LA MICROBIOLOGIA
Lo studio dei microrganismi in quanto tali, (tassonomia microbica, biochimica dei microrganismi, genetica batterica …)
lo studio delle attività microbiche che interessano l’uomo (microbiologia ambientale, medica, agraria, industriale, alimentare, veterinaria..)
è lo studio dei microrganismi e può seguire due approcci diversi e complementari :
Il microrganismo
genetica
biochimica
tassonomia
Fisiologia
Filogenesi
struttura
ambientale
agraria
medica
Biotecnologie microbiche
alimentare
Veterinaria
industriale
Attività microbiche di interesse umano
archibatteri (Archea)
La MICROBIOLOGIA si occupa di :
batteri
alcuni EUCARIOTI microscopici
PROCARIOTI
FUNGHI
PROTOZOI
(ALGHE)
Ma anche di microrganismi che non hanno organizzazione cellulare, sono parassiti intracellulari obbligati e che, tecnicamente, vanno considerati “non
vivi” (mancano di organizzazione cellulare)
Virus – dotati di un solo tipo di acido nucleico (DNA o RNA) e proteine Viroidi – parassiti obbligati, formati da RNA nudo.
Prioni – proteine infettive,
osservazione Speculazione sull’origine delle
malattie
Speculazione sull’origine della vita
Teoria della generazione spontanea
Analisi dell’origine delle malattie
Fisica (lenti)
Confutazione definitiva della teoria della generazione spontanea
Dimostrazione dell’esistenza di esseri invisibili no
NO
Sì
sì
Importanza dei microrganismi nelle fermentazioni e in
altri processi
DAL PENSIERO ALL’OSSERVAZIONE
Il primo microscopio fu prodotto intorno
al 1590-95
Dagli olandesi Hans e Zacharias Janssen
Robert Hooke(1635-1703) Costruì un microscopio a due lenti
La cui risoluzione permetteva di distinguere i funghi filamentosi ma non i batteri
I MICROBI ESISTONO !
Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) era un commerciante di tessuti
olandese con la passione delle lenti di ingrandimento
E fu il primo a osservare e descrivere protozoi, lieviti e batteri
Il suo microscopio era molto piccolo e bisognava “fochettare” di continuo
Il microscopio di van Leeuwenohoek (tardo 600)
Vite per il fuoco
lente
Collocazione del campione
Spostamento del campione
van Leeuwenhoek chiamò “animalcules” gli esseri che aveva
osservato
Le sue ricerche portarono un intero mondo invisibile alla consapevolezza
degli scienziati dell’epoca
e innescarono un dibattito sulla loro origine, che si prolungò per circa due secoli, inserendosi nella polemica sulla teoria della generazione spontanea, accettata senza discussione
durante il Medio Evo, il Rinascimento e buona parte del ‘600
La teoria della generazione spontanea (abiotica) era stata
avanzata da Aristotele A cui il padre, medico del re di Macedonia Amintas III, aveva insegnato
l’osservazione dei fenomeni naturali
ma l’impossibilità di distinguere l’eccessivamente piccolo
O la difficoltà di riconoscere come tali stadi di sviluppo molto diversi ....
Aristotele riunì in un trattato le sue osservazioni su molti animali, descrivendone
con accuratezza il ciclo vitale
.. Gli fecero concludere che le rane si originassero dal fango
la teoria ebbe largo seguito: molti scienziati offrivano ricette per creare..
rane
serpenti
api anguille
topi
Prendere stracci umidi e fangosi e una camicia sporca
porre il tutto in una soffitta buia Circondandolo di chicchi di frumento o
pezzi di formaggio...
Attendere 21 giorni
Ricetta per topi: Jean Baptiste van Helmont (Belgio 1577-1644)
Dimostrò con un semplice esperimento l’assurdità dell’assunto secondo il quale le mosche si originavano dalla carne in decomposizione
coprì con una garza uno dei vasi, dimostrando che i “bachi” nascevano solo dove potevano arrivare le mosche
L’esperimento di Redi dimostra che le mosche nascono da larve, che
nascono da uova
MA van Leeuwenhoek aveva osservato che lasciando della paglia in infusione nell’acqua per pochi giorni, era poi possibile trovarvi numerosi microrganismi
Il microscopista francese Louis Joblot, nel 1710 osserva lo stesso fenomeno e ne deduce che la generazione spontanea, se non
riguarda le mosche, è evidentemente … limitata ai microrganismi
John Turbeville Needham (1713-1781)
con il famoso naturalista francese Buffon, replica (1748) l’esperimento di Redi
Il brodo si guasta: i microrganismi sono presenti in tutte le fiasche
Needham conclude che i microrganismi cresciuti nelle fiasche chiuse sono dovuti a generazione spontanea
Fa bollire per qualche minuto del brodo di montone e lo versa ancora bollente, in fiasche “pulite” che chiude con tappi di sughero
È convinto che nella materia organica sia presente una forza vitale che guida la generazione
1765: Spallanzani ripete l’esperimento:
solo il brodo bollito per un’ora nel recipiente sigillato restava sterile
Fa bollire il brodo nella bottiglia per un’ora e
sigilla l’apertura
Fa bollire pochi minuti e lascia aperta la fiasca
Fa bollire un’ora e tappa con sughero
MA… Needham sostiene che il calore eccessivo ha distrutto la “forza vitale”
quando (1774) Joseph Priestly dimostra che l’ossigeno è
necessario alla vita
Falsando l’esperimento e impedendo la generazione spontanea dei microrganismi
i sostenitori della teoria abiotica obietteranno che il calore ha “alterato l’ ossigeno nel brodo”
Pasteur dimostra che i microrganismi che crescono provengono dall’esterno, trasportati dall’aria
bisognava far passare l’aria senza alterarne la qualità, ma impedendo l’accesso ai microrganismi
Pasteur quindi usò fiasche con una particolare imboccatura “a collo di cigno”
Finalmente, nell’800, l’Academie Francaise offre un cospicuo premio per chi possa risolvere la questione
La forza di gravità e il lungo tratto in salita avrebbero protetto l’interno della fiasca. L’aria sarebbe restata inalterata
Il terreno viene sterilizzato con il calore
Il terreno non sterile viene versato nella fiasca
Il collo della fiasca viene modellato con il fuoco
L’aria viene forzata fuori dall’estremità aperta
La polvere e i microrganismi restano intrappolati nella piega
Il liquido resta sterile anche per molti anni
Estremità aperta
Lungo termine
Il liquido si raffredda
L’aria entra ma la polvere no
Questo dimostrava che la crescita era dovuta a una contaminazione esterna
la crescita microbica si manifestò solo con il contatto tra brodo e polvere
I microrganismi crescono
La fiasca viene inclinata: il liquido entra in contatto con
la polvere
Breve termine
1877: John Tyndall ripete l’esperimento di Needham e ottiene risultati parzialmente sovrapponibili
Tyndall dimostrò che un trattamento al calore ripetuto eliminava la capacità “del brodo” di guastarsi
In quello stesso anno Ferdinand Cohn (1828-1898)
Scopre l’esistenza delle endospore
NO: i RISULTATI sono dati oggettivi, ma se ne possono trarre CONCLUSIONI errate
Needham aveva ragione????
crollo definitivo della teoria abiotica
nascita della microbiologia moderna
ambiente Medicina
Martinus Bejerinck (1851-1931)
Sergej Vinogradskij (1856-1953)
Robert Koch
E molti e molti altri che hanno fatto scoperte basilari in ogni campo
Grazie a loro oggi sappiamo molto di alcuni microbi
Ma resta ancora da comprendere moltissimo sulla maggior parte di loro
Come ti chiami??
Genere specie
individui con alto grado di omologia in molte caratteristiche indipendenti
raggruppa specie simili tra loro
MONOFILETICA
caratteristiche fenotipiche discriminanti
SPECIE
Genomovar patovar
biovar
serovar