I batteri sono oggetti di fase

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Lelia Pasini
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I batteri sono oggetti di fase AMPIEZZA LUNGEZZA D ONDA L entità del valore di cui è diminuita l ampiezza del raggio luminoso determina quanto apparirà scuro un oggetto nel campo microscopico OGGETTO

1 I batteri sono oggetti di fase AMPIEZZA LUNGEZZA D ONDA L entità del valore di cui è diminuita l ampiezza del raggio luminoso determina quanto apparirà scuro un oggetto nel campo microscopico OGGETTO DI AMPIEZZA COLORAZIONE ¼ di LUNGEZZA D ONDA Il solo rallentamento del raggio luminoso senza che ci sia una variazione di ampiezza determina la formazione di immagini trasparenti OGGETTO DI FASE (BATTERI) 1 Il contrasto di fase È stato sviluppato per migliorare le differenze di contrasto tra le cellule ed il mezzo circostante, così da consentire la loro visualizzazione senza ricorrere alla colorazione (la colorazione uccide le cellule e può distorcerne la forma) Permette dunque l osservazione diretta di cellule vive È una tecnologia presente nell OBIETTIVO - 1- Una cellula batterica ha un indice di rifrazione diversa dal mezzo circostante - 2- Ne deriva una differenza nella fase tra la cellula e il mezzo circostante - 3- Un anello speciale presente nell obiettivo amplifica questa sottile differenza Anello di fase - 4- Si ottiene un immagine scura su sfondo chiaro, con un tipico alone luminoso 2

CAMPO CHIARO Il contrasto di fase In altre parole, il contrasto di fase si basa sull'incremento delle differenze di contrasto tra il campione da analizzare e il mezzo circostante, potendo coì

2 CAMPO CHIARO Il contrasto di fase In altre parole, il contrasto di fase si basa sull'incremento delle differenze di contrasto tra il campione da analizzare e il mezzo circostante, potendo coì visualizzarlo senza ricorrere alla colorazione. Il principio alla base di questo tipo di microscopia è che il campione, per esempio un preparato a fresco di cellule batteriche, ha un indice di rifrazione differente dal mezzo circostante e quando la luce lo attraversa viene deviata e ritardata. L'obiettivo del microscopio a contrasto di fase amplifica questo effetto e porta alla formazione di una immagine scura su campo chiaro. CONTRASTO DI FASE 3 I batteri sono OGGETTI DI FASE che possono essere visti bene attraverso il microscopio ottico soltanto: (1) previa colorazione delle cellule o (2) in campo scuro o (3) in contrasto di fase Come osserveremo noi i batteri durante le esercitazioni: 1. osserveremo i batteri dopo colorazione 2. osserveremo i batteri senza colorarli - OBIETTIVO 100X - OCULARE 10X - IN IMMERSIONE (cioè usando una goccia di olio avente lo stesso indice di rifrazione del vetro) - CONTRASTO DI FASE Obiettivo a contrasto di fase per osservazioni ad immersione Obiettivo a immersione obbiettivo RAGGI PERSI PER DIFFRAZIONE Obiettivo a secco 4

3 L illuminazione in campo scuro PERMETTE DI VEDERE MOLTI OGGETTI COSÌ PICCOLI DA NON DARE SUFFICIENTE CONTRASTO CON ALTRE TECNOLOGIE DI MICROSCOPIA OTTICA 5 La struttura di rivestimento dei batteri 6

La struttura dei batteri # # # # # # = non sono presenti in tutti i batteri 7 La parete batterica La colorazione di GRAM La colorazione di Gram è un esame di laboratorio che permette la

4 La struttura dei batteri # # # # # # = non sono presenti in tutti i batteri 7 La parete batterica La colorazione di GRAM La colorazione di Gram è un esame di laboratorio che permette la classificazione dei batteri in gram-positivi e gram-negativi (gram+ e gram-). Fu messo a punto dal medico danese Hans Joachim Christian Gram (1884), e mette in evidenza alcune proprietà fondamentali della parete cellulare dei BATTERI. 8

5 G + La parete batterica La colorazione di GRAM G A COSA SI DEVE QUESTO DIVERSO COMPORTAMENTO? 9 La parete batterica È una struttura rigida e inestensibile che NON interferisce con il trasporto ed il passaggio delle sostanze La sua funzione è quella di proteggere la cellula (principalmente dalla lisi osmotica); dona rigidità alla cellula È costituita principalmente dal polimero MUREINA (o PEPTIDOGLICANO). Il PEPTIDOGLICANO è un polimero formato dalla successione lineare di due zuccheri modificati che si ripetono alternativamente, l ACIDO N-ACETIL MURAMICO (AAM) e l N-ACETILGLUCOSAMMINA (NAG) uniti da un legame β 1-4 glucosidico AAM NAG β

Il peptidoglicano Le catene polimeriche di AAM e NAG affiancate e sovrapposte sono collegate e irrigidite da corte catene peptidiche che formano i legami

6 Il peptidoglicano Le catene polimeriche di AAM e NAG affiancate e sovrapposte sono collegate e irrigidite da corte catene peptidiche che formano i legami crociati. La struttura risultante conferisce particolare rigidità alla parete cellulare (Cross-linking) 11 I legami crociati del peptidoglicano in G+ e G 12

7 Il peptidoglicano (grafico riassuntivo) 13 La parete batterica di G+ e G 14

8 La parete batterica di G+ e G GRAM negativo GRAM positivo GRAM negativo DUNQUE PERCHÉ I BATTERI G PERDONO LA COLORAZIONE? 15 Gli acidi teicoici nella parete dei batteri G+ Gli acidi teicoici sono polimeri formati da catene di ribitolo o glicerolo unite da legami fosfodiesterici. RIBITOL FOSFATO Bacillus subtilis GLICEROL FOSFATO Lactobacillus LEGAME FOSFO-DIESTERE Gli acidi teicoici sono legati covalentemente al gruppo 6- ossidrile dell acido muramico Il loro ruolo per la cellula non è del tutto chiaro; probabilmente hanno un ruolo strutturale; di certo rivestono un ruolo importante nei riguardi dei processi di adesione alle mucose cellulari dell ospite in alcuni patogeni (come in alcune specie patogene del genere Streptococcus) o in batteri commensali intestinali (come in Bifidobacterium) 16

È composto da 3 parti: il LIPIDE A, il CORE e l ANTIGENE O Antigene flagellare

9 Il lipopolisaccaride di parete (LPS) nei batteri G L LPS è una molecola composta, presente solo nelle cellule procariotiche Gram negative. È composto da 3 parti: il LIPIDE A, il CORE e l ANTIGENE O Antigene flagellare Escherichia coli O157:H7 Agente causale dell hamburger disease (colite emorragica) Antigene somatico ottobre

blue/viola interna ed esterna LPS rossa/rosa La parete batterica e

10 19 PARETE spessa sottile MEMBRANA Altre molecole associate alla parete Colorazione di Gram solo interna acidi (lipo)teicoici blue/viola interna ed esterna LPS rossa/rosa La parete batterica e gli antibiotici beta-lattamici 20

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