniche di genetica classica
miglioramento delle condizioni di crescita
terreno di coltura, fermentatore, altri fattori fisici
Arricchimento
arricchire campione con gruppi microbici particolari ai quali si è interessati
aggiungere sostanze che favoriscono crescita di qualcosa
aggiungere sostanze che inibiscono crescita di qualcosa
come?
campionamento e raccolta dal suolo
seminazione su piastre di coltura
incubazione
(20 25 gradi 4 14 giorni)
i microbi possono avere diverse forme:
cocchi, spiroceti, rod, budding and appendaged, spirilli, filamenti