Microbiologia - Parete Cellulare

Struttura e funzioni delle membrane biologiche

Elementi principali

Flagelli e pili o fimbrille sono appendici importanti per il movimento e l'adesione delle cellule. Le membrane sono formate principalmente da un doppio strato lipidico con incorporati vari componenti come proteine e carboidrati. In particolare, la membrana plasmatica ha diverse funzioni essenziali per la vita cellulare.

Peptidoglicano

Il peptidoglicano è un componente chiave della parete cellulare batterica, presente in grado diverso nei batteri Gram- e Gram+. Nei batteri Gram+, il ponte pentaglicinico è una caratteristica distintiva, mentre nei Gram- il legame è diretto. Queste caratteristiche influenzano la resistenza agli antibiotici β-lattamici, come le penicilline e le cefalosporine.

Antibiotici

Gli antibiotici β-lattamici, come le penicilline naturali e semisintetiche, e le cefalosporine, agiscono legandosi alle transpeptidasi. La vancomicina blocca la D-alanina, mentre la bacitracina inibisce la secrezione di NAG-NAM.

Lipidi e alcoli nelle membrane

• Fosfolipidi: presente in tutte le membrane cellulari con funzioni strutturali e di barriera.
• Steroli: stabilizzatori nelle membrane eucariotiche (es. colesterolo).
• Squalene: presente nei batteri.
• Alcol a catena ramificata: tipico degli Archea.

Archea e resistenza

Gli Archea presentano alcoli a catena ramificata e sono classificati in gruppi come termoacidofili, metanobatteri e alofili. Le loro membrane sono resistenti grazie a legami eterei e catene ramificate che diminuiscono la fluidità.

Funzioni della membrana plasmatica

• Permeabilità selettiva: regola l'ingresso e l'uscita di sostanze.
• Produzione di energia (ATP).
• Fotosintesi.

Queste funzioni possono essere compromesse da alcol, quaternari di ammonio e polimixine.

Trasporto di membrana

Trasporto attivo

Il trasporto attivo richiede energia per spostare le molecole contro il gradiente di concentrazione, utilizzando proteine di membrana come squalene e fosfolipidi.

Trasporto passivo

• Diffusione semplice: passaggio di sostanze da alta a bassa concentrazione.
• Osmosi: movimento dell'acqua attraverso la membrana.
• Diffusione facilitata: utilizza carrier e permeasi per il trasporto di molecole troppo grandi.

Ribosoma procariotico

Il ribosoma procariotico è composto da 16S rRNA, 23S rRNA e 5S rRNA, con un totale di 3000, 1200, e 1500 nucleotidi rispettivamente. È un bersaglio di diversi antibiotici.