23.06.2015 Views

GHID DE STUDII CATEDRA DE MICROBIOLOGIE TITLUL ... - UMF

GHID DE STUDII CATEDRA DE MICROBIOLOGIE TITLUL ... - UMF

GHID DE STUDII CATEDRA DE MICROBIOLOGIE TITLUL ... - UMF

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>GHID</strong> <strong>DE</strong> <strong>STUDII</strong><br />

<strong>CATEDRA</strong> <strong>DE</strong> <strong>MICROBIOLOGIE</strong><br />

<strong>TITLUL</strong> CURSULUI – <strong>MICROBIOLOGIE</strong> FUNDAMENTALA<br />

Introducere - tipul cursului: obligatoriu<br />

- cursul se adresează studentilor de Medicina Generala: anul II<br />

- pot participa şi studenţi de la alte facultăţi, precum şi medici rezidenţi<br />

Importanta cursului<br />

- Dobandirea notiunilor elementare de microbiologie generala<br />

- Studiul microorganismelor. Proprietatile diferitelor grupe de microorganisme si<br />

relatia lor cu organismul uman si mediul lor de viata.<br />

- Aplicarea acestor notiuni in domeniile de baza in Medicina: cercetare medicala,<br />

diagnosticul clasic si molecular al infectiilor.<br />

Locul disciplinei in curricula (programa analitica): in cadrul disciplinelor preclinice;<br />

corelatia acesteia cu disciplinele clinice: bolile infectioase, imunopatologia, fiziopatologia<br />

Cunostinte anterioare si abilitati:<br />

- Biologie moleculara<br />

Perioada de desfăşurare a cursului şi programul activităţilor:<br />

- cursuri: anul II de studii (semestrul I), 14 săptămâni cu 2 ore de curs / săptămână<br />

- laboratoare: an II semestrul I (14 săptămâni), 2 ore/săptămână<br />

- cercuri ştiinţifice: se pot aborda probleme teoretice (practic se va lucra după finalizarea<br />

dotărilor catedrei)<br />

Curs 1<br />

Curs 2<br />

Curs 3<br />

Curs 4<br />

Curs 5<br />

Curs 6<br />

Curs 7<br />

Curs 8<br />

Curs 9<br />

Curs 10<br />

PROGRAMARE ACTIVITATE AN II: SEMESTRUL I 2009-2010<br />

CURS (2 ore ) LUCRARI PRACTICE (2 ore )<br />

Lumea microorganismelor LP 1 Sterilizarea si dezinfectia<br />

Bacterii:<br />

Proprietati generale,<br />

evolutie<br />

LP 2 Recoltarea produselor patologice<br />

Morfologie bacteriana<br />

Preparate microscopice.<br />

Structura bacteriana LP 3 Coloratia simpla, Coloratia Gram<br />

Coloratia Ziehl Neelsen<br />

Coloratii speciale<br />

Medii de cultura - Caractere de cultura<br />

Metabolism bacterian LP 5 Insamintare<br />

LP 6 Teste biochimice utilizate pentru identificarea<br />

bacteriilor<br />

Reactii antigen – anticorp Generalitati<br />

Genetica bacteriana LP 7 - Reactia de aglutinare; Reactia de precipitare<br />

LP 8<br />

LP 9<br />

Reactia de fixare a Complementui<br />

- RFC;<br />

Reactii antigen – anticorp<br />

cu reactanti marcati: IF; ELISA<br />

Clasificarea antibioticelor<br />

Antibiograma: - metoda difuzimetrica<br />

1


Curs 11<br />

Antibiotice<br />

LP 10 Antibiograma<br />

- metoda E test<br />

- metoda dilutiilor (CMI)<br />

LP 11 Schema de diagnostic in bolile infectioase<br />

Curs 12<br />

Curs 13<br />

Curs 14<br />

LP 12<br />

LP13<br />

LP14<br />

Diagnostic de laborator in infectiile stafilococice<br />

Diagnostic de laborator in infectiile streptococice<br />

Genul Enterococcus<br />

Diagnostic de laborator in infectiile produse de<br />

reprezentantii genului Neisseria<br />

Diagnostic de laborator in infectiile produse de<br />

reprezentantii genurilor Clostridium<br />

Bacillus, Corynebacterium<br />

• Evaluare<br />

Conditii pentru a fi acceptat in examen: o prezenta de 70% la cursuri (cel putin 10<br />

cursuri pe perioada unui semestru) si o prezenta de 100% la laboratoare (lucrari practice)<br />

(absentele de la laboratoare pot fi recuperate in cursul aceleasi saptamani sau la sfarsitul<br />

semestrului, recuperarea fiind stabilita de catre asistentul de grupa)<br />

Conditie pentru promovarea examenului: nota 5<br />

Calendarul examenului: stabilit impreuna cu titularul cursului, pe perioada sesiunilor de<br />

examene din iarna si de vara.<br />

Modalitatea de examinare: Examen final scris constand din 40 de intrebari, fiecare<br />

intrebare cu mai multe variante de raspuns pentru studentii anului II si de asemenea<br />

constand din 30 de intrebari, fiecare intrebare avand mai multe variante de raspuns, pentru<br />

studentii anului III<br />

Modalitati de evaluare a cunostintelor:<br />

- Examenul final scris 70%<br />

- Teste de verificare pe perioada intregului an, constand in teste verbalel/scrise si<br />

teste din tematica lucrarilor practice + Examen practic - 30 % (un bonus va fi<br />

acordat studentilor care au pregatit prezentari cu diverse teme din domeniul<br />

microbiologic - vezi activitati facultative )<br />

Cadre didactice de predare:<br />

Prof. Dr. Monica Junie<br />

Prof. Dr. Doina Matinca.<br />

<br />

• Obiective educationale:<br />

Ce trebuie sa stie studentii<br />

- Informatii (esentiale) de baza si informatii importante si de microbiologie fundamentala<br />

- Cunoasterea metodelor si tehnicilor de laborator folosite pentru detectarea si identificarea<br />

microorganismelor<br />

- Interpretarea unui buletin de analiza (rezultatul diagnosticului microbiologic, de<br />

laborator)<br />

2


Ce trebuie sa faca studentii<br />

- Studentii trebuie sa aiba abilitati practice pentru efectuarea unui numar minim de tehnici<br />

de laborator microbiologic, necesare unui medic de medicina generala in practica<br />

medicala.<br />

Bibliografie<br />

1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag<br />

2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2002.<br />

3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz,<br />

Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie,<br />

McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070<br />

<br />

Activitati facultative<br />

Pregatirea si prezentarea unor lucrari pe o tema la alegere, in fata colegilor.<br />

Continutul cursului: Semestrul I<br />

Tabla de materii:<br />

INTRODUCERE<br />

Microbiologie: aspecte generale,<br />

Generalităţi privind microorganismele<br />

Particularităţile microorganismelor<br />

Încadrarea microorganismelor<br />

Elemente de diferenţiere între celule de tip eukariot şi prokariot<br />

Taxonomia bacteriană<br />

Clasificarea bacteriilor<br />

MORFOLOGIE BACTERIANĂ<br />

Forme fundamentale bacteriene<br />

Planul de organizare a celulei bacteriene<br />

-Structuri obligatorii<br />

-Formaţiuni facultative<br />

Importanţa cunoştinţelor de morfologie bacteriană<br />

METABOLISM BACTERIAN<br />

Particularităţi ale metabolismului bacterian<br />

Schema generală a metabolismului bacterian<br />

Efectul factorilor fizici asupra bacteriilor<br />

Necesităţi nutritive la bacterii<br />

Căi catabolice<br />

Metabolismul energetic bacterian<br />

Reacţii biosintetice<br />

Creşterea şi multiplicarea bacteriilor<br />

GENETICĂ BACTERIANĂ<br />

EREDITATEA<br />

Structura ADN<br />

3


Replicarea ADN<br />

Repararea leziunilor ADN<br />

Sisteme de reparare constitutive, replicative<br />

Sistemul de modificare şi restricţie<br />

Transcrierea informaţiei genetice<br />

Traducerea informaţiei genetice<br />

Reglarea biosintezei proteinelor<br />

Reglarea funcţionării operonului<br />

Operonul lactozei<br />

Operonul triptofanului<br />

VARIABILITATEA<br />

TRANSPOZIŢIA<br />

MUTAŢIA<br />

Mecanisme moleculare de producere a mutaţiilor<br />

Tipuri de mutaţii<br />

Tipuri de mutante<br />

TRANSFORMAREA<br />

Rolul natural al transformării<br />

Importanţa experimentală a transformării – transformarea artificială<br />

PLASMI<strong>DE</strong><br />

CONJUGAREA BACTERIANĂ<br />

Conjugarea prin pili de sex<br />

Conjugarea prin feromoni<br />

BACTERIOFAGI<br />

Ciclul litic<br />

Ciclul lizogen<br />

TRANSDUCŢIA<br />

Transducţia generalizată<br />

Transducţia localizată<br />

Conversia lizogenă<br />

INGINERIA GENETICĂ<br />

ROLUL MATERIALULUL GENETIC EXTRACROMOZOMIAL<br />

ANTIBIOTICE ŞI CHIMIOTERAPICE<br />

Proprietăţile generale ale antibioticelor<br />

Rezistenţa la antibiotice<br />

Antibiotice care inhiba sinteza peretelui celular<br />

Antibiotice cu acţiune asupra membranei citoplasmatice<br />

Antibiotice care inhibă sinteza proteică<br />

Antibiotice cu acţiune la nivelul aparatului genetic<br />

Antibiotice care inhibă sinteza acidului folic<br />

Capitole<br />

INTRODUCERE<br />

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.)<br />

• Microbiologie: aspecte generale,<br />

• Generalităţi privind microorganismele<br />

• Particularităţile microorganismelor<br />

4


• Încadrarea microorganismelor<br />

• Elemente de diferenţiere între celule de tip eukariot şi prokariot<br />

• Taxonomia bacteriană<br />

• Clasificarea bacteriilor<br />

Obiective educationale<br />

Microbiologia este o disciplina vasta cu diverse specialitati; are un impact major<br />

asupra medicinei, agriculturii, a stiintelor alimentatiei asupra ecologiei, asupra genticii,<br />

biochimiei si asupra multor altor domenii de activitate.<br />

Domenii fundamentale ale Microbiologiei: citologie microbiana, fiziologie<br />

microbiana, genetica microbiana si biologie moleculara.<br />

Domenii aplicative ale Microbiologiei: microbiologie medicala, microbiologie<br />

alimentara si sanatate publica, microbiologie sanitara (ecologie microbiana), microbiologie<br />

veterinara, microbiologie agricola.<br />

Unele dintre diciplinele medicale cum ar fi: microbiologia, epidemiologia, bolile<br />

infectioase si imunologia se ocupa cu aspecte referitoare la lumea microbiana.<br />

Esential: Aspecte generale in Microbiologie: definitie, grupe de microorganisme<br />

(virusuri, bacterii, alge, fungi si protozoare)<br />

Bacteriologia Generala include morfologia bacteriana, fiziologia bacteriana,<br />

genetica si chimioterapie microbiana. Bacteriologia medicala – se ocupa de cel<br />

mai important grup de bacterii implicate in bolile infectioase umane.<br />

Virusologia: prezinta caracterele generale ale virusurilor si cele mai importante<br />

virusuri implicate in patologia umana.<br />

Parazitologia: se ocupa cu principalii helminti si protozoare implicate in patologia<br />

umana<br />

Micologia: prezinta cei mai importanti fungi implicati in patologia umana (micoze).<br />

Caracterele specifice ale microorganismelor. Lumea microorganismelor. Diferenta<br />

dintre prokariote si eukariote. Taxonomie bacteriana, clasificarea bacteriilor.<br />

Nomenclatura bacteriana. Hazard grup.<br />

Important: Particularităţile microorganismelor: Rolul microorganismelor in natura şi<br />

contributia lor în ciclul biologic şi ecologic. Diversitatea microorganismelor: helminţii,<br />

fungi, protozoare, bacterii; virusuri, viroizi, prioni. Bacteriile sunt: ubiquitare, model pentru<br />

majoritatea ştiinţelor fundamentale, model simplu de diferenţiere celulară, competitoare ale<br />

omului pentru supremaţie biologică, pot fi utilizate ca armă biologică şi sunt considerate<br />

celule ancestrale, în evoluţia vieţii pe pământ. Propriertaţile generale ale<br />

microorganismelor din regnurile: Protista (Alge, Protozoare), Myceta (fungi), Prokariota<br />

(Monera). Propriertaţile generale ale grupelor bacteriene: archaebacteria, cyanobacteria,<br />

eubacteria. Relaţii evolutive: Prokariote anaerobe ancestrale (fotosinteza, respiraţia aerobă,<br />

modificări structurale), prokariote anaerobe fotosintezante, proto-eukariotele aerobe<br />

(endosimbioză), alge, protozoare fungi, plante, animale. Elemente de diferenţiere între<br />

celule de tip eukariot şi prokariot Exista diferenţe în structura: nucleului, citoplasmei,<br />

învelişurilor celulare, aparatului de locomoţie, materialului genetic, în transcrierea şi<br />

traducerea informaţiei genetice, în modul de diviziune. Taxonomia bacteriilor: Bacteriile<br />

sunt clasificate în unităţi taxonomice: diviziuni bacteriene (phyllum), clase, ordine, triburi,<br />

familii, genuri, specii, biovariante, serovariante, serotipuri, biotipuri. Clasificarea<br />

bacteriilor: Clasificarea Linné - clasificare de tip determinativ, după unele proprietăţi<br />

fenotipice bacteriene. 2. Clasificare adansoniană (Adanson, 1950) sau clasificare fenetică,<br />

numerică, computerizată pentru încadrarea bacteriilor fiind utilizate numeroase proprietăţi<br />

bacteriene (100-200-300). 3. Clasificare filogenetică (1980): bacteriile sunt grupate după<br />

5


înrudirea filogenetică. Studiul ARN-ului ribozomal 16S a permis descrierea mai multor<br />

grupe evolutive, a unui arbore filogenetic în lumea bacteriană. S-au conturat 10 grupe<br />

filogenetice. Nomenclatura bacteriilor: Bacteriile au denumiri binominale latinizate:<br />

numele genului si a speciei: exemple. Mycobacterium tuberculosis, Escherichia coli.<br />

Util: Istoria microbiologiei: 1).lumea contagioasă; 2). Fermentaţia; 3). Realizările tehnice<br />

în cunoaşterea microorganismelor. Microscopul (Antony van Leeuvenhock), Izolarea pe<br />

medii de cultură şi cunoaşterea microorganismelor, cunoaşterea agenţilor etiologici ai<br />

diverselor boli infecţioase<br />

Facultativ: Contribuţiile lui Robert Koch şi Louis Pasteur in dezvoltarea Bacteriologiei,<br />

Descoperirea şi introducerea în terapie a antibioticelor. Descoperirea vaccinurilor.<br />

Aplicarea vaccinării a permis cunoaşterea mecanismelor de apărare a organismului uman<br />

faţă de o boală infecţioasă, punîndu-se bazele Imunologiei. Haeckel (1866) definitia<br />

Regnului Protista. Grupe de hazard: criterii, exemple.<br />

Bibliografie<br />

1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag<br />

2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2002.<br />

3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz,<br />

Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie,<br />

McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070<br />

Intrebari<br />

In diviziunea Gracillicutes sunt incadrate urmatoarele bacterii:<br />

a) stafilococul b) bacilul coli c) meningococul d) bacilul difteric<br />

e) bacilul dizenteric<br />

2. A) Celula prokariota B) Celula eukariota<br />

prezinta urmatoarele caracteristici:<br />

a) are ribozomi 70 S b) nucleul este reprezentat de o molecula de ARN monocatenar<br />

c) are citoplasma necompartimentata d) citoplasma este responsabila de acidoalcoolo-rezistenta<br />

e) nucleul nu are membrana nucleara f) are subunitati ribozomale<br />

40S si 60S g) contine reticul endoplasmatic h) nu are nucleoli i) are subunitati<br />

ribozomale 30S si 50S<br />

Faceţi perechi corespunzatoare.<br />

MORFOLOGIE BACTERIANA<br />

6


Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.)<br />

• formele bacteriilor,<br />

• dimensiunile bacteriilor<br />

• dispozitia bacteriilor<br />

• microscopia optică<br />

• preparate microscopice<br />

• coloraţii utilizate pentru evidentierea bacteriilor<br />

Obiective educationale<br />

Principii de identificare a bacteriilor: Sunt importante unele proprietăţi utilizate pentru<br />

identificarea bacteriilor: proprietăţile morfo-tinctoriale, biochimice, antigenice,<br />

sensibilitatea la bacteriofagi.<br />

Forme bacteriene<br />

Esential: Există bacterii cu forme fundamentale şi bacterii cu forme derivate din formele<br />

fundamentale. Forme fundamentale: prin asemănarea bacteriilor cu un corp geometric:<br />

sferă (coci), cilindru (bacili), cilindru helicoidal (forma spiralată)<br />

a. Coci - formă rotundă, formă ovoidă<br />

b. Bacili- bacterii cu formă cilindrică, de bastonaş.<br />

c. Bacili ramificaţi - Bacterii filamentoase: Mycobacterium tuberculosis,<br />

Corynebacterium diphteriae<br />

d. Cocobacili: bacterii din genurile Haemophyllus, Brucella, Bordetella,<br />

e. Forme spiralate:<br />

• Bacili încurbaţi: Vibrion holeric, Campylobacter, Helicobacter<br />

• Bacterii spiralate<br />

- Spirili:<br />

- Spirochete: Treponema pallidum, Leptospira, Borrellia.<br />

f. Bacterii fără perete celular<br />

- Bacteriile din genul Mycoplasma:<br />

- Formele L (Lister)<br />

Important: dimensiunile bacteriilor<br />

Coci:: 1; 1m /1,5-2 m.<br />

Bacili: 1 lăţime/3 lungime (bacili scurţi); 7-10m lungime (bacili lungi):<br />

Cocobacili: 0,6 - 0,8 /1,5 - 2<br />

Spirochete: 0,2 - 0,3 /5- 10 Treponema pallidum, Leptospira, Borrellia.<br />

Util: Bacilii prezintă unele particularităţi, care permit identificarea lor: prezenta<br />

endosporilor, a incluziilor, dispoziţia lor.<br />

Facultativ: aspectul capetelor, grosimea cilindrului,<br />

Dispoziţia bacteriilor<br />

Esential: Dispoziţia bacteriilor rezultă în urma diviziunii lor, bacteriile putând rămâne<br />

asociate în urma diviziunii fie pe verticală fie pe orizontală.<br />

Important: Pentru o anumită specie, este caracteristică o anumită dispoziţie.<br />

- coci: diplococi capsulaţi (pneumococi); coci în lanţuri (streptococi); coci în grămezi<br />

(stafilococi);<br />

- genul Bacillus (endospori cu diametruldecât diametrul formei vegetative, dispuşi<br />

terminal, conferind bacililor aspect de ac gămălie sau băţ de toboşar);<br />

- bacili capsulaţi (ex. Klebsiella);<br />

- bacili cu flagel terminal; Vibrion holeric (bacil încurbat mobil, cu aspect de virgulă);<br />

- Mycobacterium tuberculosis: aspect de majuscule (X, Y, W)<br />

7


- Corynebacterium diphteriae: aspect de litere chinezeşti (bacili încurbaţi, deformaţi la<br />

capete, Gram pozitivi).<br />

Microscopia optică:<br />

Esential: preparate microscopice: preparat nativ, frotiu efectuat din produs patologic şi din<br />

cultură bacteriană pură. Aspecte morfologice tipice de specie se evidenţiază în culturi tinere<br />

de 18-24 ore.<br />

Frotiul - preparat microscopic colorat: evidentiaza forma, dimensiunile, dispoziţia<br />

bacteriilor, afinitatea tinctorială, prezenţa structurilor facultative.<br />

Important: Coloraţii utilizate pentru evidentierea bacteriilor. Marea majoritate a<br />

bacteriilor se evidenţiază prin coloraţia Gram, dar există şi bacterii necolorabile prin<br />

coloratia Gram, care necesită coloraţii speciale, pentru evidenţierea bacteriilor: coloraţia<br />

Fontana, Burri, Giemsa, Machiavello, Giemenez<br />

Ce trebuie sa faca studentii:<br />

Sa observe: coloraţii speciale, pentru evidenţierea bacteriilor: Fontana, Burri,<br />

Giemsa (Treponema pallidum, Leptospira), coloraţia Giemsa, Machiavello,<br />

Giemenez (Rickettsia, Chlamydia),<br />

Sa faca personal, individual sau in echipa: preparate microscopice:<br />

- preparat nativ,<br />

- frotiu efectuat din produse patologice şi cultură bacteriană pură.<br />

- coloraţii utilizate pentru evidentierea bacteriilor:<br />

1. coloraţia Gram<br />

2. coloraţia Ziehl – Neelsen: bacteriile din genul Mycobacterium<br />

3. coloraţii speciale:<br />

PLANUL <strong>DE</strong> ORGANIZARE A CELULEI BACTERIENE<br />

- Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.)<br />

Structuri obligatorii:<br />

Nucleoid<br />

Citoplasma bacteriilor<br />

Membrana citoplasmatică<br />

Peretele celular bacterian<br />

- Structura peptidoglicanului<br />

- Biosinteza peptidoglicanului<br />

- Peretele celular la bacteriile Gram pozitive<br />

- Peretele celular la bacteriile Gram negative<br />

- Funcţiile peretelui celular<br />

1. Structuri obligatorii: structuri esenţiale pentru multiplicarea bacteriilor:<br />

nucleoid, citoplasma, membrană citoplasmatică.<br />

2. Structuri facultative: structuri prezente doar la unele specii bacteriene. Nu sunt<br />

esenţiale pentru multiplicarea bacteriilor, dar conferă bacteriilor unele proprietăţi<br />

importante pentru patogenitatea şi supravieţuirea lor în natură: capsulă, glicocalix; pili<br />

comuni, pil de sex, cili (flageli), spori<br />

Nucleoid<br />

Esential: Evidenţiere, Cromozomul bacterian: ADN dublu catenar circular, superhelicoidal,<br />

proteine histono-like, ADN giraza, mezozomi, sediul de acţiune al unor antibiotice:<br />

Quinolone, Nitrofurani, Imidazoli, Rifamicine<br />

8


- moleculă de ADN superhelicoidală, superspiralizată, structură pliată, 50-65 bucle<br />

superspiralizate, G.M.2-3 ×10 9 Dal,<br />

Important: Bacteriile nu au un nucleu adevărat, nu prezintă nucleoli, nici membrana<br />

nucleară. Deţin o zonă în care se găseşte informaţia genetică: nucleoid, echivalent nuclear<br />

sau genofor.<br />

Facultativ: Material genetic extracromozomial: plasmide, bacteriofagi, elemente<br />

transpozabile<br />

Citoplasma bacteriilor<br />

Esential: nu este compartimentată, nu există reticul endoplasmatic, aparat Golgi,<br />

mitocondrii. Contine cromatofori (pigmentul fotosintetic bacterii cu capacitate<br />

fotosintetizantă), vacuole, mezozomi, plasmide, citoschelet, aspect granular, ribozomi,<br />

poliribozomi (polisomi); Incluzii: granulaţii Babeş Ernst (bacil difteric).<br />

- Ribozomi: 70 S (50S, 30S) - sinteza proteinelor; Ţinta de acţiune pentru antibiotice<br />

(subunitatea 50 S, 30S): Cloramfenicol, Tetracicline, Aminozide, Macrolide: inhibă sinteza<br />

proteinelor.<br />

Important: subunităţi ribozomale: 50S (rARN 23S, 5S; 34 proteine L 1-34 ) , 30S (rARN 16<br />

S; 21proteine S 1–21 ) , ARN (rARN, mARN, t ARN), 3000 - 4000 molecule diferite: apă,<br />

săruri minerale, ioni, acizi nucleici<br />

Facultativ: Incluzii: material nutritiv de rezervă, polimeri: volutină, polimetafosfaţi (bacil<br />

difteric), glicogen (enterobacterii), amidon (bacteriile din genul Clostridium), polimeri ai<br />

acidului hidroxi butiric (la bacteriile din genul Bacillus)<br />

Membrana citoplasmatică:<br />

Esential: Evidenţiere, Compoziţia chimică; Structură: mezozomi, oxizomi. Ţinta de acţiune<br />

pentru detergenţi şi antibiotice: Polimixine. Funcţiile membranei citoplasmatice,<br />

Important: modelul structural Danielli Dawson, modelul mozaicului (Singer), particularitatile<br />

membranei citoplasmatice la Mycoplasma, oxizomi, mezozomi<br />

Util: Funcţiile membranei citoplasmatice, corelate cu: mobilitatea bacteriilor (receptori<br />

chemotactici, motor ciliar); metabolismul bacterian: enzime hidrolazice, nutrienţi,<br />

transport, energie, biosinteze, transformare bacteriană (import ADN, bacterii receptoare).<br />

Facultativ: Forme L, Protoplaşti, sferoplaşti,<br />

Peretele celular bacterian<br />

- Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.)<br />

- Structura peptidoglicanului<br />

- Biosinteza peptidoglicanului<br />

- Peretele celular la bacteriile Gram pozitive<br />

- Peretele celular la bacteriile Gram negative<br />

- Funcţiile peretelui celular<br />

Formaţiuni facultative:<br />

1. Capsulă<br />

2. Glicocalix.<br />

3. Pili comuni (fimbrii)<br />

4. Pili de sex<br />

5. Spori,<br />

6. Cili (Flageli)<br />

Esential: prezent la majoritatea bacteriilor, excepţie genul Mycoplasma. Structură rigidă de<br />

suprafaţa: mureină, straturi suprapuse de peptidoglican legate prin legături glicozidice<br />

(transglicozidaze) şi interpeptidice (transpeptidaze). Transpeptidarea, transglicozilarea,<br />

carboxipeptidarea (carboxipeptidaze), funcţii enzimatice ale PBP (PLP).<br />

9


Important: Structura peptidoglicanului: (glican şi peptid), heteropolimer periodic,<br />

monomeri repetitivi (subunităţi de bază): (dizaharid + peptid) n ,<br />

Util: Dizaharid: acid N acetilmuramic şi N acetilglucozamina.<br />

- Pentapeptid: L Alanină, acid D Glutamic, Diaminoacid, D-Alanină, D-Alanină.<br />

- Legătura interpeptidică: între a.a din poziţia 3 de pe o unitate şi D Alanina din<br />

poziţia 4 de pe altă subunitate; la bacteriile Gram negative: reţea bidimensională, la bacterii<br />

Gram pozitive: reţea tridimensională.<br />

Facultativ: a.a din poziţia 3 la bacteriile Gram negative: acid diaminopimelic, reţea<br />

bidimensională, la bacterii Gram pozitive: L-lizina, hidroxilizina, punte pentapeptidica,<br />

reţea tridimensională.<br />

Biosinteza peptidoglicanului<br />

Esential: etape de biosinteză: în citoplasma bacteriilor, se sintetizează acidul N acetil<br />

muramic. Se adiţionează primii 3 aminoacizi şi ulterior dipeptidul terminal DAla -DAla,<br />

rezultând MurNAc - pentapeptid, care este preluată de un transportor lipidic, bactoprenol.<br />

Urmează ataşarea moleculei de N acetil glucozamină. Rezultă subunitatea de bază, care<br />

este transportată de Bactoprenol prin membrana citoplasmatică, la exteriorul bacteriilor,<br />

unde se ataşează de peptidoglicanul existent. Ţinta de acţiune pentru unele antibiotice,<br />

enzime (lizozim) şi dezinfectante antiseptice.<br />

Important: Se produc breşe în peretele celular, unde pătrund noi subunităţi, având loc<br />

legarea subunităţilor noi sintetizate de peptidoglicanul existent, prin: legături glicozidice<br />

(transglicozilare); legături interpeptidice (transpeptidare), acompaniată de eliminarea D<br />

Alaninei din poziţia 5 (carboxipeptidare). Transpeptidarea, transglicozilarea şi<br />

carboxipeptidarea sunt funcţiile enzimatice normale ale PBP-urilor (penicilline binding<br />

proteins; PLP - proteine de legare a penicilinelor).<br />

Util: Enzimele muralitice: breşe în peretele celular, noi subunităţi, creşterea şi diviziunea<br />

bacteriilor.<br />

Facultativ: Peptidoglican: primer pentru propria sinteză (primer de polimerizare).<br />

Peretele celular la bacteriile Gram pozitive:<br />

Esential: gros, structură simplă; 40 straturi supapuse de peptidoglican şi acizi teichoici.<br />

Acizi teichoici: heteropolimeri repetitivi, aderarea bacteriilor, antigene, anticorpi specifici,<br />

identificarea bacteriilor (diagnostic indirect)<br />

Important: genul Mycobacterium: cantitate mare de lipide, acid micolic, acidoalcoolorezistenţă,<br />

coloraţia Ziehl-Neelsen<br />

Util: Polizaharide de perete, ex. Polizaharidul C al Streptococilor<br />

Facultativ: Proteine de perete; ex Proteina A a Stafilococului aureus.<br />

Peretele celular la bacteriile Gram negative<br />

Esential: subţire, structură complexă, multistratificat: peptidoglican, strat lipoproteic,<br />

membrană externă, lipopolizaharid. Lipopolizaharidul: lipid A, sâmburele polizaharidic<br />

intern (core) şi lanţuri oligozaharidice. Lipidul A: heteropolimer repetitiv, endotoxina, şoc<br />

endotoxic. Antigenul O: subunităţi repetitive, specificitatea antigenică, anticorpi specifici.<br />

Important: 1- 2 fire de peptidoglican, structură bidimensională. Membrana externă:<br />

structură asemănătoare membranei citoplasmatice. Proteinele membranei externe: Porine<br />

(Matrix proteine): triplete, canalicule (pori), permit pătrunderea în bacterii a nutrienţelor şi<br />

antibioticelor hidrosolubile. Proteine de legare: NBP (nutrient binding proteins): transport<br />

nutrienţi, PBP (proteinele de legare a penicilinei - penicilin-binding proteins), FeBP (Fe<br />

binding proteins - siderofori),<br />

10


Util: proteine majore, minore. Outer membrane proteins – OMP, anchor proteins (AP).<br />

Spaţiul periplasmic: enzime muralitice, hidrolazice, lactamaze, Enzimele muralitice:<br />

breşe în peretele celular, noi subunităţi de peptidoglican creşterea şi diviziunea bacteriilor,<br />

autoliza bacteriilor bătrâne sau moarte. Enzimele hidrolitice (hidrolazele): scindează<br />

macromoleculele (polimeri organici) în nutrienţi. β Lactamazele: enzime de scindare a β<br />

Lactaminelor.<br />

Facultativ: Compoziţie chimică: peptidoglican, glucide, lipide, proteine. Stratul<br />

lipoproteic: stabilitate, leaga peptidoglicanul de membrana externă. Componenta<br />

polizaharidică internă (core, sâmbure polizaharidic), subunităţi repetitive (structura).<br />

Lanţurile oligozaharidice laterale: împiedică pătrunderea substanţelor nocive pantru<br />

bacterii (antibiotice, detergenţi, lizozim). Receptori pentru bacteriofagi, pili de sex.<br />

Funcţiile peretelui celular<br />

Esential: 1. Clasificarea bacteriilor: bacterii Gram pozitive, Gram negative,<br />

acidoalcoolorezistente (genul Mycobacterium). 2. Identificarea bacteriilor pe baza<br />

proprietatilor morfologice (forma bacteriilor, bacterii Gram pozitive, Gram negative,<br />

acidoalcoolorezistente), antigenice (acizi techoici, antigenul O),<br />

Important: metabolismul bacterian (porine: transport de ioni, nutrienţi); efect protector<br />

pentu bacterii (împiedică pătrunderea antibioticelor, detergenţilor a altor factori nocivi şi a<br />

anticorpilor, genetica bacteriana (receptori pentru bacteriofagi litici), imunitate: anticorpi<br />

specifici, efect opsonizant activarea sistemului complement.<br />

Util: Clasificarea bacteriilor in diviziuni (Phylum): Gracillicutes (Bacterii Gram negative),<br />

Firmicutes (bacterii Gram pozitive), Tenericutes –Mollicutes: bacterii cu perete moale sau<br />

fără perete celular (Mycoplasma), Mendosicutes: bacterii cu perete modificat<br />

(Archaebacteria).<br />

Facultativ: clase în cadrul diviziunilor: Clasa I: Scotobacteria (bacterii cu dezvoltare la<br />

întuneric), Clasa II: Anoxyphotobacteria (Cianobacterii), Clasa III: Oxyphotobacteria<br />

(Eubacterii aerobe fotosintetizante), Clasa I: Firmibacteria (bacterii cu aspect de bastonaş),<br />

Clasa II: Thallobacteria (bacterii ramificate), Clasa I: Mollicutes – (Mycoplasma), Clasa I:<br />

Archaebacteria<br />

Formaţiuni facultative:<br />

Esential: sunt prezente la unele specii şi absente la alte specii, nu sunt esenţiale pentru<br />

creşterea bacteriilor; conferă bacteriilor proprietăţi importante în natură (aderenţa,<br />

rezistenţă la fagocitoză) şi în relaţia cu organismul uman (factori de patogenitate).<br />

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.):<br />

1. Capsulă<br />

2. Glicocalix.<br />

3. Pili comuni (fimbrii)<br />

4. Pili de sex<br />

5. Spori,<br />

6. Cili (Flageli)<br />

Formaţiuni facultative de suprafaţă:<br />

Capsula bacteriană:<br />

Esential: Capsula microscopică: definitie, aspect: strat amorf, incolor la suprafaţa<br />

bacteriilor. Bacterii capsulate (exemple). Evidenţiere. Compoziţie chimică. Rolul capsulei.<br />

Important: anticorpi specifici anticapsulari, tipuri capsulare.<br />

Util: Compoziţia chimică la diverse bacterii:<br />

Facultativ: Microcapsulă (antigen Vi la Salmonella). Stratul mucos<br />

11


Glicocalix, Mutan<br />

Esential: definitie, aspect, compoziţia chimică, evidenţiere, rol, bacterii producatoare,<br />

Important: aderarea bacteriilor pe suprafeţe, infecţii produse.<br />

Mutan: glicocalix produs de Streptococus mutans, rol. Consecinte, factori favorizanti,<br />

Util: sintetiza si compozitie chimica<br />

Facultativ: coloraţie,<br />

Pili comuni (Fimbrii)<br />

Esential: aspect, compoziţia chimică, determinism genetic, Bacterii piliate. Rolul pililor<br />

Important: structura, număr, aderarea nespecifică, aderarea specifică, anticorpii specifici.<br />

Factor de patogenitate bacterian, infecţii. Proteine fimbriale.<br />

Util: număr, dimensiuni.<br />

Facultativ: particularitati la unele bacterii<br />

Pilii de sex<br />

Esential: aspect, determinism genetic, Rol.<br />

Important: transfer de material genetic, conjugarea bacteriană<br />

Util: proces primitiv de sexualitate la bacterii,<br />

Facultativ: dimensiuni, număr, receptor pentru bacteriofagi<br />

Sporii<br />

Esential: Definitie: forme de rezistenţă ale bacteriilor la factori fizici şi chimici. Bacterii<br />

cu capacitate de sporulare. Endospori, spori liberi. Evidenţierea sporilor Identificarea<br />

bacteriilor: coloraţii, dimensiunile şi dispoziţia endosporilor. Ultrastructura sporului,<br />

corelata cu rezistenţa sporilor. Factori care explica termorezistenţa sporilor. Rolul sporilor.<br />

Metode de sterilizare şi dezinfecţie capabile să distrugă sporii.<br />

Important: condiţii, forma si timpul de supravieţuire a sporilor în natură.<br />

Util: Sporularea (Sporogeneza): determinism genetic, etape.<br />

Facultativ: Germinarea: etape (activarea, iniţierea, efectori germinării)<br />

Ce trebuie sa faca studentii:<br />

Sa observe: coloraţia verde–malachit şi fuxină,<br />

Sa faca personal, individual sau in echipa:<br />

Efectuarea unui frotiu colorat Gram. Identificarea bacteriilor dupa prezenţa,<br />

dispoziţia şi dimensiunea sporilor la anumite specii bacteriene.<br />

Cili (Flageli)<br />

Esential: Definitie, organite de locomoţie ale bacteriilor. Evidenţierea cililor. Natură<br />

cililor. Rolul cililor. Mobilitatea bacteriană. Antigenul “H”, Determinismul genetic al<br />

flagelinei. Bacterii mobile si modalitati de identificare a bacteriilor mobile.<br />

Important: forma si dimensiuni, Trichie (numărul şi dispoziţia flagelilor).<br />

Util: structura cililor,<br />

Facultativ: Tipuri de aparat locomotor la formele spiralate<br />

Bibliografie<br />

1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag<br />

2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2002.<br />

12


3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz,<br />

Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie,<br />

McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070<br />

Intrebari<br />

1. A. Peretele celular la bacteriile Gram pozitive<br />

B. Peretele celular la bacteriile Gram negative; se caracterizeaza prin:<br />

1) contine peptidoglican; 2) contine acizi teichoici; 3) are la suprafata stratul<br />

lipopolizaharidic cu rol de endotoxina; 4) este tinta de actiune pentru<br />

antibiotice; 5) este sediul antigenului bacterian “O”; 6) este sediul<br />

antigenului “H”; 7) contine o cantitate mare de lipide si proteine; 8)<br />

membrana externa contine proteine numite porine; 9) inveleste membrana<br />

citoplasmatica; 10) este mai subtire; 11) este mai gros<br />

2 A. Capsula bacteriana<br />

C. Pilii comuni<br />

D. Cilii (flagelii)<br />

au urmatoarele proprietati:<br />

1) au rol in patogenitate inhiband fagocitoza; 2) au structura proteica; 3)<br />

pasrticipa in fenomenul de conjugare bacteriana; 4) au rol in mobilitate; 5)<br />

intervin in aderarea de epitelii; 6) au rol de antigen bacterian “H”; 7) este o<br />

formatiune structurala obligatorie; 8) structura este de obicei polizaharidica;<br />

1 2 3 4 5 6 7 8<br />

A_____________________________________________________________<br />

B_____________________________________________________________<br />

C_____________________________________________________________<br />

3. Enumerati bacterii sporulate si mentionati roluil sporului.<br />

METABOLISM BACTERIAN<br />

<br />

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.)<br />

• Particularităţi ale metabolismului bacterian<br />

• Schema generală a metabolismului bacterian<br />

• Efectul factorilor fizici asupra bacteriilor<br />

• Necesităţi nutritive la bacterii<br />

• Căi catabolice<br />

• Metabolismul energetic bacterian<br />

• Reacţii biosintetice<br />

• Creşterea şi multiplicarea bacteriilor<br />

Obiective educationale<br />

Metabolismul bacterian este schimbul de substanţe, energie şi informaţie dintre bacterii<br />

şi mediul lor de viaţă. Constituie ansamblul reacţiilor chimice prin care substanţele din<br />

mediul extern sunt transformate în substanţe necesare bacteriilor, având la bază căi<br />

metabolice, efectuate pe baza unui program genetic.<br />

Particularităţile metabolismului bacterian<br />

Esential: Bacteriile îndeplinesc diverse funcţii importante din punct de vedere bacterian si<br />

din punct de vedere uman. Pentru realizarea acestor funcţii bacteriile derulează un<br />

13


metabolism bacterian. În evoluţie, bacteriile s-au adaptat la condiţiile oferite de mediu şi şiau<br />

selectat căile metabolice necesare pentru utilizarea diverselor substanţe nutritive<br />

existente în mediul lor de viaţă, supravieţuirea, creşterea şi multiplicarea lor, în diferite<br />

habitate. Procesele metabolice se desfăşoară într-o singură celulă care vine în contact cu<br />

mediul extern în mod direct. Metabolismul bacterian este activ, necompartimentat.<br />

Bacteriile dispun de o reţea complexă şi completă de căi metabolice (diversitate<br />

metabolică), de mecanisme de adaptare metabolică rapidă (flexibilitate metabolică),<br />

mecanisme foarte fine şi precise de reglare ale metabolimului bacterian.<br />

Important: Bacteriile pot utiliza o diversitate de substanţe nutritive şi pot sintetiza o<br />

diversitate de polimeri<br />

Util: schimbul cu mediul extern bacteriilor este mult mai intens decât la organismele<br />

superioare, multiplicare rapidă a bacteriilor. Diversitatea metabolismului bacterian este<br />

astfel influenţată de substanţele nutritive (nutrienţi), şi de condiţiile fizico-chimice, întâlnite<br />

de bacterii în habitatul lor natural.<br />

Facultativ: condiţiile întâlnite în mediul lor de viaţă, pot trece de la un set de reacţii<br />

metabolice la alt set de reacţii metabolice, condiţii de stres nutritiv<br />

Schema generală a metabolismului bacterian<br />

Esential: În mediul extern există: nutrienţi şi polimeri organici (scindaţi în nutrienţi de<br />

enzimele hidrolitice). Transportul nutrienţilor în celulă. În interiorul bacteriilor nutrienţii<br />

vor fi supuşi unor reacţii catabolice, reacţii degradative (reacţii de clasa I), cu eliberare de<br />

energie.<br />

Important: Reacţiile catabolice şi anabolice asigură metabolismul primar bacterian.<br />

Bacteria derulează reacţii metabolice anabolice de biosinteză a monomerilor (reacţii de<br />

clasa II), reacţii de biosinteză a polimerilor organici (reacţii de clasă III), biosinteza<br />

structurilor bacteriene. Rezultă si produşi de metabolism secundar.<br />

Util: Monomeri (aproximativ 60 atomi de C), Polimeri, Compoziţia chimică intra<br />

bacteriană<br />

Facultativ: Reacţiile metabolice din bacterii permit realizarea compoziţiei chimice a<br />

bacteriilor. Se realizează cu consum de energie.<br />

Efectul factorilor fizici asupra bacteriilor<br />

Esential: Bacteriile trăiesc între anumite limite ale factorilor fizico-chimici, care permit<br />

creşterea şi multiplicarea lor. Bacteriile se multiplică între o limită minimă şi maximă. Prin<br />

depăşirea limitelor permisive, factorii fizico-chimici pot avea efect nociv asupra bacteriilor.<br />

Valorile mai mici decât valorile minime au efect bacteriostatic iar valorile mai mari decât<br />

valorile maxime au efect bactericid.<br />

Efectul asupra multiplicării bacteriilor a:<br />

1. temperaturii: bacteriile criofile (psihrofile), mezofile, termofile;<br />

2. pH-ului: pH neutru, pH alcalin, pH acid, bacterii acidofile, bacterii acidurice,<br />

3. presiunii osmotice: majoritatea bacteriilor se multiplică la concentraţii de 3-<br />

3,5g% NaCl; bacteriile halofile.<br />

4. radiaţiilor: Radiaţii UV, γ<br />

5. luminei: sursă de energie (bacterii fototrofe)<br />

6. CO 2 - bacterii capneice.<br />

7. Oxigenul molecular (O 2) : necesar pentru multiplicarea unor bacterii (bacterii<br />

aerobe, microaerofile, anaerobe – aerotolerante, aerob - anaerobe facultative), şi nociv<br />

asupra altor bacterii (bacterii anaerobe stricte):<br />

Important: Toxicitatea O 2, Cunoaşterea limitelor permisive de multiplicare:<br />

permite utilizarea factorilor fizico-chimici la la conservarea bacteriilor (bacterii<br />

halotolerante) sau la distrugerea bacteriilor (efect bactericid), sterilizare prin: temperatura,<br />

14


explică formarea microbiocenozelor şi selectarea bacteriilor în habitate<br />

cunoaşterea factorilor fizico-chimici este importantă pentru cultivarea bacteriilor<br />

în condiţii de laborator, asemănătoare cu condiţiile oferite de organismul uman.<br />

Util: În momentul în care sunt depăşite limitele permisive, bacteriile trăiesc în condiţii de<br />

stres.<br />

Facultativ: sisteme de adaptare a bacteriilor la condiţii de stres.<br />

Necesităţi nutritive la bacterii<br />

Esential: În natură, există 2 tipuri de nutriţie (trofie): autotrofă şi heterotrofă. Nutriţia<br />

autotrofă. Nutriţia heterotrofă. Necesităţile nutritive la bacterii pot fi studiate prin cultivarea<br />

lor pe medii sintetice minimale.<br />

Sursa de C şi de energie; Sursa de azot. Factori de creştere. Nutriţia la bacteriile de<br />

importanţă medicală. Bacterii mixotrofe, prototrofe, auxotrofe, paratrofe.<br />

Cunoaşterea necesităţilor nutritive ale bacteriilor şi a condiţiilor optime fizico–<br />

chimice de multiplicare a bacteriilor este necesară pentru:<br />

prepararea mediilor de cultură,<br />

<br />

<br />

cultivarea bacteriilor: izolarea şi identificarea bacteriilor,<br />

prepararea de vaccinuri, antigene bacteriene şi utilizărea bacteriilor pentru<br />

studiile fundamentale.<br />

Important: bacterii C autotrofe şi C heterotrofe, bacterii fototrofe (fotolitotrofe,<br />

fotoorganotrofe) şi bacterii chimiotrofe (chimiolitotrofe, chimioorganotrofe), N 2 atmosferic,<br />

N din combinaţii cu oxigenul, N aminic<br />

Util: Apa asigură funcţionarea enzimelor implicate în căile metabolice şi transportul<br />

nutrienţilor în bacterie. Bacteriile sunt capabile să-şi asigure Fe necesar prin: siderofori,<br />

proteine de transport ale Fe<br />

Facultativ: Sărurile minerale furnizează bacteriei anioni (fosfat, sulfat) şi cationi (Na, K,<br />

Ca, Mg). Microelemente: Sulf, Fe, Co, Zn, Mo. Medii sintetice complexe.<br />

Căi catabolice<br />

Esential: Substanţele nutritive (nutrienţi) utilizate de bacterii pot fi: glucoza, lactoza, alte<br />

zaharuri, alte substrate. Sunt degradate prin căi catabolice (reacţii de clasă I): glicoliză<br />

anaerobă, ciclul Krebs (ciclul acizilor tricarboxilici), dehidrogenări, se eliberează e - şi H + .<br />

Important: transfer de protoni H+şi e - , de la donator la acceptor.<br />

Util: căi alternative: calea pentozo - fosfat, calea Entner Doudoroff, ciclul Calvin.<br />

Facultativ: Lactoza este scindată în glucoză şi galactoză.<br />

Metabolismul energetic bacterian<br />

Esential: Bacteriile fototrofe. Bacteriile chimiotrofe.<br />

Acceptorul final de electroni. Modalităţi de producere a energiei la bacterii<br />

(metabolism energetic). Tipuri de metabolism energetic (ex bacterii). Sistemul transportor<br />

de e - la bacterii. Citocromii bacterii, forţa proton motrice. Tipuri de fermentaţie.<br />

Aplicabilitate practică a tipurilor de fermentaţie.<br />

Important: fosforilare la substrat, fosforilarea oxidativă, lanţ transportor de electroni,<br />

sinteza ATP, randament energetic.<br />

Util: functii bacteriene care necesită energie.<br />

Facultativ: ciclul Krebs, Glicoliza anaerobă.<br />

15


Ce trebuie sa faca studentii:<br />

Sa observe: Identificarea bacteriilor pe baza proprietăţilor metabolice<br />

Sa faca personal, individual sau in echipa: unele reacţii biochimice, teste<br />

metabolice utilizate pentru identificarea bacteriilor<br />

Reacţiile biosintetice:<br />

Esential: reacţii anabolice: sinteza monomerilor;<br />

sinteza acidului folic: cale metabolică (enzime), rolul acidului folic la bacterii.<br />

Important: Biosinteza polimerilor (principiu): sinteza homopolimerilor, heteroplimerilor<br />

aperiodici; Homoplimeri bacterieni (exemple) Heteropolimeri bacterieni periodici<br />

(exemple), aperiodici (exemple),<br />

Util: subunităţi, enzime de polimerizare, primer de polimerizare, matrice de polimerizare<br />

Facultativ: Incluzii bacteriene, Capsula, Glicocalix ac.teichoici peptidoglican, LPS<br />

bacteriilor Gram negative (core, sâmbure polizaharidic Lipidul A Lanţurile<br />

oligozaharidice laterale), Acizi nucleici şi proteine<br />

Creşterea şi multiplicarea bacteriilor<br />

Esential: Creşterea şi diviziunea unei celule - ciclul celular de multiplicare bacteriană:<br />

etape, timpul de generaţie (T.g.): specie bacteriană, condiţii de temperatură şi nutriţie.<br />

Curba de creştere a unei populaţii bacteriene: definitie, mediu de cultură, perioade sau<br />

faze: particulatitatile bacteriilor: morfologice şi metabolice, antigenice, comportamentul<br />

fata de AB, detergenţi, dezinfectante, factori fizici şi chimici; ritm de multiplicare. Curba<br />

de multiplicare a bacteriilor pe mediu cu glucoză şi lactoză. represia catabolică. Metode de<br />

numărarea a bacteriilor, metode şi scopuri de menţinere a bacteriilor. Multiplicarea<br />

bacteriilor pe mediul solid. Multiplicarea bacteriilor în organismul uman.<br />

Important: Fenomenul de diauxie. Curba de creştere în trepte: scop; Prepararea de<br />

antigene bacteriene, vaccinuri, industrie.<br />

Util: Replicarea cromozomului bacterian (model ). Starea fiziologică a bacteriilor,<br />

răspunsul bacteriilor în condiţii de stres, capacitatea bacteriilor de a omori alte bacterii,<br />

relatia fagocit şi bacterie.<br />

Facultativ: septul de diviziune, particularităţile de dispoziţie a bacteriilor ca si consecinta<br />

a diviziunii: aspecte morfologice, forme bacteriene aberante, adaptare metabolică,<br />

metabolism de întreţinere, produşi de metabolism secundar, sporulare,<br />

Bibliografie<br />

1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag<br />

2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2002.<br />

3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz,<br />

Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie,<br />

McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070<br />

Intrebari:<br />

1. Fermentatia la bacterii (subliniati ceea ce este corect):<br />

a) este un mecanism neeconomic de eliberare a energiei b) permite eliberarea<br />

unor mari cantitati de enetgie c) acceptorul final de electroni in fermentatie este<br />

un substrat organic d) acceptorul final de electroni este oxigenul in combinatii<br />

e) este utilizata de bacteriile obligator aerobe f) este folosita de bacteriile<br />

16


obligator anaerobe g) este utilizata de bacterii aerobe-facultativ anaerobe h)<br />

enumerati tipuri de fermentatie intalnite la bacterii si precizati caracterele lor.<br />

2. Curba de dezvoltare a populatiilor bacteriene:<br />

A. Enumerati etapele:<br />

B. In faza logaritmica celulele se caracterizeaza prin:<br />

a) se observa fenomenul de sporulare b) numarul celulelor bacteriene creste in<br />

proportie geometrica c) bacteriile isi programeaza activitatea metabolica in raport cu<br />

nutrientii din mediu d) toate celulele bacteriene sunt tinere e) sinteze proteice<br />

active, cantitati mari de ARN in citoplasma<br />

3. Heteropolimerii repetitivi din celula bacteriana sunt:<br />

a) lipopolizaharidul<br />

b) peptidoglicanul<br />

c) proteinele<br />

d) acizii teichoici<br />

e) acizii nucleici<br />

GENETICĂ BACTERIANĂ<br />

Obiective educationale<br />

Genetica este stiinţa, care se ocupă de studiul eredităţii şi a variabilităţii<br />

caracterelor, de-a lungul generaţiilor. Genetica modernă studiază fenomenele genetice la<br />

nivel molecular. Bacteriile constituie un model de studiu şi de cercetare genetică.<br />

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.)<br />

EREDITATEA<br />

• Structura ADN<br />

• Metabolimul ADN<br />

• Replicarea ADN<br />

• Repararea leziunilor ADN<br />

• Sistemul de modificare şi restricţie<br />

• Transcrierea informaţiei genetice<br />

• Traducerea informaţiei genetice<br />

• Operonul<br />

VARIABILITATEA<br />

• Recombinarea genetică<br />

• Transpoziţia<br />

• Mutaţia<br />

• Transformarea<br />

• Plasmide<br />

• Conjugarea bacteriană<br />

• Bacteriofagi<br />

• Transducţia<br />

• Ingineria genetică<br />

• Rolul materialulul genetic extracromozomial<br />

17


EREDITATEA: Metabolismul ADN (replicarea, repararea leziunilor ADN, restricţie<br />

şi modificare), transcrierea şi traducerea informaţiei genetice)<br />

Esential: Ereditatea: definiţie. Stabilitatea caracterelor unei specii. ADN: Structura, forme,<br />

cod genetic, gene, segmente/secvenţe (funcţii), Repliconi bacterieni: definitie, exemple.<br />

Replicarea ADN bacterian: etape, matriţă, direcţie, modele, timp, funcţii, proces biologic.<br />

Replicarea cromozomului bacterian în diviziunea bacteriană, în transfer de material<br />

genetic; Genotip/Fenotip.<br />

Important: Avantajele utilizarii bacteriilor în studiile de genetică. dezvoltarea geneticii<br />

moderne. ADN giraza (topoizomeraza 2), ADN polimeraza 3: structura, funcţii.<br />

Util: replicarea bidirecţională (modelul θ), unidirecţională (modelul inelului în rotaţie-σ);<br />

gene (structurale, reglatoare), secvenţe (semnal, repetitive, palindromice, de origine a<br />

replicării, „ori”, a transcrierii, structuri cruciforme), replisom, primasom, catena leader,<br />

catena întirziată. Plasmide, replicarea conjugativă,<br />

Facultativ: Utilizarea bacteriilor în studiile de genetică: E. coli (Tatum şi Lederberg din<br />

1930 -1940); Avery (pneumococ): ADN - depozitarul informaţiei genetice (1944). Watson<br />

şi Crick: structura ADN şi modelul replicării semiconservative (1953). Tehnici noi de<br />

genetică, biologie moleculare: clonări de gene, obţinerea de gene artificiale, tehnologia<br />

ADN-ului recombinant, inginerie genetică (după 1970).<br />

Repararea leziunilor ADN<br />

Esential: erori de replicare, ADN polimeraza 3: structura, funcţii. Leziuni ADN sub<br />

acţiunea unor factori fizici (UV) sau chimici. Mecanisme de reparare ale leziunilor ADN:<br />

constituitive, inductibile, prerepliactive, replicative, postreplicative, fidele/infidele,<br />

specifice/nespecifice, directe/indirecte, fotoreactivarea, repararea recombinatorie, sistemul<br />

S.O.S<br />

Important: mutaţii, efect letal asupra bacteriilor, metiltransferaze, fotoliaze, excizionaze,<br />

Util: analogi de baze azotate, agenţi mutageni, acid azotos, agenţi alchilanţi, coloranţi<br />

(acridin orange), radiaţii UV, ionizante,<br />

Facultativ: substituţii de baze azotate, deleţii sau adiţii de baze azotate, distorsionări ale<br />

catenelor de ADN.<br />

Sistemul de modificare şi restricţie<br />

Esential: definitie, componente, rol, mecanism de actiune, tinta de actiune, consecinte.<br />

Sistemele de modificare şi de restricţie la diferite bacterii: (exemple). Aplicabilitate<br />

pracica: terapie, profilaxie, ingineria genetică.<br />

Important: replicarea ADN. Enzime de modificare, endonucleaze de restricţie: ADN<br />

endogen, material genetic exogen,. gene pentru insulina umană, hormoni de creştere,<br />

antigene, vaccinuri, virusului hepatitei B.<br />

Util: sistem EcoR 1 , Hi R 3 . Bacteriofagi litici (Bf) în tulpini de E. Coli, efectul asupra<br />

bacteriilor.<br />

Facultativ: secvenţele palindromice, metilare adeninelor (A), liza bacteriei, modificarea<br />

caracterelor bacteriilor<br />

Transcrierea informaţiei genetice la bacterii<br />

Esential: Informaţia genetică cromozomială este haploidă. Transcrierea şi traducerea se<br />

produc aproape concomitent, mARN policistronic. Transcrierea informaţiei genetice la<br />

bacterii: etape. Operonul: definitie (Unitatea de transcriere a informaţiei genetice la<br />

bacterii). Structura şi funcţionarea operonului. Operonul lactozei: Structura, funcţionare,<br />

reglare. Operonul triptofanului: Structura, funcţionare, reglare.<br />

18


Important: gene structurale, secvenţe semnal, operator (O), promoter (P) şi gene<br />

reglatoare: dispoziţie, rol<br />

Util: promoteri cu secvenţe asemănătoare (exemple)<br />

Facultativ: rata maximă de funcţionare a ARN polimerazei.<br />

Traducerea informaţiei genetice:<br />

Esential: sinteza proteinelor, la nivelul ribozomilor. Etape, Controlul transcrierii: inductori,<br />

represori (unii nutrienţi bacterieni). Contolul prin atenuare.<br />

Important: Particularităţile transcrierii şi traducerii la bacterii (se produc aproape<br />

concomitent). ARN polimeraza: structura, funcţie, secvenţa de pe ADN de care se prinde,<br />

factorul : rol (secvenţa de recunoaştere a promoterului), tipuri, factor rho, segmente de<br />

terminare ale transcrierii. catena pozitivă, catena negativă. Particularităţile mARN-ului<br />

bacterian (mARN policistronic cu viaţă scurtă, m ARN–ul copiază informaţia genetică din<br />

mai multe gene structurale. Nu necesită fenomene de splicing).<br />

Util: codon de iniţiere, cadru de citire deschis (ORF), codon stop, subunitatea ribozomală<br />

30S, complexul ADN-mARN-ribozomi, subunitatea ribozomală 50S, locus A (aminoacil)<br />

şi locusul P (peptidil)<br />

Facultativ: 20 tipuri diferite de t ARN, pentru fiecare a.a. t ARN-ul cu anticodonul<br />

complementar codonului de pe m ARN. translaţia peptidil t ARN - ului de pe locusul A pe<br />

P se sintetizează lanţul polipeptidic.<br />

VARIABILITATEA: modificarea unui sau a mai multor caractere fenotipice ale unui<br />

microorganism. Constã în apariţia de noi caractere, în generaţii succesive care deosebesc<br />

descendenţii de parental sau descendenţii între ei<br />

Esential: Variabilitatea caracterelor bacteriene: fenotipică, genotipică: definiţie, proprietăţi,<br />

consecinţe asupra bacteriilor (tulpină, populaţie bacteriană). Mecanismele moleculare ale<br />

variabilităţii: Mutaţia, Transfer de material genetic de la o bacterie donatoare la o bacterie<br />

receptoare<br />

Important: Transpoziţie, Transformare, Transducţia, Conjugarea bacteriană<br />

Util: apariţia rezistenţei la mai multe antibiotice la o bacterie anterior sensibilă. caracterul<br />

spontan al mutaţiilor la bacterii: teste<br />

Facultativ: Testul însămânţării replicative (testul Lederberg): apariţia în cadrul unei tulpini<br />

sensibile la Streptomicină a unei bacterii rezistentă la Streptomicină. Testul fluctuaţiei<br />

(testul Luria Delbrűck): apariţia proprietăţii de rezistenţă la Bacteriofag, în cadrul unei<br />

populaţii bacteriene sensibile.<br />

Recombinare genetică.<br />

Esential: Recombinarea genetică: definitie. Tipurile de recombinare<br />

Important: Fenomene în care intervine.<br />

Util: Reparare leziunilor ADN; integrarea şi excizia unor fragmente sau molecule de ADN;<br />

transpoziţia elementelor mobile;<br />

Facultativ: modificarea proprietăţilor bacteriene: a) variaţia de fază a antigenului H, b)<br />

modificarea structurii de suprafaţă a bacteriilor (ex. gonococi, pneumococi).<br />

Recombinarea omoloagă<br />

Esential: definiţie, proprietăţi. Mecanismul molecular: etape. Fenomene în care intervine.<br />

Consecinţe asupra bacteriilor. Modificarea structurii pililor la gonococ.<br />

19


Important: diviziunea bacteriilor, reparare recombinatoriea a leziunilor ADN, “sistemul<br />

S.O.S.”, transformarea.<br />

Util: proteină „rec A”: mecanism de actiune.<br />

Facultativ: Se poate produce între catene diferite ale aceleiaşi molecule de ADN sau între<br />

molecule diferite de ADN: între molecule circulare sau între o moleculă circulară şi<br />

fragment de ADN pătruns în celulă. recombinarea între o genă activă şi o genă incompletă,<br />

cu apariţia unei noi gene active, ex. gonocul genă activă pentru pili).<br />

Recombinarea situs specifică<br />

Esential: definiţie, proprietăţi, fenomene în care intervine. Mecanismul molecular:<br />

etape. Integrarea genomului fagic în cromozomul bacterian (profag). Consecinţe asupra<br />

bacteriilor: modificarea unor proprietăţi bacteriene.<br />

Important: Fenomenul de inversie, segmente invertibile, modificarea unor proprietăţi<br />

bacteriene, modificarea structurii antigenice a antigenului H (flagelar) la Salmonella,<br />

Util: Plasmide şi bacteriofagi<br />

Facultativ: între molecule diferite de ADN, secvenţe palindromice, secvenţe repetitive de<br />

baze azotate, repetiţii de baze azotate (directe, inversate). Excizia genomului fagic din<br />

cromozomul bacterian.<br />

Transpoziţia: Elementele genetice mobile, transpozoni.<br />

Esential: Transpoziţia: definiţie. tipuri, determinism genetic, structura ţintă de integrare.<br />

Elemente mobile transpozabile: definiţie. Clasificare. Transpozoni: clasificare, proprietăţi,<br />

tip de transpoziţie. Secvenţele de inserţie (IS), Transpozonii compuşi, de clasă II, mutatori:<br />

proprietăţi, fenomene si consecinţe asupra bacteriilor<br />

Important: Rezistenţă la antibiotice, Transpozoni de rezistenţă la antibiotice: exemple,<br />

fuziunea repliconilor, amplificarea rezistenţei la antibiotice, transpoziţie replicativă.<br />

Integron.<br />

Util: plasmidele R, bacteriofagul Mu, mutaţii,<br />

Facultativ: Retropozoni (retroni), virusul HIV şi alte retrovirusuri. LTR (long terminal<br />

repeats).<br />

Mutaţia<br />

Esential: definiţie, material genetic în care intervine. Mecanismele moleculare de<br />

producere a mutaţiilor. Tipuri de mutaţii. Consecinţe asupra bacteriilor. Tipuri de mutante.<br />

Soarta mutantelor în natură, în organismul uman, în mediul spitalicesc.<br />

Important: Rata mutaţiei, Frecvenţa mutaţiei. Consecintele mutaţiilor (extinse,<br />

punctiforme, tăcute, sens schimbat, non sens, înainte, înapoi, supresoare, condiţionat letale<br />

si a revers mutaţiei). Mutantele temperaturo-sensibile: aplicabilitate practica.<br />

Mutante/clone, Mutante de rezistenţă la antibiotice (AB), supravieţuirea în mediul<br />

spitalicesc.<br />

Util: Caracterul spontan al mutaţiei (testul însămânţării replicative (testul Lederberg), testul<br />

fluctuaţiei (testul Luria Delbrűck), Probabilitatea apariţiei concomitente a 2 mutaţii,<br />

mutaţiile induse, sisteme de reparare (sistemul SOS, endonucleaze),<br />

Facultativ: tautomeria bazelor azotate (forma ceto şi aminică, forma cetonică, aminică<br />

forma enolică, iminică a bazelor azotate), codoni cu acelaşi sens, alţi codoni, codoni stop,<br />

celulă bacteriană mutantă sau mutant, clone mutante, mutaţia si operonul lactozei.<br />

Transfer de material genetic de la o bacterie donatoare la o bacterie receptoare prin:<br />

Transformare<br />

Transpoziţia<br />

20


Conjugarea bacteriană<br />

Transducţia<br />

Transformarea<br />

Esential: definiţie, condiţii, etape, consecinţe asupra bacteriilor. Fragmentul de ADN<br />

transferat: proprietăţi. Bacterii la care a fost evidenţiat fenomenul de transformare. Rolul<br />

natural al transformării. Importanţa experimentală a transformării (transformarea artificială)<br />

Important: recombinare omoloagă, proteina rec. A. Bacteriile receptoare. Starea de<br />

competenţă. Modificarea structurii antigenice a pililor gonococilor şi evoluţia cronică a<br />

uretritei gonococice. Transformarea artificială conditii, rol, tehnologia ADN-ului<br />

recombinant şi ingineria genetică<br />

Util: Frecvenţa recombinării, Transfecţia. Insulină, hormon de creştere, antigen HBs.<br />

Facultativ: Experiment Griffith (1928), pentru elucidarea virulenţei pneumococilor:<br />

pneumococi vii capsulaţi de tip S 3 , R 2 vii, necapsulaţi, şi pneumococi S 3 omorâţi prin<br />

căldură.. Avery: elementul transformant este ADN-ul (1944). Fragmentul de ADN codifică<br />

capsula pneumococică (recombinarea omoloagă dintre genele care codifică capsula).<br />

Plasmide<br />

Obiective educationale:<br />

Plasmidele sunt minicromozomi sau cromozomi facultativi, cele mai simple<br />

microorganisme, a căror mediu de viaţă sunt bacteriile. Se pot integra sau nu în<br />

cromozomul bacterian sau în alte plasmide. Pot deţine gene pentru proprietăţi bacteriene.<br />

Plasmidele circulă între tulpinile aceleaşi specii bacteriene, între specii şi chiar între genuri<br />

diferite (de la bacterii Gram pozitive la bacterii Gram negative).<br />

Esential: definiţie, tipuri (conjugante, episomale, criptice). Plasmide F, R,<br />

bacteriocinogene „col”: definiţie, proprietăţi, specificitate, fenomene în care intervin,<br />

consecinţe asupra bacteriilor (proprietăţi fenotipice conferite bacteriilor).<br />

Important: Structură (gene), Replicarea plasmidelor în cursul diviziunii bacteriane<br />

(autoreplicare). Bacteriocinele (colicine): definitie, bacterii producătoare, denumire,<br />

mecanism de acţiune, spectru de acţiune, efect, importanta. Mecanismul de dobândire a<br />

rezistenţei faţă de antibiotice la bacteriile Gram negative (rezistenţa în bloc faţă de<br />

antibiotice, bacteriile multiplu rezistente la antibiotice, infecţii intraspitaliceşti).<br />

Util: grupe de incompatibilitate, enzimele de modificare şi restricţie, integraze şi<br />

excizionaze. Plasmide neconjugante.<br />

Facultativ: cointegrarea a 2 molecule de plasmide. Transformarea tumorală şi producerea<br />

de tumori la plante: Agrobacterium tumefaciens, o bacterie care deţine o plasmidă (gene de<br />

inducere a transformării tumorale). Transferul plasmidelor la descendenţi.<br />

Conjugarea bacteriană<br />

Obiective educationale:<br />

Transferul de material genetic la bacteriile Gram negative (prin pili de sex), la bacteriile<br />

Gram pozitive (prin feromoni), prin transpozoni.<br />

Esential: I. Conjugarea prin pili de sex: definiţie, fenomene în care intervine.<br />

1) Transfer de materal genetic plasmidic: 2) Transfer de material genetic cromozomial. 3)<br />

Transfer de material genetic plasmidic şi cromozomial: Sexducţia: definiţie, consecinţe<br />

asupra bacteriilor. II. Conjugarea la bacteriile Gram (+):definiţie, etape, mecanism,<br />

consecinţe asupra bacteriilor.<br />

Important: Conjugarea bacteriana: etape; efect; conjugarea R + -R - , col + -col - , F + -F - :<br />

consecinţe asupra bacteriilor, în mediul spitalicesc. Conjugarea Hfr-F - : definiţie, etape.<br />

Particularitaţi ale bacteriilor, F + , Hfr, F - . Recombinare genetică cu frecvenţă crescută.<br />

21


Localizarea (integrarea) plasmidei F în cromozomul bacteriei, importanţa pentru transfer de<br />

gene în bacteria receptoare şi pentru proprietăţile dobindite de bacterii. Conjugarea<br />

întreruptă: etape şi importanţă. Excizia plasmidei F din cromozomul bacterian, plasmida F’<br />

plasmide F like, plasmidă hibridă: proprietăţi. Harta genetică a cromozomului bacterian la<br />

Escherichia coli. Importanţa cunoaşterii hărţilor genetice,<br />

Util: Replicarea de transfer a cromozomului bacterian: modelul, durată, consecinţe,<br />

Recombinarea omoloagă. Bacterii donatoare (D) sau masculine, bacterii feminine sau<br />

receptoare (R): proprietăţi, particularitati la bacterii Gram pozitive si negative; plasmidă:<br />

replicarea plasmidei; rolul pililor de sex. Transferul genelor cromozomiale şi a proprietăţilor<br />

codificate de acestea de la bacteria D la bacteria R: exemple. Feromoni de sex: bacterii<br />

producatoare, natură, efect asupra bacteriilor donatoare. Proteine de ataşare (de aderare):<br />

bacterii producatoare.<br />

Facultativ: perechi de bacterii: Bacterie F + - Bacterie F - ; Bacterie Hrf + -Bacterie F - , Bacterie<br />

R + - Bacterie R - , Bacterie col + - Bacterie col - . Frecventa bacterilor Hfr şi F + într-o populaţie<br />

bacteriană. Clonări de gene întocmirea hărţilor genetice (în laborator),<br />

Bacteriofagi - Transducţia<br />

Esential: definiţie, tipuri, proprietăţi, consecinţe asupra bacteriilor. Forma si structură<br />

bacteriofagilor, simetrie. Infectarea bacteriei: etape. Bacteriofagi litici: structura genomului.<br />

Ciclul litic: etape. Fenomene genetice în care intervine: Transducţia: definiţie, tipuri,<br />

proprietăţi (generalizată; localizată-specifică). Bacteriofag lizogen (temperat): structura<br />

genomului. Ciclul lizogen. Conversia lizogenă: definitie, proprietăţi fenotipice bacteriene,<br />

exemple. Factorii de patogenitate (toxine bacteriene) codificaţi de bacteriofagii temperaţi<br />

Important: Transducţia generalizată: definitie, etape, efecte (consecinţe) asupra<br />

bacteriilor; Transducţia localizată.<br />

Util: Bacteriofagul al E. coli: proprietati, integrarea în cromozomul bacterian,<br />

recombinare situs specifică. Excizia profagului din cromozomul bacterian: conditii,<br />

consecinte. Bacteriofag defectiv, coinfectant: definitie, proprietati, frecventa, posibilitati<br />

evolutive;<br />

Facultativ: Transducţia completă, Transducţia abortivă: definitie, proprietate fenotipică<br />

conferita bacteriei receptoare, evolutie in diviziunile bacteriene succesive<br />

Ingineria genetică<br />

22


Esential: tehnologia ADN-ului recombinant şi ingineria genetică, biotehnologia definiţie,<br />

producere, aplicatii practice, exemple.<br />

Important: Endonucleozele de restricţie, gene clonate: exemple, vector, recombinare situs<br />

specifică, transcriere,<br />

Util: produşi utili omenirii in prezent si in viitor:<br />

Facultativ: arme biologice, măsuri de protecţie.<br />

Rolul materialulul genetic extracromozomial<br />

Esential: Materialul genetic extracromozomial reprezintă un element de variabilitate a<br />

caracterelor bacteriene, conferind bacteriilor proprietăţi noi, uneori importante, cum ar fi<br />

patogenitatea bacteriană, modificarea structurii antigenice, dobândirea unor proprietăţi<br />

metabolice, rezistenţa la antibiotice şi la alţi factori antibacterieni.<br />

Important: Toxine bacteriene codificate de bacteriofagii temperaţi: exemple. Toxine<br />

bacteriene codificate de plasmide: exemple. Proprietăţi conferite bacteriilor prin plasmide:<br />

exemple. Proprietăţi conferite bacteriilor prin bacteriofagi: exemple.<br />

Util: Aderare bacteriană, Invazivitate bacteriană. Rezistenţa bacteriilor la antibiotice<br />

Rezistenţa la mecanismele de apărare ale organismului uman (rezistenţa la efectul<br />

bactericid al serului)<br />

Facultativ: Proprietăţi metabolice conferite bacteriilor: exemple. Rezistenţa bacteriilor la<br />

acţiunea unor factori de mediu, la antiseptice, detergenţi, radiaţii, bacteriofagi, colicine.<br />

Modificări antigenice bacteriene datorate bacteriofagiilor .<br />

Bibliografie<br />

1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag<br />

2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2002.<br />

3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz,<br />

Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie,<br />

McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070<br />

Intrebări<br />

1. Repliconii bacterieni sunt:<br />

a) bacteriofagul<br />

b) cromozomul<br />

c) plasmidele de virulenta<br />

d) elementele genetice mobile<br />

e) plasmidele R<br />

2. Transductia:<br />

a) se realizeaza prin intermediul pililor comuni<br />

b) este un fenomen de transfer de material genetic<br />

c) se realizeaza prin intermediul pililor sexuali<br />

d) se realizeaza prin ADN liber<br />

e) implica transfer de ADN prin intermediul bacteriofagului<br />

3. Ce intelegeti prin ciclul litic si ciclul lizogen al bacteriofagilor?<br />

ANTIBIOTICE ŞI CHIMIOTERAPICE<br />

23


Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.)<br />

• Proprietăţile generale ale antibioticelor<br />

• Rezistenţa la antibiotice<br />

• Antibiotice care inhiba sinteza peretelui celular<br />

• Antibiotice cu acţiune asupra membranei citoplasmatice<br />

• Antibiotice care inhibă sinteza proteică<br />

• Antibiotice cu acţiune la nivelul aparatului genetic<br />

• Antibiotice care inhibă sinteza acidului folic<br />

Proprietaţi generale<br />

Esential: Antibiotice/Chimioterapice: definiţie, Dezinfectante/Antiseptice: definiţie. L<br />

Antibioticele, Defensine: definiţie, celule producatoare (exemple), structura, efect<br />

antibacterian, mecanism de acţiune, aplicabilitate practica, Familii de antibiotice: definiţie,<br />

proprietăţi, enumerare. Antibiotice neîncadrate în familii. Structurile celulare bacteriene la<br />

nivelul carora acţionează antibioticele: Structuri ţintă: exemple. Ţinta de acţiune a unui<br />

antibiotic, la nivel molecular. Mecanism de actiune al AB: condiţii necesare pentru ca un<br />

antibiotic sa fie activ asupra unei bacterii (în bacterie să existe ţinta de acţiune bacteria să<br />

fie permeabilă şi să dispună de un transportor pentru antibioticul respectiv, antibioticul să<br />

pătrundă în bacterie, să atingă ţinta de acţiune, să se menţină suficient timp în contact cu<br />

ţinta de acţiune, să realizeze în bacterie o concentraţie minimă activă, care să inactiveze<br />

reversibil sau ireversibil ţinta de acţiune).<br />

Important: Proprietăţile generale ale antibioticelor: Spectrul de acţiune al AB (spectru<br />

îngust, restrâns, larg, ultralarg). definiţie, exemple. Efectul antibacterian (AB<br />

bacteriostatice, bactericide)<br />

Util: Farmacocinetica (biodisponibilitatea) antibioticului,<br />

Facultativ: Istoric: Antibioticoterapie Fleming, mucegai din genul Penicillium stafilococi,<br />

1929 Chain şi Florey au purificat şi industralizat Penicilina, introdusă în 1940 în terapia<br />

infecţiilor. Chimioterapie, Paul Erlich, efectul coloranţilor asupra bacteriilor, toxicitatea<br />

selectivă. Paul Erlich, Salvarsan, efect anti Treponema pallidum, terapia sifilisului,<br />

Domagk, care a introdus sulfamida roşie - Prontozil (1935) în terapia infecţiilor<br />

streptococice.<br />

Mecanisme de dobândire a rezistenţei la antibiotice<br />

Esential: Rezistenţa la antibiotice: definiţie Rezistenţa la antibiotice este consecinţa unor<br />

modificări survenite la nivel genetic, independente de antibiotic. Rezistenţa naturală:<br />

definiţie, caracteristici, exemple. Rezistenţa dobândită: definiţie, caracteristici, factori<br />

favorizanti (specia bacteriană/antibiotic), exemple. Mecanisme genetice cromozomiale<br />

(mutaţie) şi extracromozomiale: achiziţionarea de material genetic exogen, care aduce<br />

informaţia genetică de rezistenţă la antibiotice (ex. plasmide R).<br />

Important: Rezistenţa cromozomială: Mutaţia: definiţie (modificarea secvenţei de<br />

nucleotide) particularitati (spontană, monorezistenţa, corezistenţa, evoluţie rapidă a<br />

rezistenţei la antibiotice). Rata mutaţiei, Dobândirea rezistenţei prin mutaţie: antibiotice<br />

(Quinolone, Rifamicine, Fosfomicină, Polimixine), specii bacteriane (stafilococ, gonococ,<br />

bacilul tuberculozei, Mycobacterii): exemple. Rezistenţa extracromozomială. Mecanismele<br />

biochimice de dobândire a rezistenţei bacteriilor la antibiotice: proprietăţi, rezistenţa faţă de<br />

diverse familii de antibiotice: exemple (Modificarea permeabilităţii bacteriei pentru<br />

antibiotice¸ Modificarea transportului antibioticului, Modificarea ţintei de acţiune a<br />

antibioticelor, Substituirea ţintei de acţiune, Expulzarea antibioticului, Inactivarea sau<br />

modificarea antibioticului). Mecanismele de apariţie a rezistenţei prin mutaţie<br />

(modificarea: permeabilităţii bacteriei, transportului antibioticului în bacterie, ţintei de<br />

acţiune, producerea de enzime de inactivare a antibioticului). Mecanismele biochimice de<br />

24


dobândire a rezistenţei extracromozomiale: producerea de enzime de inactivare a<br />

antibioticelor; modificarea structurii ţintă prin enzime, substituirea ţintei de acţiune - cu<br />

afinitate scăzută sau fără afinitate pentru antibiotice, expulzarea antibioticului din bacterie<br />

prin proteina de efflux).<br />

Util: Caracterul spontan al mutaţiei: conjugarea R + - R: Plasmidele R: (neconjugante,<br />

conjugante), transmitere la alte bacterii (transducţie, cointegrarea în plasmide conjugante,<br />

conjugare (la bacteriile Gram negative, Gram pozitive), proprietati conferite bacteriilor<br />

(rezistenţa în bloc faţă de antibiotice bacterii multiplu rezistente la antibiotice se selectează<br />

în special în mediul spitalicesc infecţii intraspitaliceşti)<br />

Facultativ: testul însămânţării replicative (testul Lederberg),<br />

Antibiotice care inhiba sinteza peretelui celular<br />

Esential: Fosfomicina: Spectru de acţiune, mecanism de acţiune, Cicloserină: Spectru de<br />

acţiune, mecanism de acţiune, Bacitracină: Spectru de acţiune, mecanism de acţiune<br />

Glicopeptide: Reprezentanţi, spectru de acţiune, mecanism de acţiune, efect antibacterian,<br />

Familia β şi γ lactamine: Proprietati generale, Clasificare (subgrupe: grup I: derivaţii<br />

acidului 6 aminopenicilanic, grup II - derivaţi ai acidului 7 aminocefalosporanic:<br />

cefalosporine - subgrupe, Monobactami). ţinta de acţiune, mecanismul de acţiune, efect<br />

antibacterian, rezistenţa la β lactamine.<br />

Important: proprietati, reprezentanţi, spectru de acţiune pentru: Peniciline naturale<br />

(biosintetice) si semisintetice: grupul Penicilinelor M (Izoxazolilpeniciline), grupul<br />

Penicilinelor A – Aminopeniciline, Carboxi Peniciline, Ureido-Peniciline, Amidino-<br />

Peniciline, Inhibitori de β lactamază (Penicilin sulfone) – Sulbactam Cefalosporine de<br />

generaţia 1-a, Cefalosporine de generaţia a 2-a, Cefalosporine de generaţia a 3-a,<br />

Cefalosporine de generaţia a 4-a, β lactamaze: clasificare,<br />

Util: Penami (Penicilinele naturale şi semisintetice): reprezentanţi, Oxapenami:<br />

reprezentanţi, Penemi: Carbapenemi (Tienamicinele): reprezentanţi, Cefemi -<br />

Cefalosporine (de generaţia 1, 2, 3, 4), Oxacefemi: reprezentanţi, Cefamicine:<br />

reprezentanţi, Carbacefemi: reprezentanţi, Monobactami: reprezentanţi, γ lactamine:<br />

reprezentanţi, proprietăţi<br />

Facultativ: specii bacteriene producatoare de β Lactamaze, Formele L, Stafilococii<br />

Meticilino-rezistenţi (MRSA)<br />

Antibiotice cu acţiune asupra membranei citoplasmatice<br />

Esential: Polipeptide ciclice: Reprezentanţi, spectru de acţiune, mecanism de acţiune,<br />

rezistenţa<br />

Antibiotice care inhibă sinteza proteică<br />

Esential: Aminoglicozide/aminociclitoli (Aminozide): proprietati generale, Ţintă de<br />

acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Tetracicline: proprietati generale, ţintă de acţiune,<br />

mecanism de acţiune, rezistenţa. Fenicoli: proprietati generale, ţintă de acţiune, mecanism<br />

de acţiune, rezistenţa. Grupul MLS: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa la<br />

grupul MLS. Ketolide. Oxazolidinone: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, Acid fusidic:<br />

mecanism de acţiune, rezistenţa,<br />

Important: Aminoglicozide de generaţia I: reprezentanţi. Aminoglicozide de generaţia II:<br />

reprezentanţi. Aminoglicozide de generaţia III: reprezentanţi. Aminociclitoli: reprezentanţi.<br />

Tetracicline de generaţia I: Tetracicline de generaţia II: reprezentanţi. Fenicoli:<br />

reprezentanţi. Macrolide, Lincosamide, Streptogramine (Sinergistine): reprezentanţi.<br />

25


Util: Aminoglicozide/aminociclitoli (Aminozide): spectru de acţiune,. Tetracicline: spectru<br />

de acţiune. Fenicoli: spectru de acţiune. Grupul MLS: spectru de acţiune. Ketolide: spectru<br />

de acţiune. Oxazolidinone: spectru de acţiune. Acid fusidic: spectru de acţiune.<br />

Facultativ: Aminoglicozide/aminociclitoli (Aminozide): efect antibacterian. Tetracicline:<br />

efect antibacterian. Fenicoli: efect antibacterian. Grupul MLS: efect antibacterian.<br />

Ketolide: efect antibacterian. Oxazolidinone: efect antibacterian, Acid fusidic: efect<br />

antibacterian.<br />

Antibiotice cu acţiune la nivelul aparatului genetic<br />

Esential: Rifamicine: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Quinolone (Acid<br />

nalidixic, Fluoroquinolone): ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa.<br />

Novobiocina: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune. Imidazoli: ţintă de acţiune, mecanism<br />

de acţiune, rezistenţa. Nitrofurani: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa.<br />

Important: Fluoroquinolone: reprezentanţi. Rifamicine: reprezentanţi. Imidazoli:<br />

reprezentanţi. Nitrofurani: reprezentanţi.<br />

Util: Quinolone (Acid nalidixic, Fluoroquinolone): spectru de acţiune. Rifamicine: spectru<br />

de acţiune. Novobiocina: spectru de acţiune. Imidazoli: spectru de acţiune. Nitrofurani:<br />

spectru de acţiune.<br />

Facultativ: Quinolone (Acid nalidixic, Fluoroquinolone): efect antibacterian. Rifamicine:<br />

reprezentanţi, Novobiocina, efect antibacterian. Imidazoli: efect antibacterian.<br />

Antibiotice care inhibă sinteza acidului folic<br />

Esential: Sulfamide: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Trimetoprim: ţintă<br />

de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Asocieri medicamentoase:<br />

Important: Important: Sulfamide: reprezentanţi. Trimetoprim + Sulfametoxazol =<br />

Clotrimoxazol (Biseptol, Bactrim).<br />

Util: Sulfamide: spectru de acţiune, efect antibacterian. Trimetoprim: spectru de acţiune,<br />

efect antibacterian.<br />

Facultativ: Sinteza acidului folic: etape, enzime implicate. Difidropteroat sintetaza<br />

(Folatsintetaza), dihidropteroat reductaza (Folatreductaza), dihidrofolatreductaza<br />

Tuberculostatice<br />

Esential: Antibiotice clasice active asupra bacilului tuberculos, Tuberculostatice:<br />

mecanism de acţiune, rezistenţa.<br />

Important: Tuberculostatice: reprezentanţi..<br />

Util: Tuberculostatice: spectru de acţiune, efect antibacterian<br />

Facultativ: Asocieri medicamentoase<br />

Aspecte cantitative în antibioticoterapie<br />

Esential: indice terapeutic<br />

Important: concentraţia serică, CMI(concentraţia minimă inhibitorie), CMB (concentraţia<br />

minimă bactericidă)<br />

Util: concentraţia tisulară<br />

Facultativ:<br />

Reguli în aplicabilitatea antibioticoterapiei<br />

Esential: tipul de infecţie: tipul de bacterie, localizarea bacteriei, Testarea sensibilităţii la<br />

antibiotice (antibiograma)<br />

Important: Asocieri de antibiotice: sinergice, antagonice<br />

Util: Toxicitatea antibioticului<br />

Facultativ: Farmacocinetica antibioticelor.<br />

26


Bibliografie<br />

1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag<br />

2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-<br />

Napoca, 2002.<br />

3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz,<br />

Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie,<br />

McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070<br />

Intrebari<br />

1.Care dintre antibioticele notate a-j, actioneaza prin mecanismele notate de la 1-10:<br />

a) cefalosporinele f) tetraciclinele<br />

b) quinolonele g) aminoglicozidele<br />

c) MLS h) sulfamidele<br />

d) cloramfenicolul i) polimixinele<br />

e) rifampicine j) peniciline<br />

Mecanisme: 1) se leaga de ribozomii 30S inhiband sinteza proteinelor bacteriene ,<br />

2)inhiba sinteza peptidoglicanului in faza de polimerizare 3) inhiba sinteza ARNm<br />

bacterian (inhiba transcrierea informatiei genetice din ADN), 4) actioneaza asupra MC<br />

5) inhiba sinteza acidului folic 6) se leaga de PBP (PLP) din peretele celular 7)<br />

blocheaza actiunea ADN girazei bacteriene cu rol in metabolismul ADN 8) inhiba<br />

sinteza proteinelor bacteriene avand ca tinta ribozomii 50S 9) blocheaza reciclarea<br />

bactoprenolului<br />

Faceţi perechi corespunzatoare.<br />

2. Care dintre urmatoarele bacterii este intotdeauna rezistenta la penicilina si de ce?<br />

a) bacteriile din genul Clostridium<br />

b) streptococul B –hemolitic de grup A<br />

c) mycoplasmele<br />

d) stafilococul aureu hemolitic<br />

3. Care din urmatoarele antibiotice fac parte din familia beta-lactamine:<br />

a) aztreonam<br />

b) streptomicina<br />

c) amoxicilina<br />

d) penicilina G<br />

e) ciprofloxacin<br />

27

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!