Microbiologia generale

COM’E’ FATTA LA PARETE BATTERICA :

-​ Mantiene la struttura della cellula batterica e quindi la sua forma.

-​ E’ rigida.

-​ E’ formata principalmente da un polimero chiamato PEPTIDOGLICANO

(o Mureina).

-​ Polimero complesso formato da zuccheri e AA.

COLORAZIONE DI GRAM :

-​ La parete cellulare costituisce una grande parte del peso cellulare, e si

vede al microscopio.

-​ Si può colorare in maniera differente tra i gruppi di batteri differenti

BATTERI GRAM +

(si colorano di viola)

BATTERI GRAM -

(non si colorano)

Tutto ciò dipende da come è fatta la loro parete cellulare.

Nella parete cellulare c’è sempre il Peptidoglicano sia che siano G+ che G-.

Il Peptidoglicano è formato da zuccheri e proteine.

Zuccheri → sono catene ripetute di NAM e NAG

Proteine → tengono insieme NAM e NAG (peptidi da 4 o 5 AA per quanto

riguarda G+ e G-).

Cristal Violetto

1)​ è un colorante che si lega al peptidoglicano e le cellule

che lo contengono si colorano di viola (TUTTI I BATTERI).

1)​ Soluzione di Iodio per fissare il colorante, non cambia il colore ma il

colore viola rimane legato ai batteri.

2)​ Si aggiunge etanolo alle cellule batteriche e alcune di queste si

decolorano GRAM - (per vederle meglio si aggiunge un altro colorante

che le fa diventare Rosa), mentre le GRAM + rimangono viola.

PERCHE’

DIVERSI ? FUNZIONE PARETE BATTERICA :

La funzione della parete batterica è quella di mantenere la forma della cellula.

es. Esperimento con Lisozima (mangia la parete e rompe peptidoglicano).

SOLUZIONE ISOTONICA :

-​ La concentrazione dei soluti che si trovano nella soluzione è uguale a

quella contenente dentro la cellula.

-​ La cellula perde la sua forma diventando tonda.

-​ Si creano spazi vuoti e la parete si stacca dal batterio.

-​ La cellula rimane solo con la membrana e adesso si chiamerà

PROTOPLASTO.

SOLUZIONE IPOTONICA :

-​ La concentrazione dei soluti sono inferiori rispetto a quelli all’interno

della cellula.

-​ L’acqua in questo caso tenderà ad entrare dentro la cellula.

-​ Il Protoplasto si gonfierà di H2O e scoppierà (Lisi).

LA PARETE CELLULARE DEI GRAM + :

-​ Spesso strato di Peptidoglicano.

-​ Questa parete è composta da :

●​ Proteine associate alla parete.

●​ Acidi Teicoici (composti da zuccheri fosfati glicerolfosfato e

ribitolfosfato).

●​ Acidi Lipoteicoici (+ lunghi) hanno una parete lipidica che si

unisce con i fosfolipidi di membrana, ancorano la parete alla

membrana.

Ripasso Struttura Peptidoglicano :

-​ Catene di NAM e NAG continuamente legati tra loro da legami

Beta,1-4,glicosidico.

-​ I peptidi sono attaccati alle unità di NAM.

-​ Ai NAM a cui sono attaccate corte catene di AA (4 in particolare →

Alanina / Glutammato / Lisina / Alanina di nuovo).

-​ Ponti inter peptidi (formati da 5 AA, pentapeptide, Glisina).

-​ Questi pentapeptidi uniscono tra loro le catene R (laterali) appese al

NAM.

-​ I ponti inter peptidi sono presenti solo nei GRAM + per collegare le 2

catene glucidiche adiacenti.

LA PARETE CELLULARE DEI GRAM - :

-​ Hanno la membrana esterna che è molto diversa da quella plasmatica,

sia per la presenza di lipidi sia per ciò che si trova all’esterno della

parete cellulare.

-​ Il foglietto esterno della membrana esterna è composto da LipidiA

fosfati ma diversi rispetto a quelli di membrana → gruppi lipidici formati

da Glucosammina e catene laterali (2 o 4).

-​ Attaccati al LipideA c’è una struttura zuccherina composta da una

parte chiamata “core polisaccaridico” dove gli zuccheri e i gruppi fosfati

sono sempre uguali.

-​ Polisaccaride O → cambia da batterio a batterio, non è sempre uguale,

cambia tra ceppo e ceppo come fosse un'etichetta che li differenzia.

LA PARETE CELLULARE NEI LIEVITI :

-​ Non sono composti da Peptidoglicano, ma invece sono formati da

polimeri differenti → Polimeri Chitina-Glutani che formano catene tra di

loro.

Membrana citoplasmatica :

Diversa dalla membrana eucariotica e procariotica.

-​ E’ costituita da un doppio strato di fosfolipidi e costituisce l’8-15% del

peso totale della cellula, è un mosaico fluido di proteine in continuo

movimento.

-​ E’ una membrana semipermeabile e selettiva che regola il passaggio

delle sostanze nutritive e dei prodotti di rifiuto.

-​ E’ sede dei processi metabolici inerenti il trasporto di elettroni, la

fosforilazione ossidativa, la respirazione ecc …

Funzioni membrana citoplasmatica :

-​ Barriera semipermeabile

-​ Ancorare (alloggiare) proteine (del trasporto o legate alla bioenergetica)

-​ Luogo dove si conserva energia (durante le catene di trasporto

protonico, mediante fosforilazione e produzione di ATP, si crea una

differenza di potenziale). Chi passa attraverso la

membrana citoplasmatica?

-​ Piccole molecole

idrofobiche (CO2, N2 e Benzene).

-​ Le piccole molecole (H2O,

Urea e Glicerolo).

-​ Grandi molecole polari

(Glucosio e Saccarosio).

-​ NON PASSANO INVECE →

gli Ioni (molecole cariche) e non

passa neppure il foglietto

fosfolipidico.

PROTEINE DI TRASPORTO :

Differenti modi di trasporto :

(tutti spendono energia)

1)​ Diffusione

2)​ Diffusione facilitata (porine per H2O)

3)​ Trasporto secondario (uniporto/simporto/antiporto).

●​ Le proteine di trasporto permettono l’accumulo di sostanze CONTRO

GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE.

●​ Le proteine di trasporto sono altamente specifiche per una molecola

oppure per un’intera classe.

FLAGELLI, PILI E FIMBRIE :

Dentro la nostra cellula sono presenti queste 3 strutture:

-​ Flagelli: consentono la mobilità cellulare (+ lunghi).

●​ Sono formati da un filamento esterno, attaccato alla cellula da un

uncino ed in seguito c’è il motore sulla membrana, chiamato

struttura basale.

●​ E’ costituito da una proteina detta Flagellina avvolta a spirale

intorno ad un nucleo centrale.

●​ La posizione dei flagelli può essere = Polare (se disposti ai poli

delle cellula) oppure Peritrica (disposti in vari punti della

superficie cellulare).

●​ Monotrica (se ha un solo flagello), Anfitrico (se ne ha due) e

Lofitrofo (se ne ha un mucchio).

-​ Pili: sono appendici di fissazione, è noto che sono coinvolti nella

coniugazione batterica.

-​ Fimbrie: molto simili ai pili, la funzione non è del tutto chiarita, ma si

pensa siano legate all’adesione. (+ corte dei Pili)

Com’è fatto il Flagello?

-​ Filamento fatto da una

proteina disposta a spirale,

Flagellina legata ad un uncino

che lo lega alla struttura basale

(fatta da un perno centrale ed

anelli, per tenere fermo l’asse).

-​ Flagello → appendice

cellulare lunga e sottile, libera

ad una estremità, legata alla

cellula all’altra estremità.

-​ Importanza per i

microrganismi → raggiungere

microambienti diversi che

possono offrire nuove

opportunità di sopravvivenza e

nuove risorse nutrizionali.

-​ Il Flagello mantiene fermo la struttura e le proteine, che stanno dentro

gli anelli, ruotano e creano il movimento delle strutture e del flagello; il

motore si trova sulla membrana.

-​ Le Proteine fanno muovere i perni centrali.

-​ Il movimento del flagello e quindi della struttura cellulare consuma

energia cellulare; NON consuma ATP ma va a Gradiente Protonico.

-​ Per far fare un giro al motore (per far muovere il flagello) serve tanta

energia, tanti protoni ricchi e giovani.

Come si assembla il flagello?

Si assembla il motore, il flagello si allunga (si accresce) non dalla base ma dalla

cima (flagellina si inserisce in cima al flagello, aggiungendosi), si allunga

sempre dalla punta.

A cosa servono i flagelli?

Per far muovere la cellula e per andare a mangiare (cercare cibo) oppure

anche per scappare da qualcosa.

Se la cellula si sposta in base ad una sostanza chimica si parla di

CHEMIOTASSI (repulsiva se molecola è tossica, attrattiva se la vuole).

In assenza di stimoli la cellula viaggia in modo del tutto casuale.

Se si va a mettere la molecola attrattiva in un punto, il movimento avrà una

direzione, fino ad avvicinarsi verso la zona interessata.

Come si misura se le cellule sono in grado di muoversi?

Si prende una soluzione in un recipiente e in un capillare, si effettua la misura

delle cellule contenute nel capillare.

All’interno del capillare si sono inserite sostanze attraenti. Se siamo in

condizioni di equilibrio avrò una concentrazione uguale.

Se la sostanza è repellente avrò un allontanamento.

Funzioni delle strutture nei procarioti e negli eucarioti :

Differenze tra cellula procariota ed eucariota :

SPORE : L’endospora batterica :

Microbiologia:

METABOLISMO CELLULARE : -​ Il metabolismo si

divide in :

1)​ Anabolismo

2)​ Catabolismo

La cellula è una

-​

macchina chimica che fa

reazioni chimiche.

-​ Le Vie Anaboliche

producono nuovo materiale

cellulare, sfruttano i nutrienti

per la biosintesi (e per fare

questo consumano

ATP/energia).

-​ Le Vie Cataboliche

producono ATP/energia

consumando i nutrienti. I

nutrienti sono una fonte

fondamentale di energia. Questa energia viene utilizzata dalla cellula

per varie funzioni come lo spostamento di nutrienti dall’interno

all’esterno della cellula e viceversa, ma anche per muoversi.

Le vie cataboliche formano anche alcuni prodotti di scarto.

Metabolismo = insieme di reazioni chimiche che consentono alla cellula di

ottenere energia e di organizzare le molecole in strutture specifiche.

COMPOSIZIONE CHIMICA della CELLULA BATTERICA : (peso umido)

-​ Si prende in

considerazione il peso umido

della cellula, e quindi si valuta

anche con il suo contenuto di

H2O che è pari al 70%.

-​ Macromolecole = grandi

polimeri, che devono essere

sintetizzati nella cellula.

-​ Monomeri = molecole +

piccole.

-​ Ioni organici = atomi,

sono tanti nella cellula.

ANALISI degli ELEMENTI in una CELLULA BATTERICA : (peso secco)

-​ Si valuta il peso della

cellula a secco, ovvero senza

H2O.

-​ La metà esatta di una

cellula è composta da Carbonio

(senza di esso una cellula non

vive).

-​ Zolfo fondamentale per le

proteine “centri ferro-zolfo” per il

trasporto di elettroni.

-​ 0.3% sono altri metalli (ioni

metallici) presenti singolarmente

in piccolissime quantità ma

FONDAMENTALI (blocchetti che

completa