Batteriologia generale
1. La cellula batterica
| Caratteristiche | Procarioti |
| Gruppi principali | Batteri |
| Dimensioni | Da 0,5 a 3,0 m |
| Organizzazione nucleare | No membrana nucleare, cromosoma unico, genoma aploide |
| Riproduzione | Asessuata (scissione binaria) |
| Strutture citoplasmatiche | La membrana non contiene steroli (tranne micoplasmi), al loro posto ci sono precursori, gli opanoidi. La membrana presenta invaginazioni citoplasmatiche, i mesosomi; non sono presenti organelli citoplasmatici; i ribosomi hanno coeff. di sedimentazione 70S. |
| Parete o peptidoglicano | Sempre presente tranne micoplasmi; formata da peptidoglicano, proteine, polisaccaridi e lipidi. |
| Movimento | Flagelli semplici a unico filamento. |
| Metabolismo | Numerose attività metaboliche con diverse fonti energetiche; respirazione aerobia, anaerobia, fermentazione; reazioni redox a livello di membrana. |
- Cocchi tendono a disporsi a coppie: diplococchi;
- File ordinate: streptococchi;
- Modo disordinato: stafilococchi;
- Gruppi di 4: sarcine.
Alcuni batteri possono produrre biofilm MEC che secernono le comunità microbiche per proteggersi dall’ambiente, scambiarsi nutrienti e colonizzare.
Struttura cellulare
In base a strato di peptidoglicano:
- Gram +: mp + spesso strato di peptidoglicano.
- Gram -: mp + sottile strato di peptidoglicano + membrana esterna (tra mp e me c’è spazio periplasmico).
Membrana plasmatica: doppio strato fosfolipidico dove risiede catena respiratoria, piccole quantità di carboidrati associati a proteine e opanoidi. Funzioni:
- Barriera osmotica
- Trasporto attivo
- Secrezione di enzimi
- Intervento nella divisione cellulare
- Movimento e adesione
Colorazione Gram: colorazione primaria con cristalvioletto, si lega al peptidoglicano dei Gram+; aggiunta soluzione iodata che aiuta fissaggio; risciacquo con alcol; colorazione secondaria con safranina; Gram+ viola e Gram- rosa.
Peptidoglicano: catena elicoidale con peptidi verso l’esterno in direzioni diverse: filamenti poi disposti ad elica.
La biosintesi si divide in tre fasi:
- Citoplasma: sintesi a partire da zuccheri di N-acetilglucosammina (NAG) e acido N-acetilmuramico (NAM) associato a pentapeptide, entrambi associati a UDP;
- Membrana: bactoprenolo (lipide associato a membrana) si lega al NAM+pentapeptide formando il lipide 1, a cui viene aggiunto NAG formando lipide 2.
- Spazio extracitoplasmatico:
- Transglicosilazione (transglicosilasi) forma legame -1,4 glicosidico.
- Transpeptidazione (transpeptidasi) formazione del legame crociato tra Ala 3 e Ala 4 della catena adiacente con eliminazione della D-Ala 5 per ricavare energia.
Transpeptidasi chiamate anche penicillin-binding protein (PBP): mutazioni di PBP danno resistenza antibiotica.
La crescita della parete è dinamica con enzimi biosintetici ed enzimi litici che lavorano contestualmente.
Citoscheletro
- FtsZ: superfamiglia tubulina, regolano processi di formazione del setto a partire dalla formazione dell’anello;
- MreB: superfamiglia actina, hanno una forma elicoidale e percorrono tutta la superficie della cellula determinando allungamento: se inattivata produce progressivo aumento di volume fino a diventare protoplasto;
- CreS: danno la forma ricurva;
- Autolisine: provocano piccole fessure a partire dall’anello formato da FtsZ dove si vanno a inserire i nuovi filamenti.
Servono per accrescimento cellulare, turn-over, separazione cellule figlie, cr
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