Grupe de Microorganisme

GRUPE DE MICROORGANISME SIIMPORTANTA LOR MEDICALA, ECOLOGICA SI

BIOTEHNOLOGICA

Bacterii

- microorganisme procariote cu dimensiuni de ordinul μm, cu o morfologie variata, in functie de mediul inconjurator si varsta celulelor- exista 5 tipuri morfologice – coc, bacil, incurbat, filamentos, patrat- au o larga raspandire in natura datorata adaptarii lor in procesul de evolutirBacteriile au un rol imens in transformarea compusilor

macromoleculari in compusi simpli prin mineralizarea materialului organic neviu, contribuind astfel la realizarea principalelor circuite in natura (C, N, O, P, S, Fe) – (vezi tipurile de nutritie)Datorita activitatii μorganismelor din sol se formeaza rezerva de

substante nutritiva a solului numita humus – necesar pentru dezvoltarea plantelorCaracteristica lor fiziologica pe care se bazeaza utilitatea lor in

biotehnologii este uriasa lor capacitate de a metaboliza diferite substante pe care se dezvolta datorita prezentei in celulele lor a unui echipament enzimatic foarte complex si activ.Fam. Methylococaceae → G. Methylomonas → G. Methylococus- bacterii metilotrofe- produc biomasa bacteriana, utilizand ca sursa de C si energie

metan, matanol si metilaminaGrupul Methanogenic Archebacteria → G. Methanosarcina → G.

Methanospirillum → G.

Methanococcus → G.

Methanobrevibacterium10. Grupe de microorganisme def 2012 Page 1

- bacterii metanogene- folosesc CO2 ca acceptor de H → CH4

- produc biogaz (60-70% CH4 si H,N,CO2)- anaerobe, traiesc in namol, mlastini, ape de canal, digestoarele

anaerobe ale statiilor de epurare orasenesti- se gasesc si in lumenul ierbivorelor

Bacterii folosite in industria alimentara- industria laptelui → G. Lactobacilus bulgaricus → G. Streptococcus lactis → G. Leuconostoc- transforma glocoza in ac piruvic si apoi in acid lactic (vezi

fermentatia lactica), nu rezulta CO2, laptele se acreste si se incheaga- se utilizeaa in fabricarea produselor lactate, branzeturi,

industria panificatiei, muraturi, conservarea maslinelor, furajelor verzi (insilozare)- ind. Branzeturilor de tip Schweitzer – bacterii prpopionice G.

Propionibacterium lactoza fermentatie propionica Acid

propionic + CO2 (care va da desenul caracteristic branzei)

Fam . Acetobacteriaceae → G. Acetobacter pasteurianum → G. Gluconobacter- bacterii acetice- fermenteaza etanolul in acid acetic folosit pentru otetirea

vinului → otet alimentar alcool etilic + O2 → acid acetic +H2O + energieAlte bacterii si importanta lorG. Baccilus si G. Clostridium – produc enzime (amilaze si

proteaze)

Bacillus subtilis → α-amilaze si proteaze

Bacillus amilobacter → topirea inului si a canepei

10. Grupe de microorganisme def 2012 Page 2

Clostridium pasteurianum → asimileaza N liber din sol, ape dulci

si realizeaza fermentatie butirica folosind celuloza

Bacillus anthracis – bacilul carbunos (in sol de pasune) → boala

antrax

Sarcina lutea (coc) → proteaze

Propionibacterium schermanii si Pseudomonas dinitrificans → vit.

B12

Xanthomonas campestris → polizaharide

Corynebacterium glutanicum → lizina

G. Azotobacter → ingrasaminte biologice

Bacillus thurigenzis → insecticide bilogice

Vibrio cholerae – agentul etiologic al holerei

Treponema pallidum (spirocheta)

Mycobacterium tuberculosis – bacilul Koch

Diplococcus pneumonie

Neisseria meningitis si Neisseria gonorrheaae

Escherichia coli

- produce interferon, insulina, somatotropinaInterferonul este o proteina complexa antivirala, antitumorala,

imunomodulatoare.S-au izolat leucocite induse de un virus care au inceput sinteza interferonului pe baza ARNm programat pentru aceasta sinteza. Pe baza acestuia, cu ajutorul reverstranscriptazei ARNm → ADN complementar → ADNdc. Acest ADNdc in care se gasesc si genele interferonului au fost introduse intr-o plasmida vector si incluse in E. Coli.Insulina este hormonul pancreatic ce regleaza echilibrul glicemic.


Prin metode de sinteza nucleotidica sau cu ajutorul reverstranscriptazei s-a obtinut gena care codifica sinteza insulinei si s-a grefat in genomul E. Coli (100 000 molecule/celula)Somatotropina este hormonul de crestere sintetizat de

adenohipofiza, care controleaza si asigura cresterea normala a organismului . Este necesar petru tratamentul nanismului hipofizat, a unor fracturi de oase, arsuri (e specific uman, nu poate fi obtinut de la animale). In industria genetica s-a obtinut genele ce guverneaza sinteza hormonului de crestere si prin interventia enzimelor de restrictie si a ligazelor acestea au fost grefate in genomul E. Coli.E. coli este de asemenea raspunzatoare de obtinerea proteinelor

capabile sa neutralizele DDT-ul.

Tipuri de nutritie : autotrof si heterotrofI. AUTOTROFE – in functie de sursa de energie pot fi: a) fotoautotrofe (fotosintetizante) –utilizeaza lumina b) chimioautotrofe (chimiosintetizante) – folosesc energia eliberata la oxidarea substantelor minerale sau organiceA. fotoautotrofe – r. fotochimica e cuplata cu biosinteza - fotosinteza este posibila cu interventia pigmentilor: clorofile bacteriene si pigmenti carotenoizi - donorul de H+ este H2S sau S si nu se degaja niciodata O2

- dupa natura donatorului de H+ folosit pentru reducerea CO2 bacteriile fotoautotrofe pot fi: - fotolitotrofe utilizeaza un compus mineral cu S – H2S sau S → (oxidare) sulfati - b. fotosintetizante verzi fam Chlorobiaceae cu Genul Clorobium - b. fotosintetizante purpurii fam Chromatiaceae cu Genul Chromatium - fotoorganotrofe – utilizeaza un compus organic – acizi grasi simpli sau alcooli - b. sulfuroase anaerobe purpurii


fam Rhodospirillaceae , G. Rhodospirillum si bacteria Rhodospirillum rubrumB. CHIMIOAUTITROFE - chimilitotrofe – folosesc ca donori de H+ substante minerale (carbonati, sulfati, azotati)1. B. sulfuroase nepigmentate – obtin energia din oxidarea sulfului si compusilor minerali cu sulf - se gasesc in biotopuri bogate in H2S si S (ape sulfuroase, namol, mal, ape de canal) G. Beggiatioa, Thriothrix – sulfobacterii filamentoase G. Thiobacillus – sulfobacterii bacilare2. Ferobacterii – transforma Fe2+ (FeCO3) → Fe3+ (Fe3(OH)2 coloidal de depune pe teaca lor mucilaginoasa –

rezerva de Fe) G. Galionella si G. Leptothrix – in ape feruginoase 3. B. nitrificatoare – procesuld e nitrificare se desfasoara in 2 etape: a) nitritarea = oxidarea NH3 → azotiti (NO2

-) G. Nitrozomonas G. Nitrozogistis G. Nitrozococcus b) nitratarea – azotiti (NO2

-) → (oxidare) nitrati (NO3-)

G. Nitrobacter (numai el)4. B. metanogene – fermentatie metanica → biogaz G. Methanobacterium G. Methanospirillum G. Methanococcus G. Methanobrevibacterium - chimioorganotrofe- Methanomonas metanica oxideaza CH4 - b. anaeroba stricte – ape de canal, namol, pentru care CH4 este unica sursa de C si energie- bacterii fixatoare de N – traiesc in sol, ape libere – nesimbionte G. Azotobacter si G. Clostridium - simbionte cu radacinile plantelor leguminoase Rhizobium leguminosarum


II. HETEROTROFE – sursa de C – compusi organici ai C a) B. prototrofe – necesita o singura sursa de C organic (capabile sa dezvolte pe mediu minimal) - sursa de carbon este glucoza - E. Coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas azotobacter b) B. auxotrofe – se dezvolta numai in medii in care metabolitii lor esentiali sunt preformati. Sunt considerate primitive. Metabolitii esentiali sunt factorii de crestere

Actinomycete = bacterii filamentoase

- bacterii miceliene cu miceliu format din hifw lungi, subtiri, drepte, incurbate sau ramificate, in general neseptat, astfel incat formeaza o singura celula- formeaza 8 sectiuni cu 40 genuri- se dezvolta pe: plante, balegar, apele lacurilor , namoluri (unele

parazite)ROL: - descompun substantele organice - contribuie la formarea structurii solurilor - raspunzatoare de mirosul solurilor - produc antibiotice, vitamine, ac.folic, auzine, aminoaciziNU SUNT FUNGI – organizarea celulara (ca a bacteriilor) – tip

procariot - prezinta forme strict anaerobe si nutritie

chimioautotrofa (ceea ce nu exista la fungi) - sensibile la actiunea unor fagi si antibiotice

ce inhiba bacteriile G+ - rezistente la antibiotice antifungice - sintetizeaza lisina - particularitate de transfer si recombinare a

materialului genetic de tip procariot


G. Streptomyces > 500 antibiotice Streptomyces griseus → streptomicina (1944 Waksman) S. aurofaciens → tetraciclina si clortetraciclina S. rimozus → oxitetraciclina S. venesuelae → cloramfenicol S. eritreus → eritromicina S. fradie → momicina

Micromycete

Regnul Mycota (mucegaiuri)- eucariote- organisme filamentoase saprofite sau parazite cu mare capacitate de adaptare la conditii variate nefavorabile ale mediului (aciditate, p osmotica, uscaciune)- nutritie heterotrofa – necesita medii bogate in substante organice (sursa de C = glucoza sau alta substanta glucidica – alcooli, ac, organici , iar sursa de N = compusi organici proteici sau saruri de amoniu si nitriti)- Conditiile optime: atmosfera umeda, pH = 5-6, temperatura = 22-32oC- poseda un echipament enzimatic complex cu care descompun substante variate pe care le convertesc in propria lor masa celulara- sunt utilizate in industria alimentara si biotehnologica pentru obtinerea branzeturilor de calitate superioara, acid citric, antibiotoce, conversia celulozeiBolile se numesc micoze.

REGNUL MYCOTA (≈ 200 000 specii)Cl Zigomycotina Fam Mucoraceae → G. Mucor → G. RhizopusG Mucor – saprofite., mai putin patogene


- culoarea sporangelui este galbuie → bruna la maturitate

- Mucor mucedo (mucegaiul comun) – foarte raspandit - Mucor javanicus – fermenteaza alcoolic glucidele- Mucor italica si Mucor corinebifer sunt specii patogene →

produc abcese pulmonare, intestinale, cerebrale

G. Rhizopus – sol, apa, aer, paine, fructe, resturi organice- R. Nigricans (mucegaiul negru al painii) – miceliu neseptat

saprofit- R. Japonicus, R. Oryzae – fermentatie alcoolica

Cl. Deuteromycotina- ciuperci saprofite – mucegaiuri albicioase, verzi, negre- miceliul este pluricelular si e format din hife lungi, subtiri, septateGenul Aspergillus – conidiofori simpli, maciucati.

- pe conidiofori se insera 1 sau 2 randuri de sterigme. - sterigmele dau prin inmugurire conidiile care sunt verzi la A.Graucum si negre la A.niger

- Aspergilus niger → acid citric (prin fermentatia glucidelor)- A. oryzae → bautura saké (prin fermentatia sucului de orez)- A. fumigatus → antibioticul fumigatina- A clavatus → antibioticul clavacina- Alte specii de Aspergiilus → enzime (amilaze, celulaze,

proteaza, pectinaze)

Genul Penicillum – conidiofori ramificati digitiform in forma de pensula - pe conidiofori se afla terigme care prin inmugurire dau conidii sferice verzi-cenusii

- Penicillum notatum si P. crysogenum → penicilina- P. claviforme → claviformina- P. camberti → branza de Cambert- P. roqueforti → branza de Roquefort- P. griseofulvum → griseofulvina (antibiotic antimicotic)


Genul Candida – saprofite in sol sau substante organice in descompunere - asimileaza glucoza, zaharoza, maltoza, lactoza - fermenteaza glucoza, fructoza, zaharoza

- Candida albicans – piele, cavitatea bucala sau intestin (comensal la om, animal). Slabirea organismului sau tratament indelungat cu antibiotice determina candida sa devina patogena si produce boala candidoza- Candida utilis, C. tropicalis, C. subtropicalis → bomasa cu continut ridicat in proteine pentru furajarea animalelor si pasarilor- Candida lipolytica → enzime (lipaze)- Rodotorula glutinia asimileaza glucoza, galactoza, zaharoza, maltoza, xiloza, celobioza, alcoolul etilic, glicerol, acizi organici (acid lactic, ac succinic, ac citric)- Rodotorula rubra → provitamina A (betacaroten) – industria alimentara si cosmetica si pentru imbunatatirea in vitamine a drojdiilor furajere

- Hansenula anomala - pe suprafata fructelor → alterari ale bauturilor

Cl. AscomycotinaFam. Erysiphaceae- parazite (fainari)- Mycrosphaera alphitoides – fainarea stejarului- Ucinula necator – fainarea vitei de vie- Phylactinia suffulta – fainarea alunului

Fam. Polystigmataceae- Polystigma rubrum – patarea rosie a frunzelor de prun

Fam. Clavicipitaceae – Claviceps purpurea

Fam. Xylariaceae – Xylaria polimorpha

Fam. Venturiaceae


– Venturia inaequalis – patarea cafenie a frunzelor de mar, rapanul fructelor si ramurilor de mar

Fam. Sclerotiniaceae- Monilia fructigena – putregaiul brun/ mumifierea frctelor- Sclerotinia fuckeliana – putregaiul cenusiu al strugurilor

Fungi

Increngatura MYXOMYCOTACl. Myxomicetes (myxe = mucozitate, myce = ciuperca)Fam. Stemonitaceae – Stemonitis ferrugineaFam. Lycogalaceae – Lycogala epidendrum – saprofite pe lemne putredeFam. Arcyriaceae – Arcyria cinerea – saprofite pe lemne umedeFam. Physaraceae – Fuligo septica (floarea tabacarilor) – pe ustensilele vechi ale tabacarilor, rumegus, frunze)

Increngatura EUMYCOTA – Subincrengatura MASTIGOMYCOTINACl. Chitridiomycetes – mediul acvatic Ord. ChitridialesFam Synchitriaceae – Synchytrium endobioticum (cancerul cartofului, raia neagra a cartofului)

Cl. OomycetesOrd. PeronosporalesFam. Pythiaceae – Phytopthora infestans (mana cartofului, tomatelor)Fam. Peronosporaceae – Plasmopara viticola - Plasmopara helianthi - Peronospora distructor (mana cepei) - P. brassicae (mana verzei)


Drojdii (levuri)

Subincrengatura ASCOMYCOTINA- Saccaromyces cerevisiae (drojdia de bere) - fabricarea spirtului, drojdiei comprimate, sortimente de bere - compusi intracelulari valorosi pentru biotehnologii si ingineria genetica ( → interferon, hormoni) - obtinerea de plasmolizate, autolizate, extracte de drojdii - vitamine din grupa B si invertaza

- Saccaromyces cerevisiae var. ellipsoideus - prezenta in microflora fructelor dulci (struguri, mere, pere, prune, gutui, coacaze) - se obtin extracte proteice pentru uz furajer sau prepararea mediilor de cultura

Microalge

- microorganisme eucariote cu o structura celulara asemanatoare celulei vegetaleSpirulina platensis – concentrat de elemente nutritive adaptate necesitatilor zilnice de energie - intareste sistemul imunitar - alina suferintele persoanelor cu SIDA


Documents

Grupe de Microorganisme