Appunti di Microbiologia generale

Revisionato il 27/06/2026

di Albertino14

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Contenuti degli appunti e del corso:Storia della microbiologia. Generazione spontanea, esperimenti di Redi, Needham, Spallanzani, Pasteur. Postulati di Koch.Strutture procariotiche e le loro …

Esame Microbiologia generale

Facoltà Scienze matematiche fisiche e naturali

Dal corso del Prof. Jousson Olivier

Università Università degli Studi di Trento

A.A. 2020-2021

119 pagine

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Appunti di microbiologia generale

Introduzione alla microbiologia

Microbiologia è lo studio di procarioti e eucarioti, che includono rispettivamente batteri e archea, e funghi e protisti. I protisti comprendono muffe mucillaginose, alghe microscopiche e protozoi.

La microbiologia studia anche l'origine della vita, la grande diversità e numerosità dei microrganismi. Questi organismi sono ubiquitari, presenti ovunque, e svolgono un ruolo fondamentale nella trasformazione e nel riciclo della materia organica. Influenzano il clima, causano malattie e stabiliscono relazioni simbiontiche con piante, animali e altri microrganismi. Alcuni sono organismi estremofili, capaci di vivere in condizioni estreme, come:

5 megarad di radiazioni gamma
pH tra 0 e 11.4
Temperature tra -15 e 121 °C
Pressione fino a 1300 atm
Osmolarità fino a 5.2 M di NaCl (mare = 0.6)

Storia della vita sulla Terra

4 miliardi di anni fa: inizio della vita
3.5 miliardi di anni fa: procarioti fotosintetici (No O₂)
3 miliardi di anni fa: cianobatteri fotosintetici (produzione di O₂)
2.2 miliardi di anni fa: batteri aerobi (utilizzano O₂)
2 miliardi di anni fa: eucarioti unicellulari
0.9 miliardi di anni fa: eucarioti pluricellulari
0.5 miliardi di anni fa: piante e animali
1 milione di anni fa: ominidi

Tassonomia e caratteristiche dei microrganismi

La tassonomia moderna suddivide gli organismi in batteri, archei ed eucarioti. Questi gruppi si distinguono anche per le informazioni sul loro materiale genetico. La Terra è stata popolata per l'80% della sua storia da microrganismi, che si scambiano materiale genetico orizzontalmente.

I batteri e gli archei, essendo procarioti, non possiedono un nucleo cellulare e si riproducono asessualmente. Sono 10-100 volte più piccoli degli eucarioti. I microrganismi fototrofi includono i batteri rossi sulfurei (anaerobi) e i cianobatteri (aerobi).

Cellule batteriche e virus

Le cellule batteriche possono avere forma di bastoncello e un flagello per nuotare. Il loro materiale genetico è privo di compartmentazione.

I virus sono acellulari e costituiti da materiale genetico (DNA o RNA) avvolto in un capside proteico e, a volte, da un altro strato lipidico. Dipendono dalla cellula ospite per la riproduzione e non sono considerati viventi. Sono osservabili solo in microscopia elettronica.

Comunità microbiche

Una comunità microbica può essere trovata nel cavo orale umano, dove diverse specie microbiche interagiscono tra loro. Queste comunità batteriche, con i loro pigmenti, possono anche colorare le acque di un lago.

Microbi e attività umane

Fissazione dell'azoto (N₂ → 2NH₃) per la crescita delle piante
Ciclo dell'azoto e ciclo dello zolfo (NO₃^- ↔ NH₃; N₂H₂S ↔ SSO₄^2-)
Comunità microbica nell'intestino dei ruminanti per il degrado della cellulosa
Produzione di alcolici e formaggi tramite fermentazione
Biocombustibili e biorimedio per la bonifica di zone inquinate
Produzione di rame metallico

Ricombinazione del DNA

La ricombinazione del DNA avviene tramite il taglio di DNA plasmidico e del donatore da parte di endonucleasi di restrizione. I frammenti vengono poi incorporati creando un plasmide ricombinante, introdotto nei batteri. Se il DNA estraneo contiene un gene, si manifesta come proteina eterologa.

Organismi modello

I microrganismi sono utilizzati come organismi modello per la loro rapida riproduzione, facilità di coltivazione ed economicità. Sono utili per studi sulla replicazione del DNA, la trascrizione e la traduzione. Esempi includono Escherichia coli e Saccharomyces cerevisiae (lievito).

Cenni storici

I progressi della medicina e lo sviluppo di vaccini hanno drasticamente ridotto il numero di morti per malattie infettive. Nel 1796, Edward Jenner dimostrò che inoculando materiale proveniente da pustole di vaiolo bovino, si poteva ottenere l'immunità. Il vaccino ha debellato il vaiolo.

Il microscopio di van Leeuwenhoek (1684) ha permesso di osservare per la prima volta i microrganismi.

Generazione spontanea

La teoria della generazione spontanea sosteneva che gli organismi si sviluppassero spontaneamente da materia non vivente. Tuttavia, Francesco Redi smentì questa teoria dimostrando che le mosche nascono dalle uova e non dalla carne in decomposizione. John Needham e L. Spallanzani condussero ulteriori esperimenti per chiarire questo fenomeno.

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