CLASSIFICAZIONEDEI
DEIBATTERI
BATTERIIN
INBASE
BASEAACRITERI
CRITERIMETABOLICI
METABOLICIEE
CLASSIFICAZIONE
BIOCHIMICI
BIOCHIMICI
Permette di identificare una specie batterica o varianti all’interno di essa
(BIOTIPI) tramite l’analisi del “profilo” biochimico.
Alcuni esempi:
• Necessità o meno dell’ossigeno per la crescita (aerobi/anaerobi)
• Utilizzazione di alcuni zuccheri come unica fonte di carbonio
• Produzione di certi substrati
• Utilizzazione del citrato
• Produzione di certi enzimi
• Decarbossilazione di alcuni aminoacidi
• e molti altri....
Esistono kit commerciali che permettono di eseguire, contemporaneamente sullo
stesso isolato clinico, 20 o più test biochimici miniaturizzati. Dopo incubazione
i risultati + o - sono confrontati con un database utilizzando un programma
computerizzato.
CLASSIFICAZIONEDEI
DEIBATTERI
BATTERIIN
INBASE
BASEAACARATTERI
CARATTERI
CLASSIFICAZIONE
SIEROLOGICI
SIEROLOGICI
Permette di identificare una specie batterica o varianti all’interno di essa
(SIEROTIPI/SIEROGRUPPI) tramite la rilevazione delle caratteristiche
antigeniche (presenza di molecole di superficie riconosciute da anticorpi
specifici prodotti sistema immunitario di animali o dell’uomo)
Specie A
Specie A1
Specie A2
Specie B
Specie A3
CLASSIFICAZIONEDEI
DEIBATTERI
BATTERIIN
INBASE
BASEAD
ADALTRE
ALTRE
CLASSIFICAZIONE
CARATTERISTICHE:
CARATTERISTICHE:
ALTRE CARATTERISTICHE FENOTIPICHE
analisi della sensibilità agli antibiotici (es. sensibilità di
Streptococcus pyogenes alla bacitracina)
analisi della sensibilità alle batteriocine
tipizzazione fagica
CARATTERI GENETICI: metodo più accurato di classificazione
percentuale di guanina+citosina
ibridazione del DNA
analisi dei plasmidi
ribotipizzazione
analisi di frammenti di DNA cromosomico
analisi della sequenza nucleotidica
STRUTTURA GENERALIZZATA DI UNA
CELLULA BATTERICA
STRUTTURA GENERALIZZATA DI UNA CELLULA BATTERICA
Tabella 5.2. Strutture e funzioni fondamentali della cellula batterica
Strutture indispensabili
citoplasma
sostanza nucleare
Composizione macromolecolare
membrana citoplasmatica
(mesosoma)
Strutture ectocellulari
parete cellulare
proteine e lipidi
capsula
varia, soprattutto proteine
acidi nucleici
varia, soprattutto
polisaccaridi complessi
polisaccaridi
(talvolta polipeptidi)
Strutture accessorie
flagelli
pili o fimbrie
proteine
proteine
spore
complessa (una cellula dormiente)
Funzione
metabolismo generale e sintesi proteica
genetica (conservazione, replicazione e trascrizione
dell'informazione genetica)
permeabilità selettiva, secrezione, funzioni
vicarianti (respiratoria, biosintetica, etc.)
protezione generale, in particolare
osmotica, morfogenesi
immunogenesi e rapporto ospite-parassita
ancoraggio per strutture accessorie (flagelli, etc.)
aderenza
rapporto ospite-parassita (fagocitosi, etc.)
movimento
aderenza, trasferimenti genetici, agglutinazione,
recettori specializzati
sopravvivenza a condizioni avverse
alla vita vegetativa
CITOPLASMA
DNA
RIBOSOMI
IL CITOPLASMA BATTERICO
Massa semifluida racchiusa dalla
membrana citoplasmatica
- È costituito da una soluzione acquosa in
cui sono presenti tutti gli elementi che
assicurano il metabolismo cellulare:
proteine
metaboliti intermedi
enzimi
RIBOSOMI (fino a 20.000 in E. coli)
2 subunità (30S+50S=70S)
costituiti da RNA (65%) e proteine (35%)
si
associano
in
catene
chiamate
POLISOMI
- Assenza di mitocondri, apparato del
Golgi, reticolo endoplasmatico, lisosomi
ecc.
INCLUSIONI
CITOPLASMATICHE
Il citoplasma può contenere
dei granuli di materiali di
riserva quali:
glicogeno
amido
acido poli-β-idrossibutirrico
fosfati
inorganici
(granuli
metacromatici di volutina)
Il numero di granuli può variare grandemente in relazione alle condizioni di
nutrizione.
L'accumulo di sostanze di riserva sottoforma di granuli cioè in una forma
altamente concentrata offre il vantaggio di influire meno sull'osmolarità
del citoplasma già altamente ipertonico.
IL MATERIALE GENETICO BATTERICO
Non è racchiuso da una membrana nucleare come nelle cellule
eucariotiche, ma è libero nel citoplasma;
E’ COSTITUITO DA UN UNICO CROMOSOMA = molecola di DNA
circolare a dopppio filamento;
notevoli dimensioni (c.a.1 mm)----> strettamente avvoltolato a formare
un nucleoide da cui sono esclusi i componenti citoplasmatici;
associato a poliammine e a proteine basiche simil-istoniche
PRESENZA DI UNO O PIU'
PLASMIDI:
PLASMIDI piccole molecole di
DNA circolare a doppio filamneto
extracromosomiche.
Non assolutamente necessari per
la sopravvivenza della cellula, ma
conferiscono vantaggi selettivi
(es: resistenza agli antibiotici !!!)
cromosoma
plasmidi
Citoplasma
DNA
MEMBRANA
CITOPLASMATICA
Ribosomi
LA MEMBRANA CITOPLASMATICA BATTERICA
Racchiude il citoplasma batterico; è
morfologicamente simile a quella delle
cellule eucariotiche.
E’ strutturata secondo il MODELLO A
MOSAICO FLUIDO
E’ COMPOSTA DA:
•FOSFOLIPIDI,
FOSFOLIPIDI molecole amfipatiche che
in ambiente acquoso si organizzano a
formare un doppio strato (in E. coli sono
stati identificati 7 tipi di fosfolipidi; uno
dei più comuni è rappresentato dalla
FOSFATIDILSERINA)
•PROTEINE,
PERIFERICHE: blandamente
PROTEINE (PERIFERICHE
associate alla membrana; INTEGRALI:
INTEGRALI le
più abbondanti -70%-, attraversano tutto
lo strato idrofobico; circa 200 proteine
nella membrana di E. coli)
•CARBOIDRATI in piccola quantità sotto
forma di glicoproteine o glicolipidi
Struttura chimica della fosfatidilserina, un lipide complesso
formato da GLICEROLO legato a due ACIDI GRASSI
contenenti da 10 a 18 atomi di carbonio mediante un
legame ESTERE e ad una FOSFOSERINA
NOTA: gli STEROLI, noti per il loro effetto stabilizzante
sulle membrane in virtù della loro configurazione chimica
planare non sono presenti nella membrana batterica, ad
eccezione dei MICOPLASMI, batteri privi di parete che
non sono in grado di sintetizzare gli steroli, ma se li
procurano dall’ambiente.
FUNZIONI DELLA MEMBRANA CITOPLASMATICA
Barriera selettiva e trasporto di soluti dentro e fuori la cellula
E' responsabile della ritenzione del contenuto intracellulare e del controllo dello
scambio dei metaboliti.
La disposizione del doppio strato lipidico, rende la membrana impermeabile agli
ioni e alla maggior parte delle molecole polari (idrofiliche) ed anche a quelle non
polari (idrofobiche) con un peso molecolare superiore ad un certo valore a meno
che non esistano sistemi di TRASPORTO specifico.
Funzioni biosintetiche
Nella membrana sono localizzati gli enzimi che sintetizzano i precursori
polisaccaridici della parete cellulare così come i trasportatori lipidici su cui
vengono riunite le sottounità della parete cellulare.
Trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa nelle specie aerobie
I citocromi e gli altri enzimi della catena respiratoria sono situati nella
membrana citoplasmatica che risulta analoga funzionalmente alla alla membrana
interna dei mitocondri delle cellule eucariotiche.
Interviene nel processo di duplicazione del DNA
Contiene gli enzimi che servono per la duplicazione del DNA
MESOSOMI
Invaginazioni della membrana
citoplasmatica
di
notevoli
dimensioni, di forma irregolare,
spesso circonvoluta, abbondanti e
voluminosi
soprattutto
nei
batteri Gram+.
Svolgono molte delle funzioni
della membrana citoplasmatica:
Mesosomi settali: intervengono
nella divisione cellulare e tengono
legato il DNA facilitando la
separazione dei 2 cromosomi e la
produzione del setto trasverso.
Mesosomi
respiratori:
contengono la maggior parte dei
citocromi
e
degli
enzimi
respiratori.
Mesosomi
biosintetici:
contengono
enzimi
che
intervengono nella sintesi dei
componenti della parete.
Principi di
Microbiologia
Medica
Casa Editrice
Ambrosiana 2008
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