Microbiologia - Appunti completi

Riepilogo generale pre esame microbiologia

La cellula: metabolismo

E’ il più piccolo organismo vivente. Ha bisogno di enzimi. Il metabolismo dà la capacità di riprodursi, di differenziarsi, di comunicare, di muoversi e va incontro a processi di evoluzione. Più piccola è la cellula meno sono i nutrienti dei quali avrà bisogno. Da precisare sono i batteri che sono:

• Bastoncelli
• Cocchi
• Spirilli (la loro dimensione è di circa di 0,4 micron)

I batteri sono piccoli ma non come i virus. Infatti, il metabolismo cellulare dei virus NON è considerato vivente.

LUCA

Per quanto riguarda la logenesi abbiamo l'Ultimo antenato comune universale (LUCA). Esistono 2 tipologie di cellule: una eucariota e l’altra procariota. Con relativi annessi molto differenti, in quanto la procariota è molto semplice a differenza dell’eucariota che come strutture ha: nucleo, nucleolo, RER, REL, apparato del Golgi, microtubuli, mitocondri (per la respirazione cellulare), ecc.

Caratteristiche generali

Abbiamo delle strutture interne al citosol che sono:

• Genoma: struttura portante dell’informazione genetica
• Molecole RNA: primo risultato dei processi biologici
• Ribosomi: macromolecole corpuscolari che sono proteine e RNA
• Enzimi: prodotti della sintesi proteica
• Metaboliti: sostanze restanti prodotte dal processo metabolico

Esistono anche differenti tipi di DNA:

• DNA procariotico: troppo lungo nella forma rilassata per poter entrare nella cellula, infatti si avvolge in strutture che prendono il nome di domini
• DNA eucariotico: si compatta insieme a proteine isotoniche
• DNA batterico: circolare ma ha bisogno di compattarsi

I genomi hanno due componenti principali:

• Cromosoma: si trova in singola copia. Il cromosoma contiene milioni di nucleotidi. Ha grandi dimensioni, una replicazione simmetrica o con un intermedio a testa
• Plastidi: possono presentarsi anche in più di una copia, a piccole dimensioni, sono una caratteristica dei batteri. Possono replicarsi attraverso una forcella replicativa: replicazione asimmetrica o con intermedio sigma.

Una caratteristica comune a tutte le cellule è la capacità di riprodursi, ovvero la replicazione. Nella cellula procariota abbiamo due forcelle replicative e quindi la replicazione avviene in metà del tempo. Sempre nella procariota, trascrizione e traduzione avvengono insieme a differenza della cellula eucariotica dove avvengono in momenti separati. Nei batteri abbiamo delle vescicole gassose che servono ai cianobatteri per fare la fotosintesi. È costituito da strutture di mRNA e ribosomi che servono per la traduzione.

Membrana plasmatica

È il limite fisico della cellula, è alla base degli acidi nucleici, è a mosaico fluido con doppio strato lipidico che garantisce la funzionalità della barriera e a tutte quelle strutture fondamentali per la vita. Funzioni: ha tre differenti funzioni che sono quella di fare barriera, di essere permeabile e di conservare energia. Per la barriera ha un carattere semipermeabile; per permeabile si intende che abbiamo proteine idrofile che attraversano la membrana e per ultimo abbiamo la funzione di conservare energia ovvero attraverso i mitocondri (abusa le proteine).

3 sistemi di trasporto

• Trasporto semplice: le molecole più piccole passano e sfruttano la forza proton-motrice generata dalla membrana e sfruttata dall’ATP sintetasi per generare ATP. L’ATP è un complesso enzimatico.
• Traslocazione di gruppo: il glucosio entra nella membrana e quando entra gli viene attaccato un gruppo fosfato.
• Sistema ABC: ATP legato e riconosciuto da macromolecole che compongono il sistema ATP. L’ATP dev’essere lisato e le proteine idrolizzano ATP (trasporto attivo attraverso proteine periplasmatiche).

Archea: estremofili, membrana diversa ma stessa funzione di una a due strati: pseudopeptidoglicano. Metanogenesi: produzione di metano all’interno di biodigestori. Primitivi steroli. Le cellule eucariote nella membrana possiedono assenti nelle cellule procariote. I trasportatori riescono a far passare sostanze idrolitiche tramite la membrana idrofoba in quanto svolgono la funzione di canali.

Cellule batteriche

La parete batterica è rigida e avvolge completamente la membrana che è di natura fluida ed è esclusiva dei batteri. Funzione della parete: resistere alla pressione osmotica e alcune componenti rappresentano fattori di patogenicità. Importanza della parete cellulare: responsabile della forma dei batteri. L’enzima lisozima degrada la parete e se la tolgo la forma rimane un po’ sferica. Un batterio in bassa concentrazione scoppia.

I batteri si dividono in gram+ e gram-

Gram+: parete fatta di peptidoglicano che avvolge la parete, abbiamo acidi teicoici che sporgono e legano alla membrana. Gram-: fatta da peptidoglicano e da un doppio strato liposaccaridico (membrana parietale). Il peptidoglicano è molto più sottile e non direttamente legato alla membrana plasmatica. Il peptidoglicano è presente in tutti i batteri tranne che negli archea. È attaccato alla membrana citoplasmatica ma anche alla membrana parietale. Lo spazio vuoto si chiama periplasma (presenti sostanze e proteine periplasmatiche). Il peptidoglicano è un polimero e ha una componente lipidica più una glicina: gli zuccheri.