MICROBIOLOGIA GENERALE E AMBIENTALE (8 CFU) DOCENTE: L. Muscariello LIBRI CONSIGLIATI: M_generale: BROCK, BIOLOGIA DEI MICRORGANISMI VOL. 1 MICROBIOLOGIA GENERALE MADIGAN CASA EDITRICE AMBROSIANA MICROBIOLOGIA POLSINELLI/DE FELICE BOLLATI BORINGHIERI M_ambientale: BROCK, BIOLOGIA DEI MICRORGANISMI VOL. 2A MICROBIOLOGIA AMBIENTALE E INDUSTRIALE MADIGAN CASA EDITRICE AMBROSIANA MICROBIOLOGIA AMBIENTALE ED ELEMENTI DI ECOLOGIA MICROBICA P. Barbieri, G. Bestetti, E. Galli, D. Zannoni CASA EDITRICE AMBROSIANA La cellula procariotica Membrana citoplasmatica Parete cellulare La membrana esterna nei batteri Gram-negativi La capsula Le appendici Le inclusioni citoplasmatiche La parete cellulare Mantiene forma e rigidità della cellula batterica Protegge la cellula da danni meccanici e dalla lisi osmotica E’ formata prevalentemente da peptidoglicano Gram-positivi Gram-negativi Struttura del peptidoglicano G = N-acetil-glucosammina (NAG) M = acido N-acetilmuramico (NAM) Struttura del peptidoglicano G = N-acetil-glucosammina (NAG) M = acido N-acetilmuramico (NAM) 1. Sintesi del nucleotide di Park UDP-NAM L-Ala D-Glu L-Lys (D-Ala)2 2. Trasferimento attraverso la membrana citoplasmatica; completamento biosintetico NAG-NAM- P - P Bactoprenolo L-Ala D-Glu L-Lys (L-Gly)5 (D-Ala)2 3.Formazione di legami covalenti con la porzione glicanica e tra le catene peptidiche Bactoprenolo (alcool poliisoprenoide): il lipide coinvolto nel tra degli elementi peptidoglicanici della parete cellulare. Il pseudopeptidoglicano degli Archea: Bacteria Archea NAM NAT b(1,4) b(1,3) Acido N-acetiltalosaminuronico D-aa L-aa mDAP Lys Parete cellulare dei Gram positivi Acidi teicoici Polisaccaridi acidi Legati covalentemente al peptidoglicano Possono essere strettamente legati ai lipidi di membrana Responsabili della carica negativa della superficie cellulare Glicerol-teicoici R R Legame 1,2 Legame 1,3 Ribitol-teicoici R Legame 1,5 R= H, zucchero, aminozucchero, D-alanina La membrana citoplasmatica: funzioni Separa l’interno della cellula dall’ambiente Costituisce una barriera altamente selettiva E’ coinvolta nel processo di divisione cellulare Interviene nel processo di segregazione cromosomica E’ sede di complessi sistemi enzimatici La membrana citoplasmatica: funzioni Membrana citoplasmatica: modello del mosaico fluido Legami chimici nei lipidi: estere etere isoprene (Batteri e Eucarioti) (Archea) (catene laterali (R) dei lipidi degli Archea) Principali lipidi della membrana degli Archea: dieteri e tetraeteri del glicerolo Struttura della membrana degli Archea SISTEMI DI TRASPORTO DELLA MEMBRANA Diffusione passiva (es.: ossigeno) Diffusione facilitata (es.: glicerolo) Trasporto attivo: attivo secondario (simporto, antiporto, uniporto) shock sensibile o sistema “ABC” traslocazione di gruppo o sistema “PTS” Diffusione facilitata Es.: glicerolo TRASPORTO ATTIVO SECONDARIO Energia fornita dalla forza protonmotrice di membran Es.: K+ Es.: lattosio prolina fosfato Es.: H+ /Na+ TRASPORTO ATTIVO: ABC-TRANSPORTER (ATP-binding cassette) Energia fornita dall’idrolisi dell’ATP (sistema di trasporto shock sensibile) ABC Es.: maltosio; 3 proteine: LamB= porina della m. esterna MalE: proteina periplasmatica MalF= permeasi di membrana TRASPORTO ATTIVO: TRASLOCAZIONE DI GRUPPO Energia fornita dal gruppo fosfato EI e HPr = proteine non zucchero-specifiche EII = proteine zucchero-specifiche (Es.: permeasi del glucosio: EIIAglc; EIIBCglc )