I procarioti 1 - I.C. Ferrari Pontremoli

I BATTERI
Sono le PRIME CELLULE a formarsi dal BRODO PRIMORDIALE circa 3,5
miliardi di anni fa……
Sono formati da
- una membrana costituita da un DOPPIO
STRATO di LIPIDI
- all’interno della membrana si trova un mix ( parlo pure inglese!) di
acqua, proteine, zuccheri,sali minerali, grassi detto CITOPLASMA
- al centro si trova un lungo filamento di DNA
- immersi nel citoplasma si trovano granuli di RNA e PROTEINE detti
RIBOSOMI
- a
volte
alcuni
batteri
contengono un anello di DNA
detto PLASMIDE
Il PLASMIDE può essere ceduto
ad altri batteri e contiene
l’informazione per sopravvivere
all’azione degli ANTIBIOTICI
Solo circa il 30% dei batteri causa malattie, il resto è fondamentale per la
vita! Ricorda che per ogni cellula del corpo umano vi sono 10 cellule
batteriche che vivono in simbiosi con noi!
Che cosa sono gli ANTIBIOTICI?
Il primo antibiotico scoperto è stata la penicillina….un giorno uno scienziato
inglese ,FLEMING, che studiava i batteri si accorse che le sue colture
batteriche erano morte a causa di una
MUFFA che era cresciuta nei loro pressi…
Fleming capì che la MUFFA aveva prodotto
qualcosa che aveva ucciso i batteri e, siccome la
muffa si chiamava penicillium notatum, chiamò
questa sostanza PENICILLINA
Ti ricordo …..
le MUFFE sono FUNGHI E I FUNGHI sono
FUNGHI!
Fu invece un italiano, BROTZU, a scoprire che un altro ceppo di MUFFE, il
Cephalosporium, produceva anch’esso ANTIBIOTICI (chiamati of course
CEFALOSPORINE..)
La storia narra come Brotzu ,che era un medico, mentre passeggiava sul
molo di Cagliari notasse che le acque fossero fortemente inquinate dagli
scarichi fognari eppure incredibilmente nessuna epidemia era mai stata
registrata in città……
Il medico prelevò un campione delle acque e lo
analizzò scoprendo così che conteneva un
particolare tipo di muffa…. (non c’entra niente
ma Brotzu era considerato a Cagliari uno
iettatore perché vestiva sempre di nero
nonostante le temperature medie elevatissime di
Cagliari….)
Gli ANTIBIOTICI sono efficaci contro i BATTERI ma non fanno
assolutamente nulla ai VIRUS che sono completamente diversi…
Nessuno sa come si siano formati i virus e si discute perfino se possano
essere considerati vivi.
Ma come sono fatti?
I VIRUS sono stranissimi:
- non sono cellule non hanno cioè una membrana di lipidi e non hanno il
citoplasma
- hanno solo un guscio rigido e geometrico di PROTEINE detto CAPSIDE
(davvero bello tra parentesi)
Il capside sarà anche bello ma tanta geometrica perfezione non è della
vita e quindi siccome le cellule giustamente ne diffiderebbero i virus hanno
imparato ad avvolgerlo in un involucro meno …..minaccioso
dentro il capside si trova o RNA o DNA
- sono
piccolissimi:
di
norma
se
paragoniamo un batterio ad un camion i
virus sarebbero grandi come la mano
dell’autista
- sono nemici implacabili che mirano alla propria replicazione
distruggendo la forma di vita che infettano; i virus che infettano i batteri
si chiamano BATTERIOFAGI
(quelli ROSSI sono batteriofagi e quello BLU è il povero batterio!)
- nell’infettare le cellule seguono due strategie: il ciclo LITICO e il ciclo
LISOGENO
CICLO LITICO: il DNA del virus entra dentro la cellula, prende il controllo
sopra il DNA cellulare (a volte lo distrugge), costringendo la cellula a
riprodurlo in migliaia di copie fino al punto che la cellula ESPLODE liberando i
virus all’esterno.
Animazione ciclo litico
CICLO LISOGENO: il DNA virale
entrato dentro la cellula si fonde con il
DNA cellulare e… non accade
assolutamente nulla; la cellula cresce,
si divide e ogni cellula figlia avrà
anch’essa il DNA virale. Poi, di colpo,
per un motivo banale come per
esempio un aumento di temperatura il
DNA virale si separa e inizia il CICLO
LITICO.
Animazione ciclo lisogeno
- per fortuna in genere i VIRUS sono solitamente altamente specifici
(cioè ogni tipo di virus aggredisce una sola specie e lascia in pace le
altre)
I BATTERI sono anche detti MONERE o PROCARIOTI
A parte gli ARCHEA che formano un gruppo a sé, vi sono altri tipi di batteri
estremamente interessanti…
I SOLFOBATTERI
A oltre 2.000 m di profondità nei pressi delle Isole Galápagos, l’equipaggio
del sommergibile americano Alvin si imbatté, nel 1978, in un paesaggio
fantastico!
Da un sistema di lunghi tubi verticali, alti fino a 15 m, venivano eruttate
lunghe colonne di acqua nera a un temperatura di 350 °C!
La base di questi camini neri era coperta da folti cespugli formati da lunghi
tubi candidi. Da questi tubi sbucavano bizzarri ciuffi, di un rosso brillante,
formati dai tentacoli branchiali di Riftia grandi vermi lunghi fino a 2 m!
In questa bizzarra
foresta si aggirava
un’inverosimile
quantità di grossi
granchi bianchi e
ciechi, di gamberi
rossi, di vermi, di
pesci
che
si
agitavano su un
tappeto di grandi
conchiglie bianche.
L’energia che consente a questa ricchissima comunità di organismi di vivere,
in totale assenza di luce solare e OSSIGENO è prodotta dalla
CHEMIOSINTESI.
Grazie ai SOLFOBATTERI
BIANCHI i quali, attraverso
alcune reazioni chimiche,
sono in grado di produrre
CARBOIDRATI
(sugar)
utilizzando
l’ANIDRIDE
CARBONICA
(carbon
dioxide)
e
l’idrogeno
dell’ACIDO
SOLFIDRICO
(hydrogen sulfide) prodotto
dalle eruzioni dei camini
neri.
Il verme RIFTIA può sopravvivere solo perché vive in SIMBIOSI con alcuni di
questi solfo batteri
Molto particolari sono anche i SOLFOBATTERI PURPUREI che utilizzano
anidride carbonica e acido solfidrico per produrre carboidrati liberando
particelle di zolfo.
In pratica i solfo batteri “ROMPONO” la molecola di ACIDO SOLFIDRICO per
prendere l’IDROGENO e, unendolo all’ANIDRIDE CARBONICA, dare i
CARBOIDRATI liberando lo ZOLFO.
Come si vede i solfo batteri in generale non sopportano l’ossigeno anche se i
batteri purpurei lo sopportano a basse concentrazioni
Granuli di zolfo contenuti in
alcuni solfo batteri purpurei.
Si pensa che dalla SIMBIOSI di solfo batteri verdi e purpurei si siano formati i
CIANOBATTERI.
Straordinari i CIANOBATTERI:
alcune specie sopportano alte
temperature, altre il freddo
estremo,
qualcuna
fissa
addirittura l’azoto e qualche
altra sopporta anche alte
salinità… sono specialisti della
sopravvivenza ma soprattutto
hanno
inventato
la
FOTOSINTESI
CLOROFILLIANA!
Ecco come funziona la FOTOSINTESI: in totale i cianobatteri “ROMPONO” la
molecola dell’ACQUA per prendersi l’IDROGENO e, unendolo all’ANIDRIDE
CARBONICA, dare i CARBOIDRATI liberando così l’OSSIGENO.
I
cianobatteri
comparvero circa 3
MILIARDI di anni fa e
hanno formato nel
passato
gli
STROMATOLITI
ancora oggi presenti
in
Australia
nella
SHARK BAY