3 Procarioti

Diversità nelle dimensioni delle cellule batteriche
La membrana e la parete cellulare
 La membrana cellulare è la struttura attraverso la quale avviene il
trasporto dei nutrienti. A differenza della parete, non è rigida e si comporta
come una membrana semipermeabile, cioè si lascia attraversare dall’acqua
ma non dai soluti (eccetto composti apolari ossigeno, anidride carbonica,
metano).
 La parete, oltre ad avere la funzione di impartire una forma alla cellula,
ha quella, fondamentale, di proteggerla dalla lisi osmotica.
Morfologia dei batteri
Morfologia batterica: sferica
cocchi
Diplococcus
Streptococcus
Tetragenococcus
Staphylococcus
Sarcina
Distribuzione delle macromolecole nella cellula batterica
Gram-positive (purple) cocchi
Gram-negative (pink) bacilli
La parete dei Gram+ e dei GramLa suddivisione dei batteri in Gram-positivi e Gram-negativi
dipende dalla diversa struttura della parete che nei Gram-positivi
è particolarmente ricca in peptidoglicano
(eteropolisaccaride+catene tetrapeptidiche)
90%
10%
n.b. la parete, oltre ad avere la funzione di impartire una forma alla
cellula, ha quella, fondamentale, di proteggerla dalla lisi osmotica.
Batteri Gram-positivi
Staphylococcus aureus cocchi
Batteri Gram-positivi
Bifidobacterium bifidum a forma di bastoncino,
è un probiotico in quanto produce sostanze utili all’uomo quali acido
folico e le vitamine del gruppo B come la niacina e la biotina
Batteri Gram-positivi
A 4.
B 5
Bacillus subtilis
(produttore di proteasi impiegate nei detersivi biologici)
Batteri Gram-positivi di interesse per l’uomo
Lactobacillus bulgaricus
(insieme a Streptococcus lactis è
impiegato nella produzione di
yogurt)
Batteri Gram-positivi
Formazione di spore cen
struttura a fuso
Clostridium botulinum
(produce una tossina, il botulino)
Batteri Gram-negativivi
Escherichia coli al m. o. 100 x (sopra) e al SEM (a destra)
• Enterobatterio, vive nella parte inferiore dell' intestino di animali a
sangue caldo, fermenta il lattosio.
• La sua presenza nelle falde acquifere è un indicatore di
inquinamento fecale
• microrganismo più studiato (insieme a Saccharomycs cerevisiae), è
ingegnerizzato per la produzione di insulina, antitumorali, ormone
somatotropo
La riproduzione della cellula batterica
I batteri si riproducono per SCISSIONE BINARIA. In questo processo si verifica:
- la duplicazione del cromosoma batterico
- l’allungamento della cellula
- la formazione di un setto trasverso in posizione centrale mediante invaginazione di
parete e membrama
- la suddivisione di una copia del cromosoma e del citoplasma nelle due cellule figlie
La SCISSIONE BINARIA è un
processo di riproduzione asessuata.
I batteri non si riproducono
sessualmente (sebbene sia possibile
un
processo
di
scambio
di
informazioni genetiche tra due cellule
batteriche
noto
come
CONIUGAZIONE BATTERICA, che
rappresenta una forma di sessualità,)
La spora batterica
forma di resistenza per
la sopravvivenza in
condizioni ambientali
avverse, diversa dalla
spora fungina che è
una forma riproduttiva
TERMOFILI
Includono organismi che hanno una crescita ottimale
ad una temperatura compresa tra 60 e 108 °C, e
possono svilupparsi a temperature ben superiori ai
100°C.
Sono stati isolati da habitat terrestri e marini ad alta
temperatura, tra essi vi sono sistemi di sfiato
idrotermali riscaldati a livello vulcanico e geotermico
come le solfatare, le sorgenti calde naturali e le
correnti calde sottomarine.
TERMOFILI
Ad es:
Pyrococcus
Pyrodictium
Igneococcus
Thermococcus
Methanococcus
Archaeoglobus
Geyser
MODERATI (50 – 60 °C)
IPERTERMOFILI (80 – 108 °C)
Sfiato vulcanico eruttante nella
profondità marina
ALOFILI
Gli alofili comprendono batteri e Archeobatteri che hanno
una crescita ottimale ad una concentrazione di NaCl
superiore a quella dell’ acqua marina ( >0.6 M NaCl). In
generale, i microrganismi alofili sono classificati come
alofili moderati se possono crescere ad una
concentrazione salina compresa tra 0.4 e 3.5 M di NaCl, e
come alofili estremi se essi richiedono una concentrazione
di NaCl superiore a 2 M per la loro crescita, e possono
crescere ad una concentrazione di 5.5 M di NaCl (32%),
corrispondente al punto di saturazione per l’NaCl in acqua.
Gli alofili sono stati isolati principalmente presso laghi
salati, come il Grande Lago Salato dello Utah (salinità >2.6
M), da lagune evaporate e saline costiere con una
concentrazione di NaCl compresa tra 1 e 2.6 M.
ALOFILI
MODERATI
Lago salato
Chott al-Djeird (Tunisia)
(0.4 – 3.5 M NaCl)
ESTREMI (>2 M NaCl)
Ad es: Halobacterium salinarum nel Mar Morto
Salina costiera
METANOGENI
Includono organismi procarioti strettamente anaerobi
che producono metano.
Alcuni metanogeni sono capaci di crescere al di sopra
dei 110 °C (Methanopyrus kandleri) o al di sotto di 0 °C
(Methanogenum
frigidum).
I
metanogeni
si
accontentano, per il loro metabolismo, dell'energia
chimica prodotta da una reazione molto semplice:
4H2 + CO2 = CH4 + 2H2O
in cui il gas metano (CH4) è prodotto dalla rimozione di
elettroni dall'idrogeno gassoso (4H2), in assenza di
ossigeno libero.
La capacità dei batteri metanogeni viene sfruttata per
produrre biogas utile per il riscaldamento o per
alimentare le cucine.
Ad es. Methanopyrus kandleri
Si tratta di anaerobi obbligati, che usano l'idrogeno come fonte
di energia e l'anidride carbonica come fonte di carbonio. In tal
modo producono metano e questo si accumula nell'ambiente di
accrescimento. È il processo attraverso il quale si è formato
tutto il metano a nostra disposizione. I Methanopyrus sono
abitanti usuali dell'intestino dei ruminanti.
Methanosarcina acetivorans