11,436 matches
-
este definită ca procesul activ, complex, de acumulare a unei substanțe toxice de către celulele vii și de depozitare intracelulară. Compusul toxic este adsorbit din soluție la suprafața celulelor (proces rapid), apoi este transportat și acumulat intracelular (proces lent). Traversarea membranei celulare are loc prin aportul ciclului metabolic al celulei (Malik, 2004). Bioacumularea poate decurge fără formarea de produși secundari, ceea ce înseamnă că nu a fost afectată structura colorantului, implicit cromoforul colorantului nu a fost transformat pe parcursul acumulării intracelulare (Wang și al
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
care apar în mediul de viață. Reținerea coloranților de către microorganisme, are drept rezultat concentrarea lor și poate implica o combinație a mecanismului de transport activ sau pasiv, începând cu difuzia componentului adsorbit la suprafața celulei microbiene. Legarea la situsurile suprafeței celulare pentru care manifestă afinitate chimică nu este dependentă de metabolism, producându-se pentru ambele tipuri de celule microbiene viabile și inactivate, fapt semnalat de mult timp (Mishra și Tripathy, 1993; Slokar și Le Marechal, 1997). Adsorbția coloranților de către masa microbiană
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și a particularităților lor structurale Biosorbția cu microorganisme este un caz particular al adsorbției, care utilizează drept sorbenți numeroase specii de fungi, alge, bacterii, levuri. Natura microorganismului (conform clasificărilor din microbiologie), caracteristicile morfologice și în special particularitățile structurale ale peretelui celular sunt esențiale în selectarea celei mai eficiente perechi biosorbent-colorant. În continuare, vor fi date câteva aspecte generale referitoare la elementele structurale caracteristice celulelor microorganismelor, fiind deosebit de importante în elucidarea mecanismului de biosorbție al coloranților. Microorganismele formează un grup vast și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Zarnea, 1983; Zarnea și al., 1982). Referitor la elementele structurale ale celulelor microorganismelor, în continuare vor fi redate succint câteva aspecte generale, necesare unui chimist analist implicat în rezolvarea acestui caz particular de adsorbție. Bacteriile, în ce privește elementele structurale, au organizare celulară de tip procariot, unicelulară sau unicelular-colonială, delimitate de un perete celular rigid, în construcția căruia intră acizii mureinic, teichoic, diaminopimelic, totdeauna absenți la alte tipuri de organisme (Figura 4.1). Membrana plasmatică lipoproteică reprezintă o structură funcțională complexă cu rol
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celulelor microorganismelor, în continuare vor fi redate succint câteva aspecte generale, necesare unui chimist analist implicat în rezolvarea acestui caz particular de adsorbție. Bacteriile, în ce privește elementele structurale, au organizare celulară de tip procariot, unicelulară sau unicelular-colonială, delimitate de un perete celular rigid, în construcția căruia intră acizii mureinic, teichoic, diaminopimelic, totdeauna absenți la alte tipuri de organisme (Figura 4.1). Membrana plasmatică lipoproteică reprezintă o structură funcțională complexă cu rol important în procesele de transport și în formarea unor structuri membranoase
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
tehnică de diferențiere a bacteriilor conține elementele de bază ale mecanismului de acțiune a coloranților bazici funcție de structura internă a celulei (Topală, 1968). Vijayaraghavan și Yun (2008a), pe baza informațiilor existente în literatură, au realizat o sinteză cu privire la caracteristicile peretelui celular al bacteriilor Gram pozitive și negative. Peretele celular bacterian este responsabil de integritatea structurală a celulei, însă diferă de acel al altor organisme datorită prezenței peptidoglicanului (poli-N-acetilglucozamina și acidul N-acetilmuramic), care este localizat imediat în exteriorul membranei citoplasmatice. Peptidoglicanul determină
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
bază ale mecanismului de acțiune a coloranților bazici funcție de structura internă a celulei (Topală, 1968). Vijayaraghavan și Yun (2008a), pe baza informațiilor existente în literatură, au realizat o sinteză cu privire la caracteristicile peretelui celular al bacteriilor Gram pozitive și negative. Peretele celular bacterian este responsabil de integritatea structurală a celulei, însă diferă de acel al altor organisme datorită prezenței peptidoglicanului (poli-N-acetilglucozamina și acidul N-acetilmuramic), care este localizat imediat în exteriorul membranei citoplasmatice. Peptidoglicanul determină rigiditatea peretelui celular bacterian și forma celulei. De
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Gram pozitive și negative. Peretele celular bacterian este responsabil de integritatea structurală a celulei, însă diferă de acel al altor organisme datorită prezenței peptidoglicanului (poli-N-acetilglucozamina și acidul N-acetilmuramic), care este localizat imediat în exteriorul membranei citoplasmatice. Peptidoglicanul determină rigiditatea peretelui celular bacterian și forma celulei. De asemenea, el este relativ poros și considerat ca o barieră impermeabilă la substrate cu mase moleculare mici. Pereții celulari ai tuturor bacteriilor nu sunt identici. De fapt, compoziția peretelui celular este unul din cei mai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poli-N-acetilglucozamina și acidul N-acetilmuramic), care este localizat imediat în exteriorul membranei citoplasmatice. Peptidoglicanul determină rigiditatea peretelui celular bacterian și forma celulei. De asemenea, el este relativ poros și considerat ca o barieră impermeabilă la substrate cu mase moleculare mici. Pereții celulari ai tuturor bacteriilor nu sunt identici. De fapt, compoziția peretelui celular este unul din cei mai importanți factori în analiza și diferențierea speciilor bacteriene. În conformitate cu acest aspect, există două tipuri generale de bacterii. Bacteriile Gram-pozitive (Figura 4.2) conțin un
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
citoplasmatice. Peptidoglicanul determină rigiditatea peretelui celular bacterian și forma celulei. De asemenea, el este relativ poros și considerat ca o barieră impermeabilă la substrate cu mase moleculare mici. Pereții celulari ai tuturor bacteriilor nu sunt identici. De fapt, compoziția peretelui celular este unul din cei mai importanți factori în analiza și diferențierea speciilor bacteriene. În conformitate cu acest aspect, există două tipuri generale de bacterii. Bacteriile Gram-pozitive (Figura 4.2) conțin un strat de peptidoglican subțire conectat prin punți de aminoacid. În pereții
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
este unul din cei mai importanți factori în analiza și diferențierea speciilor bacteriene. În conformitate cu acest aspect, există două tipuri generale de bacterii. Bacteriile Gram-pozitive (Figura 4.2) conțin un strat de peptidoglican subțire conectat prin punți de aminoacid. În pereții celulari ai bacteriilor Gram-pozitive sunt fixați polialcooli cunoscuți, ca de exemplu acizii teichoic, dintre care unii sunt legați de lipide formând acizii lipoteichoici. Deoarece acizii lipoteichoici sunt legați covalent de membrana citoplasmică, moleculele de peptidoglican reticulate formează o rețea care acoperă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de exemplu acizii teichoic, dintre care unii sunt legați de lipide formând acizii lipoteichoici. Deoarece acizii lipoteichoici sunt legați covalent de membrana citoplasmică, moleculele de peptidoglican reticulate formează o rețea care acoperă celula asemănător unei grile. Acizii teichoici dau pereților celulari ai bacteriilor Gram-pozitive o încărcare globală negativă, datorită prezenței legăturilor de fosfodiester între monomerii de acid teichoic. În general, 90% din peretele celular al bacteriilor Gram-pozitive este alcătuit din peptidoglican. Bacteriile Gram-negative se deosebesc prin peretele celular mult mai subțire
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
moleculele de peptidoglican reticulate formează o rețea care acoperă celula asemănător unei grile. Acizii teichoici dau pereților celulari ai bacteriilor Gram-pozitive o încărcare globală negativă, datorită prezenței legăturilor de fosfodiester între monomerii de acid teichoic. În general, 90% din peretele celular al bacteriilor Gram-pozitive este alcătuit din peptidoglican. Bacteriile Gram-negative se deosebesc prin peretele celular mult mai subțire și compus numai din 10-20% peptidoglican (Figura 4.2). În plus, peretele celular conține o membrană externă compusă din fosfolipide și lipopolizaharide. Natura
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
teichoici dau pereților celulari ai bacteriilor Gram-pozitive o încărcare globală negativă, datorită prezenței legăturilor de fosfodiester între monomerii de acid teichoic. În general, 90% din peretele celular al bacteriilor Gram-pozitive este alcătuit din peptidoglican. Bacteriile Gram-negative se deosebesc prin peretele celular mult mai subțire și compus numai din 10-20% peptidoglican (Figura 4.2). În plus, peretele celular conține o membrană externă compusă din fosfolipide și lipopolizaharide. Natura înalt încărcată a lipopolizaharidelor conferă o sarcină globală negativă a peretelui celular al celor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
între monomerii de acid teichoic. În general, 90% din peretele celular al bacteriilor Gram-pozitive este alcătuit din peptidoglican. Bacteriile Gram-negative se deosebesc prin peretele celular mult mai subțire și compus numai din 10-20% peptidoglican (Figura 4.2). În plus, peretele celular conține o membrană externă compusă din fosfolipide și lipopolizaharide. Natura înalt încărcată a lipopolizaharidelor conferă o sarcină globală negativă a peretelui celular al celor Gram-negative. Grupările funcționale anionice prezente în peptidoglican, acizii teichoici și acizii teichuronici ai bacteriilor Gram-pozitive, și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
prin peretele celular mult mai subțire și compus numai din 10-20% peptidoglican (Figura 4.2). În plus, peretele celular conține o membrană externă compusă din fosfolipide și lipopolizaharide. Natura înalt încărcată a lipopolizaharidelor conferă o sarcină globală negativă a peretelui celular al celor Gram-negative. Grupările funcționale anionice prezente în peptidoglican, acizii teichoici și acizii teichuronici ai bacteriilor Gram-pozitive, și peptidoglicanul, fosfolipidele și lipopolizaharidele bacteriilor Gram-negative sunt componenții primari responsabili pentru caracterul anionic și pentru capacitatea de reținere a unor ioni metalici
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și subțiri, numite hife, al căror ansamblu reprezintă un miceliu (Figura 4.4). Fungii filamentoși au trei tipuri de hife: neseptate (coenocitice) cu aspect de structuri tubulare fără pereți transversali, septate cu celule uninucleate și septate cu celule multinucleate. Peretele celular este semirigid și conține chitină, asociată în unele cazuri cu celuloză. Levurile sau drojdiile sunt fungi microscopici, unicelulari. Ele reprezintă o ramură minoră ca număr (circa 350 specii), dar deosebit de importantă din cauza numeroaselor utilizări practice, în special industriale. Se deosebesc
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
asociată în unele cazuri cu celuloză. Levurile sau drojdiile sunt fungi microscopici, unicelulari. Ele reprezintă o ramură minoră ca număr (circa 350 specii), dar deosebit de importantă din cauza numeroaselor utilizări practice, în special industriale. Se deosebesc de bacterii prin organizarea lor celulară de tip eucariot, din care decurg particularități de ultrastructură cu totul diferite și prin dimensiunile mai mari. Unul dintre cei mai comuni reprezentanți, Saccharomyces cerevisiae, prezintă celule de formă variată: rotunde, ovale, alungite, cilindrice, care uneori formează pseudomicelii (Anghel și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dimensiunile mai mari. Unul dintre cei mai comuni reprezentanți, Saccharomyces cerevisiae, prezintă celule de formă variată: rotunde, ovale, alungite, cilindrice, care uneori formează pseudomicelii (Anghel și al., 1993). Se înmulțesc pe cale vegetativă prin înmugurire multilaterală și sexuat prin spori. Peretele celular este gros și alcătuit din polizaharide (glucan, manan). Nucleul este bine definit și înconjurat de o membrană nucleară tipică cu circa 200 pori circulari. Algele microscopice (microalgele) sau microfitele se găsesc în mod curent în sistemele marine și ape curgătoare
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pe care s-a dezvoltat miceliul a fost utilizat în studiile ulterioare, după ce a fost atent spălat cu apă deionizată (Binupriya și al., 2007b, 2008). Imaginile SEM ale fungului Trametes versicolor relevă textura suprafeței și natura fibroasă a componenților pereților celulari, vizibilă clar în biomasa nativă (Figura 4.8 A). Biomasa autoclavată este aglomerată datorită tratamentului și a dovedit o rezistență slabă a hifelor. Adesea, polizaharidele hetero și homo amorfe, în asociere cu proteinele joacă rolul unor substanțe liant (Binupriya și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se extindă în exterior atingând grosimea stratului de la 0,1 μm la 10 μm (EPS-legați). Din Figura 4.14 se observă că proveniența EPS-legate este diversă și anume: - secreția unor compuși în decursul metabolismului celular; - pierderea unor constituenți ai peretelui celular (peptidoglican); - liza celulară (polimeri intracelulari); - adsorbția unor compuși existenți în ape uzate (celuloză, acizi humici etc). Reținerea coloranților poate avea loc direct, prin adsorbție propriu zisă la suprafața agregatelor de celule care posedă un strat fin de EPS legați sau
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
exterior atingând grosimea stratului de la 0,1 μm la 10 μm (EPS-legați). Din Figura 4.14 se observă că proveniența EPS-legate este diversă și anume: - secreția unor compuși în decursul metabolismului celular; - pierderea unor constituenți ai peretelui celular (peptidoglican); - liza celulară (polimeri intracelulari); - adsorbția unor compuși existenți în ape uzate (celuloză, acizi humici etc). Reținerea coloranților poate avea loc direct, prin adsorbție propriu zisă la suprafața agregatelor de celule care posedă un strat fin de EPS legați sau indirect prin interacția
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Caner și al., 2009). Biomasa de nămol activ este cunoscută ca fiind o masă organică bogată care, alături de microorganisme, conține diverse substanțe organice. Compoziția biochimică a acestora din urmă constă în proteine, lipide, polizaharide extracelulare, acizi nucleici, componenți ai pereților celulari și alți compuși celulari ai microorganismelor. Rezultatele FTIR arată că biomasa de nămol activ uscat are benzile caracteristice de proteine, lipide, compuși polimerici și grupe de acizi carboxilici care pot să explice capacitatea de a reacționa cu grupele funcționale ale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Biomasa de nămol activ este cunoscută ca fiind o masă organică bogată care, alături de microorganisme, conține diverse substanțe organice. Compoziția biochimică a acestora din urmă constă în proteine, lipide, polizaharide extracelulare, acizi nucleici, componenți ai pereților celulari și alți compuși celulari ai microorganismelor. Rezultatele FTIR arată că biomasa de nămol activ uscat are benzile caracteristice de proteine, lipide, compuși polimerici și grupe de acizi carboxilici care pot să explice capacitatea de a reacționa cu grupele funcționale ale moleculelor de colorant în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pretratată cu baze, este redat prin imaginile SEM din Figura 4.8 B, C, D (Binupriya și al., 2007a, 2008). Prin tratamentele chimice ale biomasei de Trametes versicolor (Binupriya și al., 2008) poate avea loc o dizolvare parțială a peretelui celular și ca o consecință rearanjarea și înlocuirea constituenților rămași ai pereților, care se reflectă în modificarea imaginii analizate prin microscopie electronică. Biomasa tratată cu acid evidențiază rugozitatea și complexitatea suprafeței peretelui. Acest aspect poate fi explicat prin hidroliza polizaharidelor, care
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]