Capitolo 23 - Ateneonline

Biologia generale
Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling
Copyright © 2009 – The McGraw-Hill Companies srl
RISPOSTE AGLI “SPUNTI DI RIFLESSIONE”
Capitolo 23
Figura 23.8 – pag. 501
RISPOSTA: La colorazione fluorescente può essere più veloce ma richiede l'uso di un microscopio a
fluorescenza che è più costoso e complesso di un semplice microscopio composto. La colorazione di
Gram può essere valutata con un semplice microscopio composto del tipo spesso disponibile nei
laboratori didattici.
Figura 23.12 – pag. 504
RISPOSTA: Quando studi di sequenziamento del DNA mostrano che i campioni sono composti da
molte specie batteriche, il metodo a fluorescenza è il preferito benché richieda l'uso di un microscopio a
fluorescenza. In tali condizioni il metodo che fa uso delle colture sottostimerà il numero dei batteri. Ma
quando l'obiettivo è la stima del numero di batteri di cui sono note le preferenze colturali, questo metodo
può fornire buone stime.
Figura 23.14 – pag. 506
RISPOSTA: Il punto di transizione per entrambi i geni si verifica al tramonto.
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RISPOSTE AI TEST E AI QUESITI DI FINE CAPITOLO
Capitolo 23
TEST DI AUTOVALUTAZIONE
1.
Risposta: c. Le membrane cellulari sono comuni a tutti gli esseri viventi, incluso gli archea e i batteri. I
nuclei con i loro involucri dotati di pori, i mitocondri e i fusi mitotici sono caratteristiche che distinguono
gli eucarioti dagli archea e dai batteri.
2.
Risposta: b. I cianobatteri sono gli unici batteri che producono ossigeno come risultato della fotosintesi.
3.
Risposta: c. La colorazione di Gram permette ai microbiologi di dedurre la struttura delle pareti cellulari
batteriche e le risposte dei batteri agli antibiotici. La colorazione di Gram può essere usata anche per
rendere i batteri prontamente visibili allo scopo di contarli, ma sistemi di conteggio diversi e più veloci
vengono di norma utilizzati.
4.
Risposta: e. I postulati di Koch specificano che i microbiologi devono prima osservare la correlazione tra
i sintomi della malattia e la presenza di un patogeno sospetto, poi isolare il patogeno sospetto e
allevarlo in coltura pura. I microbiologi dovrebbero poi inoculare la coltura pura in un ospite sano e
osservare lo sviluppo dei sintomi della malattia. Se la malattia si sviluppa, il patogeno dovrebbe essere
isolato dall'ospite infettato.
5.
Risposta: a. I cianobatteri sono fotosintetici e fungono quindi da produttori, fornendo ad altri organismi
composti organici. Benché alcuni cianobatteri producano tossine dannose per altri organismi, queste
non giocano alcun ruolo in un processo infettivo.
6.
Risposta: a. I sistemi di secrezione di Tipo III si sono evoluti in alcuni batteri patogeni dai flagelli; i
sistemi di secrezione di Tipo IV si sono evoluti, in altri batteri patogeni, dai pili o da altri componenti del
sistema di accoppiamento. Entrambi i sistemi vengono utilizzati per trasferire proteine, DNA, o altro
materiale infettivo, nelle cellule ospiti.
7.
Risposta: b. Le endospore vengono prodotte all'interno delle cellule batteriche e sono circondate da uno
spesso involucro di natura proteica che favorisce la sopravvivenza durante i lunghi periodi di dormienza.
8.
Risposta: e. La popolazioni batteriche si accrescono per fissione binaria, la semplice divisione di una
cellula batterica in due cellule figlie.
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9.
Risposta: d. La coniugazione, la trasduzione e la trasformazione sono tutti sistemi con cui le cellule
batteriche acquisiscono nuovo DNA.
10.
Risposta: d. I flagelli batterici, i pili e le vescicole gassose sono tutte strutture che, in funzione della
specie, rendono possibile la locomozione batterica.
QUESITI TEORICI
1
Risposta: Le piccole dimensioni cellulari e i semplici processi di divisione consentono a molti batteri di
dividersi molto più rapidamente degli eucarioti. Ciò aiuta a spiegare perché il cibo possa andare a male
così velocemente e perché le infezioni possano diffondersi molto rapidamente all'interno del corpo.
Anche altri fattori influenzano queste dinamiche.
2.
Risposta: Le popolazioni di patogeni mostrano, per cause naturali, variabilità genetica nella loro
sensibilità agli antibiotici. Quando tali popolazioni sono esposte agli antibiotici, anche se inizialmente
solo poche cellule sono resistenti, alla fine il numero di cellule resistenti aumenta e può diventare
dominante nelle popolazioni naturali.
3.
Risposta: L'uomo. Solo quando l'uomo inquina le acque naturali con elevati livelli di fertilizzanti che
hanno origine dagli scarichi fognari o dal deflusso dei campi coltivati, le popolazioni di cianobatteri sono
in grado di crescere tanto da produrre fioriture nocive.
QUESITI SPERIMENTALI
1.
Risposta: Deinococcus radiodurans ha la capacità di sopravvivere a livelli di radiazione ionizzante che
ucciderebbero la maggior parte di altri organismi e per periodi di tempo che non sono da loro tollerati.
Gli investigatori volevano sapere in che modo D. radiodurans era così resistente alle radiazioni.
2.
Risposta: Daly e colleghi suggerirono che i livelli cellulari dello ione manganese potesse giocare un
ruolo nella resistenza alle radiazioni.
3.
Risposta: I batteri che erano cresciuti su di un mezzo contenente livelli più alti dello ione manganese
erano più capaci di resistere alle radiazioini ionizzanti rispetto a quelli cresciuti su di un mezzo
contenente un livello più basso di ione manganese.
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SPUNTI DI DISCUSSIONE
1.
Risposta: Raccolta di campioni. Provare ad allevare i batteri prelevati dai campioni su molti tipi di mezzi
di coltura. Quando le colonie crescono, isolare differenti tipi ed eseguire la colorazione di Gram. Usare
un microscopio per osservare le cellule prelevate dai campioni e dalle colture, cercando variazioni nella
forma cellulare, nell'aggregazione, nella parete cellulare e nei flagelli. Usare la letteratura per
classificare i diversi batteri in phyla. Estrarre DNA dai campioni e sequenziare regioni del gene dell'RNA
ribosomiale. Usare la letteratura per classificare le sequenze del gene dell'RNA ribosomiale in phyla.
2.
Risposta: Raccogliere campioni da siti contaminati. Provare ad allevare i batteri prelevati dai siti su
mezzi che contengono quantità relativamente piccole di nutrienti generalmente necessari ai batteri, ma
anche piccole quantità di materiale da degradare. Se i batteri crescono, trasferire le colonie su media
contenenti quantità maggiori dei materiali in questione. Le cellule che crescono su questi media
possono essere ulteriormente studiate per determinare se esse stiano degradando la sostanza,
utilizzandola come fonte di carbonio.