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FABBISOGNO ENERGETICO DEI MICRORGANISMI

FABBISOGNO ENERGETICO DEI MICRORGANISMI. FONTI ENERGETICHE. REAZIONI BIOCHIMICHE DEL METABOLISMO. FOTOTROFIA E CHEMIOTROFIA. Piante, Alghe, Cianobatteri e Batteri rossi e verdi. Animali, Funghi e Protozoi. Alcuni batteri. L’OSSIDAZIONE DEI SUBSTRATI NUTRITIVI DA PARTE DEI CHEMIOTROFI.

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FABBISOGNO ENERGETICO DEI MICRORGANISMI

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Presentation Transcript

  1. FABBISOGNO ENERGETICO DEI MICRORGANISMI

  2. FONTI ENERGETICHE REAZIONI BIOCHIMICHE DEL METABOLISMO

  3. FOTOTROFIA E CHEMIOTROFIA Piante, Alghe, Cianobatteri e Batteri rossi e verdi Animali, Funghi e Protozoi Alcuni batteri

  4. L’OSSIDAZIONE DEI SUBSTRATI NUTRITIVI DA PARTE DEI CHEMIOTROFI

  5. PRINCIPALI PROCESSI DEI MICRORGANISMI PER ESTRARRE ENERGIA DALL’AMBIENTE

  6. MACRO- e MICRONUTRIENTI

  7. I FATTORI DI CRESCITA • Sono invece richiesti solo da specie particolarmente esigenti, che non li sanno sintetizzare o, semplicemente, perché in seguito a mutazioni, hanno perso la capacità di produrli. • Sono necessari in piccole quantità e, generalmente, sono: • Aminoacidi • Vitamine • Basi azotate Le vitamine, in genere, partecipano come co-enzimi alla struttura di sostanze enzimatiche

  8. I PRINCIPALI NUTRIENTI NECESSARI AI MICRORGANISMI • ACQUA • FONTE DICARBONIO • FONTE DIAZOTO • FONTE DIFOSFORO • FONTE DIZOLFO • ELEMENTI INORGANICI ESSENZIALI(K, Ca, Mg, Fe, Na) • MICRONUTRIENTI (Co, Mn, Cu, Zn, Ni, Mo) • FATTORI DI CRESCITA (VITAMINE, AMINOACIDI, BASI AZOTATE)

  9. ACQUA • E’ indispensabile in qualsiasi mezzo di coltura • In laboratorio si usa acqua distillata, priva cioè di sali

  10. Fonte di CARBONIO • A seconda del metabolismo del microrganismo viene assunto carbonio inorganico od organico • Microrganismi autotrofi come: alghe, cianobatteri e batteri rossi e verdi sulfurei utilizzano il biossido di Carbonio che trasformano in C organico • Microrganismi eterotrofi come: funghi, protozoi e molti batterinecessitano invece di C organico (zuccheri, acidi grassi, acidi organici e aminoacidi) che utilizzano sia come fonte di Energia sia come fonte di Carbonio (funzione plastica o costruttiva); • Alcuni batteri (metilotrofi) eterotrofi, utilizzano C organico ma solo di tipo monocarbonioso come il Metano (CH4) e l’Acido Formico (H-COOH) • Con l’assunzione di composti del Carbonio avviene anche l’approvvigionamento di H e O.

  11. Fonte di AZOTO • In base al proprio metabolismo, i batteri possono assumere N organico o N inorganico • Le due forme di N inorganico più utilizzate dai microrganismi sono i Nitrati (N03) e i Sali di Ammonio (NH4) • Caso particolare, i batteri azotofissatori, simbionti e non simbionti, che utilizzano l’N atmosferico (N2) • La fonte diN organico è rappresentata invece dagli aminoacidi, dalle proteine e dalle basi azotate ma nei terreni di coltura vengono utilizzati i peptoni, proteine predemolite e più facilmente assorbibili.

  12. Fonte di FOSFORO • La maggior parre dei microrganismi utilizza il P sotto forma inorganica, ossia come ione fosfato: PO4 • Tale ione viene utilizzato per la sintesi dei composti cellulari fosforilati come: l'ATP, gli acidinucleici e i fosfolipidi. • E’ possibile anche usare il P organico grazie all’opera di enzimi chiamati fosfatasi in grado di staccare il P dal composto organico che lo contiene.

  13. Fonte di ZOLFO • La forma inorganica utilizzabile è rappresentata dai Solfati (SO4)e talvolta dai Solfuri (HS) • Lo Zolfo organico, invece, proviene da certi aminoacidi solforati (Cisteina e Metionina) e nei peptoni.

  14. Altri Elementi inorganici essenziali • potassio, calcio, magnesio, ferro e sodio vengono assunti sottoforma di Sali inorganici come MgSO4, FeSO4, CaCl2

  15. Micronutrienti • In genere non vengono aggiunti ai terreni di coltura perché già presenti in piccole quantità negli ingredienti utilizzati per la preparazione dei terreni.

  16. Fattori di crescita • Vitamine, aminoacidi, basi azotate e sostanze naturali come sangue e rosso d'uovo, sono aggiunti ai terreni di coltura a seconda delle esigenze particolari dei microrganismi da coltivare. • Le vitamine maggiormente utilizzate dai microrganismi sono quelle appartenenti al Gruppo Be cioè: • Tiamina o Vitamina B1 • Piridossina o Vitamina B6 • Cobolamina o Vitamina B12

  17. Classificazione dei microrganismi in base alle fonti di energia e C utilizzate

  18. Le “Specie esigenti” • Diversi microrganismi sono capaci di sintetizzare tutte le molecole organiche di cui necessitano comprese le vitamine e aminoacidi, a partire da un solo composto organico come il glucosio: tipico esempio è Escherichia coli. • alcuni batteri patogeni e i batteri lattici, sono invece definiti specie esigenti, in quanto non sono in grado di sintetizzare, molecole come le vitamine ma devono recuperarle dall'ambiente. • Tale dipendenza delle specie esigenti può essere anche una condizione acquisita in seguito a mutazioni di geni metabolici che hanno portato alla perdita della capacità di sintetizzare alcuni aminoacidi (ad es. Istidina). Tale caratteristica viene indicata con il nome di auxotrofia.

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