Microbiologia - Come è formato il batterio e quali sono i suoi componenti

Micologia

I protozoi, che sono cellule eucariotiche unicellulari che non presentano una parete cellulare; sono argomento della Protozologia.

I virus, che sono organismi acellulati, con una struttura subcellulare, che sono definiti parassiti endocellulari obbligati in quanto possono riprodursi sono all'interno di una cellula ospite, sfruttando le sue attività metaboliche. Sono argomento della Virologia, che è una branchia della Biologia.

I batteri sono cellule procariotiche unicellulari che si possono classificare secondo tre principi: le proprietà tintoriali, la forma e il carattere metabolico.

In base alle proprietà tintoriali, i batteri si dividono in Gram+ e Gram-. Per classificarli occorre prendere un campione di batteri e fissarlo con il calore su un vetrino. Poi si deve colorare il campione con il colorante cristal-violetto, che colora tutti i batteri di viola (blu di metilene). Si aggiunge soluzione iodata, che lascia i batteri invariati.

e poi si decolorano con alcolacetone: quei batteri che si decolorano diventano trasparenti, e si possono poi successivamente rendere visibili aggiungendo un colorante rosso; questi sono i Gram-; invece, quei batteri che resistono alla decolorazione e che rimangono viola sono i batteri Gram+. In base alla forma si possono distinguere: i cocchi, i bacilli e quelli a spirale. I cocchi hanno forma sferica e possono unirsi a formare una coppia (diplococchi), a formare una catenella (streptococchi) o a formare un grappolo, un gruppo (stafilococchi). I bacilli hanno invece una forma allungata, a cilindro, e anche questi possono formare gli streptobacilli o gli stafilobacilli, quando il cilindro è particolarmente corto, si parla di coccobacilli. Infine, quelli a spirale hanno una forma irregolare e in particolare si possono distinguere quelli a forma di virgola che si chiamano vibrio. In base al carattere metabolico, e in particolare al loro rapporto con l'ossigeno, i batteri si distinguono.essere importante per la sopravvivenza del batterio, poiché può proteggerlo dagli attacchi del sistema immunitario dell'ospite. La parete cellulare: è una struttura rigida che avvolge la cellula batterica. Nei batteri Gram-positivi, la parete cellulare è costituita principalmente da peptidoglicano, mentre nei batteri Gram-negativi è presente un sottile strato di peptidoglicano circondato da una membrana esterna composta da lipopolisaccaridi. La membrana: è una membrana lipidica che delimita la cellula batterica. È responsabile del trasporto di sostanze all'interno e all'esterno della cellula. Il citoplasma: è una sostanza gelatinosa che riempie l'interno della cellula batterica. Contiene i ribosomi, che sono responsabili della sintesi proteica, e il nucleoide, che contiene il materiale genetico del batterio. I mesosomi: sono invaginazioni della membrana che svolgono diverse funzioni, come la respirazione cellulare e la divisione cellulare. I pili: sono strutture filamentose che si estendono dalla superficie della cellula batterica. Possono essere coinvolti nell'adesione alle superfici e nella trasmissione del materiale genetico tra batteri. I flagelli: sono appendici filamentose che permettono al batterio di muoversi. Possono essere presenti uno o più flagelli e possono essere disposti in diverse posizioni sulla superficie della cellula. Queste sono solo alcune delle strutture presenti nella cellula batterica. Ogni batterio può avere caratteristiche diverse e altre strutture specializzate che gli permettono di adattarsi a diversi ambienti e compiere diverse funzioni.

essere messa in evidenza colorandola con la china oppure con il metodo del rigonfiamentocapsulare di Neufeld. Eventualmente può essere ricoperta da uno strato mucoso di glucidi che viene detto glicocalice. La capsula ha numerose funzioni:

• Funge da accumulo di materiale di riserva energetiche e di nutrienti.
• Conferisce resistenza all'essiccamento, in quanto i batteri in condizioni prive di acqua non possono sopravvivere.
• È fattore di virulenza, in quanto ha attività antifagocitaria: quando il batterio invade l'organismo ospite, la difesa tende subito a fagocitare questa particella estranea; questa capsula impedisce il processo, e rende quindi il batterio molto più virulento. È questo il motivo per cui in ambiente di laboratorio la capsula viene persa o non si forma, perché non è necessario combattere l'azione fagocitaria.
• Impedisce la penetrazione di alcuni farmaci.
• Permette di aderire

alle superfici.
· Capsule di cellule vicine possono fondersi e formare una matrice particolare, capsulare, contenente quindi numerosi batteri in grado di invadere l'organismo e di colonizzare, il biofilm. Questo può colonizzare sia in superfici organiche, come accade per lo Streptococcus mutans che aderisce allo smalto dentale e dà inizio al processo cariogeno; oppure in superfici inorganiche, come accade per lo Staphylococcus epidermidis che aderisce alla superficie di un catetere intravascolare.
· Rappresenta un antigene, che viene riconosciuto dal sistema immunitario che dà inizio alla risposta immunitaria secondaria con conseguente produzione di anticorpi; questo è importante per la creazione dei vaccini, che sono infatti costituiti dall'antigene capsulare, che viene somministrato all'organismo in modo che produca gli anticorpi necessari.
La parete batterica si trova al di sotto della capsula, quando questa sia presente, ed è

Una struttura essenziale, sempre presente nei batteri e non si trova soltanto nei micoplasmi. È separata dalla membrana citoplasmatica dallo spazio periplasmatico. Questo perché ha delle funzioni che sono di importanza vitale per il batterio, senza di quale morirebbe. È costituita principalmente da un enorme polimero costituito da carboidrati legati trasversalmente con amminoacidi, il peptidoglicano o mureina. Questa parete differisce a seconda che il batterio sia Gram+ o Gram-, è proprio la parete che determina questa differenza. I batteri Gram + hanno una parete molto spessa, che quindi impedisce la penetrazione dell'alcol acetone e la decolorazione; quelli Gram – hanno invece una parete molto sottile. Le funzioni principali della parete sono:

• Proteggere la cellula dalla lisi dovuta allo shock osmotico, cioè all'eccessiva penetrazione di acqua all'interno. Controbilancia, quindi, la pressione endocellulare, che è alta

a causa della maggiore concentrazione di soluti rispetto all'ambiente circostante. Conferisce la forma alla cellula. Determina le proprietà tintoriali. Funge da difesa e interagisce con la risposta immunitaria dell'organismo ospite (per esempio, gli antibiotici si legano a questa parete, non attaccando le cellule dell'organismo). Contiene fattori di patogenicità batterica. Il peptidoglicano è un polimero di carboidrati legati trasversalmente a amminoacidi (carboidrati azotati), la cui unità strutturale, cioè il cui monomero, è formata da due zuccheri, Acido N-acetilmuranico e N-acetilglucosammina, che sono legati da un legame beta1-4. N-acetilmuranico si lega ad una sequenza di quattro amminoacidi, un tetrapeptide, e tra più tetrapeptidi si forma un legame crociato (in particolare tra la D-alanina terminale e l'acido diaminopimelico in terza posizione di quello adiacente). Questa strutturaconferisce rigidità e stabilità, e forma degli strati concentrici. In particolare, nei Gram + si formano circa 40 strati concentrici, che costituiscono l'80% del peso secco della cellula stessa; in questo peptidoglicano sono inoltre intercalati altri componenti. Invece, nei Gram -, gli strati sono circa 1 o 2 e costituiscono il 5% del peso secco della cellula; presenta pochi legami crociati. Esternamente, il peptidoglicano dei Gram - è rivestito da una membrana esterna costituita dagli altri componenti. Questa membrana presenta alcune proteine di trasporto, ma principalmente, sulla faccia esterna, uno strato di lipopolisaccaridi molto importante; è una molecola tossica per l'individuo infettato, costituita da tre porzioni: - Il lipide A più interno, che costituisce la porzione lipidica e tossica, comune a tutti. È quella parte che determina i sintomi comuni a tutte le infezioni. Ha funzione di stabilizzare la membrana e funge da.endotossina. Il core intermedio, costituito da una corta catena polisaccaridica che conferisce una certa carica negativa alla cellula. L'antigene O superficiale, costituito da una catena polisaccaridica di 3-4 zuccheri che si ripetono, molto lunga; ha funzione antigenica, è riconosciuto dal sistema immunitario, e serve principalmente per proteggere il batterio dalla risposta di difesa dell'organismo infetto. La membrana citoplasmatica è costituita da un doppio strato di fosfolipidi a cui sono intercalate diverse proteine e glicoproteine. È quindi simile a quella degli eucarioti con la differenza che non contiene steroidi, cioè colesterolo, ma opanoidi con funzione di stabilizzazione e compattamento. Può contenere dei mesosomi, che sono delle invaginazioni verso l'interno che assumono una struttura complessa costituita da vescicole, tubuli e lamelle, e che svolgono principalmente funzione esoenzimatica, partecipano alla

La membrana plasmatica delle cellule batteriche svolge diverse funzioni importanti. Queste includono:

• Agisce come barriera selettiva, regolando il trasporto e lo scambio di sostanze con l'esterno.
• Contiene enzimi necessari per la sintesi dei precursori polisaccaridici, che sono costituenti della parete batterica.
• Contiene enzimi necessari per la duplicazione del DNA batterico.
• Partecipa alla fosforilazione ossidativa nelle specie aerobie, svolgendo una funzione simile alla membrana interna dei mitocondri nelle cellule eucariotiche.

Il citoplasma delle cellule batteriche è una soluzione acquosa che circonda la membrana plasmatica. All'interno del citoplasma si trova il nucleoide, che contiene il genoma batterico.

di movimento.di motore flagellare, l'uncino che è una breve struttura flessibile che connette il corpo basale al filamento e il flilame