Biologia - risposte a tutte le domande dell'esame

I procarioti (batteri e archeobatteri) rappresentano circa il 35% e il 15% della biomassa del nostro pianeta. Sebbene i batteri siano

responsabili di morte e malattie solamente una minoranza di specie è patogena. Le forme più comuni delle cellule batteriche sono:

cocchi, bacilli, vibrioni e spirilli. Le cellule batteriche contengono al loro interno un singolo filamento di DNA avvolto a spirale su se

stesso in grado di riprodursi attraverso la scissione binaria. La maggior parte dei batteri muore in condizioni sfavorevoli, ma alcuni

Riescono a sviluppare un involucro protettivo esterno trasformandosi in spore. I batteri patogeni producono due tipologie di tossine

Neurotossine e enterotossine.

45) Formi più comuni delle cellule batteriche

I batteri, in base alla forma, si distinguono in: cocchi, di forma sferica; bacilli, di forma bastoncellare; vibrioni, di forma a virgola e

spirilli, di forma a spirale. In base alla loro aggregazione i cocchi si suddividono in diplococchi (a due a due), streptococchi (a catena)

e stafilococchi (a grappoli irregolari). I batteri si suddividono in base al criterio respiratorio in aerobi (presenza di ossigeno), anaerobi

(assenza di ossigeno) e aerobi-facoltativi, in base alla temperatura di sviluppo in psicrofili (20-25 C), mesofili (20-45 C) e termofili

(45-70 C). i batteri patogeni producono due tipi di tossine: neurotossine (sistema nervoso) ed enterotossine (intestino).

46) Parete cellulare

La parete cellulare è costituita da peptidoglicano, un polimero composto da amminozuccheri legati a corti peptidi. Il lisozima

taglia i peptidoglicani e può essere quindi utilizzato per i batteri. La parete cellulare è assente nelle cellule animali insieme ai clo-

-roplasti e il vacuolo.

47) Gram-positivi e gram-negativi

In base alla diversa composizione chimica della parete i batteri vengono classificati in Gram-positivi e in Gram-negativi. Il temine

Gram deriva dallo scienziato, Christian Gram, che nel 1888 individuò un metodo di colorazione differenziale. I Gram-positivi

appaiono colorati di viola mentre i Gram-negativi appaiono colorati di blu. La colorazione Gram viene usata per scoprire se ci sono

batteri in una zona dell’organismo che è solitamente sterile come il liquor. I virus invece non possono essere visti perché mancano

della parete cellulare, che assume la colorazione.

48) Endospore

In ambienti sfavorevoli, in cui si ha carenza di nutrimento o temperature non adatte alla riproduzione, alcuni batteri formano le

endospore diventando dormienti fino alla creazione di un ambiente favorevole. L’endospora viene definita come una forma di

batterio inerte che può durare anche anni. Questa tipologia di batteri è denominata sporigena ed è tipica dei batteri del genere

Clostridum e Bacillus, ne sono un esempio il Clostridium botulinum responsabile del botulismo e il Bacillus anthracis responsabile

dell’antrace.

49) Movimento dei batteri

Molti batteri sono capaci di muoversi grazie alla presenza di lunghi filamenti detti flagelli. La posizione e il numero dei flagelli

rappresenta un dato importante per la classificazione di alcune specie batteriche. Il flagello è costituito da tre parti: il corpo basale

(ancora il flagello alla parete cellulare), l’uncino (unisce il corpo basale al filamento) e un filamento singolo.

Il corpo basale è il motore. Il batterio utilizza ATP per pompare protoni fuori dalla cellula. La diffusione dei protoni da’ energia al

motore, sostenendo il movimento rotatorio che spinge la cellula come un’elica. Molti batteri mostrano chemiotassi, il movimento

In risposta a composti chimici presenti nell’ambiente.

50) Riproduzione dei batteri

I batteri si riproducono asessualmente tramite la scissione binaria, un processo mediante il quale una cellula si divide in due cellule

figlie simili. Durante questo processo il cromosoma si duplica, le sue copie si separano e raggiungono i lati opposti della cellula;

intanto la cellula si accresce e si estende. Non appena la duplicazione del cromosoma giunge al completamento e le dimensioni del

batterio sono raddoppiate, si forma una parete traversale per accrescimento sia della membrana plasmatica sia della parete

cellulare. In condizioni normali, un batterio riesce a riprodursi anche in meno di 20 minuti. Questo trasferimento genico è definito

verticale in quanto il materiale genetico passa dalla cellula madre alle cellule figlie.

51) Modalità ottenimento nutrienti e di cattura energia batteri

In base alla modalità di ottenimento dei batteri si distinguono in: fotoautotrofi, come i cianobatteri, che utilizzano l’energia

luminosa per sintetizzare composti organici; chemioautotrofi, che utilizzano l’anidride carbonica come fonte di carbonio ma non

utilizzano la luce solare come fonte di energia; fotoeterotrofi, che ottengono il carbonio da altri organismi ma utilizzano la clorofilla

e altri pigmenti per catturare l’energia luminosa; chemioeterotrofi, decompositori che vivono liberi composti per la maggior parte

da batteri patogeni.

52) Importanti malattie batteriche

Tra le più importanti malattie batteriche troviamo: la salmonellosi, che può essere provocata da due tipologie di batteri diverse, una

responsabile sia della febbre tifoide e paratifoide, una responsabile delle comuni salmonellosi; il botulismo, provocato dal batterio

Clostridium botulinum, un batterio sporigeno produttore di neurotossine; la listeriosi, provocata dal bacillo Listeria monocytogenes,

provoca infezioni molto pericolose per le donne incinta, gli anziani e gli immunodepressi; il colera, causato dal batterio Vibrio

cholerae; la dissenteria bacillare o shigellosi, provocata dalle shigelle.

53) Definizioni di microbioma e microbiota

Il microbiota umano indica l’insieme dei microrganismi simbiontici che convivono con l’organismo umano senza danneggiarlo,

mentre il microbioma fa riferimenti al patrimonio genetico del microbiota. Il microbiota intestinale è composto da una varietà di

batteri, archea, funghi e virus che arrivano a pesare circa un 1 chilogrammo in media per un adulto.

Il 99% dei batteri che costituiscono il microbiota è anaerobia.

54) Microbiota intestinale umano

Il microbiota intestinale umano indica l’insieme dei microrganismi simbiontici che convivono con l’organismo umano senza

danneggiarlo. Il microbiota intestinale è composto da una varietà di batteri, archea, funghi e virus che arrivano a pesare circa un 1

chilogrammo in media per un adulto. Il termine microbiota viene spesso erroneamente confuso con il microbioma, che indica

invece il patrimonio genetico del microbiota. Il 99% dei batteri che costituiscono il microbiota è anaerobia.

55) Distribuzione del tratto gastro-intestinale

Mentre nello stomaco la crescita batterica è inibita a causa del pH fortemente acido (3), la concentrazione batterica aumenta

Progressivamente lungo l’intestino tenue. Il microbiota, infatti, arriva a costituire il 35-50% del volume del contenuto del colon.

Il 99% dei batteri che costituiscono il microbiota è anaerobia.

56) Bacteroides

I bacteroides sono dei batteri Gram-negativi che compongono il microbioma. Il microbioma in cui prevalgono questi batteri è

associato a un tipo corporeo slanciato e minore infiammazione intestinale. Questo gruppo di batteri svolge anche un ruolo

importante nell’insegnare al nostro sistema immunitario come comportarsi (aiutano a controllare la forza della risposta

immunitaria) e a scomporre le fibre vegetali non digerite che attraversano il colon. Nel farlo, producono una quantità di sostanze

importanti, tra cui il butirrato.

57) Firmicutes

I Firmicutes sono un phylum di batteri gram positivi. Il loro nome deriva dal latino firmus (forte) e cutis (cute, pelle) e fa riferimento

alla presenza di uno strato di peptidoglicano che conferisce alla cellula una notevole "durezza". Questi batteri sono dei gram-

positivi che, insieme ai Bacteroides, abitano normalmente nel colon umano e sono naturali ospiti della flora microbica normale.

Proprio per questo motivo, possono causare per lo più solo infezioni endogene. Recenti studi sembrano dimostrare che i Firmicutes

hanno un'implicazione nell'assorbimento del glucosio. Alti livelli di Firmicutes, tipicamente presenti in persone che seguono diete

ricche di grassi e zuccheri, sono correlati a rischio di obesità.

58) Antibiotici e disbiosi

Nell’intestino risulta più importante avere diversi batteri che uno in particolare in quanto la mancanza di una specie può non essere

determinante, ma se alcune specie cattive come il Clostridium iniziano a prendere il sopravvento gli effetti possono essere

disastrosi. Un microbioma differenziato permette all’intestino di guarire molto più rapidamente da un attacco di diarrea. Molte

specie di batteri del nostro intestino sono ormai rare. In parte ciò si deva al fatto che mangiamo poco variato e quindi I batteri

intestinali sono costretti ad alimentarsi seguendo una dieta limitata, in oltre l’uso massiccio degli antibiotici non solo per curare noi

ma anche per l’allevamento degli animali.

59) Origini del microbioma

La maggior parte del microbiota viene ereditato dalla madre. Nel grembo materno i microbi sono quasi assenti. Durante il parto e

l’allattamento, il bambino viene rapidamente colonizzato dai batteri della madre. In caso di parto cesareo, i primi batteri che

andranno a colonizzare il bambino sono quelli presenti nella zona dell’operazione, oppure sulla pelle delle persone presenti nelle

prime ore di vita. Risulta quindi una progressiva perdita della variabilità all’interno del microbiota.

60) I prebiotici

Si definisce prebiotico ogni sostanza che, presente nel cibo, non viene assorbita dall'organismo, ma è utilizzata dalla flora

intestinale. I prebiotici furono identificati e nominati nel 1993 da Marcel Roberfroid. Sono nella grande maggioranza carboidrati, in

particolare sono oligosaccaridi. Tra questi in special modo rivestono un ruolo importante i fruttoligosaccaridi (conosciuti come FOS)

e tra questi l'inulina risulta il prebiotico di maggiore interesse. I prebiotici favoriscono la crescita e l'attività di Bifidobacterium e di

lactobatteri, specie batteriche importanti per la salute digestiva dell'organismo ospite.

61) I probiotici

Secondo le linee guida della ̀ FAO/OMS, sono definiti probiotici solo quei microrganismi che si dimostrano in grado, una volta ingeriti

in adeguate quantità, di esercitare funzioni benefiche per l'organismo. I batteri lattici (LAB, Lactic Acid Bacteria), per la maggior

parte rappresentati dai lactobacilli e dai bifidobatteri. Sono i più comuni tipi di microrganismi probiotici, anche alcuni lieviti e bacilli

possono essere utili. I fermenti lattici vengono comunemente consumati insieme agli alimenti fermentati che li contengono, ma i

due fermenti presenti all'interno di tali prodotti non svolgono alcun ruolo benefico per l'organismo umano, perché muoiono appena

entrano in contatto con i succhi g