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MICROBIOLOGIA LEZIONE 1
La microbiologia (micros bio, ovvero vita piccola) si interessa di organismi non visibili ad occhio
nudo ma osservabili al microscopio ottico, e sono i protozoi, i batteri.
Altri organismi come i virus sono visibili al microscopio elettronico o a scansione o a trasmissione.
La microbiologia dal punto di vista delle tecniche convenzionali, soprattutto delle tecniche
microscopiche, prende avvio nel 1600 con Antony Van Leeuwenhoek, il quale inventò il primo
microscopio. Descrisse la morfologia e il movimento dei microrganismi.
Microrganismi:
- Batteri: i batteri fanno parte dei procarioti, ovvero dal greco pro carion, organismi ancora
primordiali per quanto riguarda l’organizzazione del nucleo ( carion, ovvero nocciolo).
Nelle cellule eucariote il nucleo è delimitato da una membrana nucleare, e vari organuli come:
mitocondri, reticolo endoplasmatico, apparato del golgi, lisosoma, perossisoma etc.
L’organismo procariote è un batterio, i batteri del genere bacillo vengono utilizzati per catturare
le immagini al microscopio elettronico, poiché sono batteri che crescono facilmente in ambiente
artificiale e soprattutto alcuni bacilli sono di dimensioni elevate da 5 a 7 μ (un batterio normale di
solito non supera mai 1 μ). Nel batterio all’interno del citoplasma manca completamente la membrane nucleare, il genoma è completamente libero nel citoplasma del batterio stesso.
I batteri un tempo venivano chiamati schizomiceti, sono organismi unicellulari piccoli, circa 1 μ, meno complessi degli organismi eucarioti, per quanto riguarda il corpo cellulare. Sono autonomi, ovvero sono in grado di replicarsi, nutrirsi in modo del tutto indipendente, e ovviamente sono procarioti. In tutte le cellule batteriche c’è la presenza contemporanea di DNA e di RNA, è un’informazione molto importante poiché distingue i batteri dai virus e da organismi ancora più elementari quali i prioni, infatti in essi può essere presente un solo tipo di acido nucleico o DNA o RNA, mai contemporaneamente ecco come si distinguono dai batteri.
-La parete batterica, eccetto per quanto riguarda i micoplasmi e i pochi altri batteri che vivono in habitat ad alta concentrazione salina, tutti quanti come ad esempio quelli del nostro corpo che vivono come commensali o come patogeni etc, devono possedere una robusta parete batterica;
- Replicazione per scissione binaria, è il modo più semplice ed elementare di divisione di 1 cellula madre in 2 cellule figlie.
I batteri sono molto abbondanti in natura infatti sono coinvolti in vari cicli biologici, sia organici che inorganici. Sono per lo più autonomi, escludendo ad esempio la clamidia e la rickettsia che sono necessariamente dei parassiti endocellulari obbligati, ovvero, non possono vive se non in una cellula ospite.
Spesso esistono dei fenomeni di SIMBIOSI con altre forme di vita, molto spesso tra i batteri. Si tratta di associazioni tra organismi viventi che possono essere:
- positive o benefiche , possono essere a loro volta: neutrali, in cui gli organismi non
s’influenzano tra loro; il mutualismo, ogni organismo trae vantaggio dall’associazione; il
commensalismo, l’organismo definito trae vantaggio immediato, e in tutto ciò l’organismo
ospite non viene danneggiato, sono un esempio i batteri del nostro intestino;
- negative o dannose , possono essere a loro volta delle associazioni di tipo : antagonismo, un
organismo viene danneggiato dall’organismo antagonista; la competizione, i 2 organismi in
associazione competono per un metabolita , necessario a entrambi, la cui presenza è molto
limitata, questo è il caso ad esempio dei microelementi quali il Fe e il Mn o per lo più altri
metalli che sono necessari per far avvenire le razioni metaboliche nel corpo cellulare del
batterio, i batteri spesso competono per ottenere la misera concentrazione di questi
microelementi; il parassitismo, è l’associazione più importante per quanto riguarda la
microbiologia medica, l’organismo ospite infatti viene completamente danneggiato
dall’organismo parassita. I parassiti possono dividersi in: parassiti facoltativi e obbligati. I
parassiti facoltativi sono quelli che possono vivere anche in assenza dell’ospite e sono circa
il 90 % per quanto riguarda i batteri. I parassiti obbligati che non possono vivere in assenza
dell’ospite.
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- Le tecniche ci aiutano a stabilire la forma del batterio. Un batterio può essere classificato in base alle 3 diverse forme:
- Cocchi;
- Bacilli;
- Spirilli;
I batteri simili a una sfera vengono chiamati “COCCHI”. I cocchi disposti a coppie vengo detti DIPLOCOCCHI. i cocchi disposti a grappolo si chiamano STAFILOCOCCHI, invece i cocchi disposti a catenella vengono definiti streptococchi. I batteri più allungati che somigliano a un bastoncello vengono definiti BACILLI, però nota bene che non appartengono al genere BACILLUS, si chiamano così solo per la loro forma allungata. I bacilli disposti a catenella vengono definiti STREPTOBACILLI. Invece un batterio che ha una forma mischiata tra quella di un cocco e un bacillo verrà definito COCCOBACILLO, con una forma più tozza. I batteri che non seguono un asse rettilineo ma bensì curvilineo vengono definiti SPIRILLI. I batteri a forma di virgola vengono chiamati VIBRIONI.
Per crescere i batteri hanno:
- Esigenze nutrizionali;
- Temperatura ottimali, (psicrofili, mesofili, termofili);
i batteri si dividono a secondo della presenza o assenza di ossigeno in:
- Anaerobi, incapaci di svolgere in presenza di ossigeno i processi metabolici e soprattutto catabolismo, necessario per la produzione di energia (ATP), e anabolismo. Tutti i batteri anaerobi si dividono in :
- Anaerobi stretti, in cui la pressione o percentuale di ossigeno dev’essere uguale allo 0,5%,
- Aero tolleranti, in cui la percentuale di ossigeno oscilla dal 2 all’8 %, quindi questi sono tolleranti e possono crescere anche in presenza di una piccola quantità di ossigeno.
La condizione anaerobica è data anche dall’assenza : dell’enzima Catalasi e/o dell’enzima Superossido dismutasi. L’enzima CATALASI posseduto dalla maggior parte dei batteri, è importante poiché scinde il perossido, formato in presenza di ossigeno durante il processo di metabolismo. Anche le nostre cellule dopo i processi metabolici formano il perossido, che è un composto tossico che va demolito. La SUPEROSSIDO DISMUTASI, che elimina il superossido. Anche il superossido è un radicale libero dell’ossigeno, che si viene a formare in modo del tutto casuale durante il metabolismo ossidativo ovvero in presenza di ossigeno.
N.B.
Il PEPTIDOGLICANO è una struttura presente solo nei batteri, i mitocondri invece sono assenti nei
procarioti.
Batteri, il citoplasma batterico spicca per la sua elevata salinità, le sue strutture
essenziali sono:
- Membrana citoplasmatica, assenza di sterolo, tranne i micoplasmi, che sono gli unici che lo possiedono. Il posto del colesterolo è preso dagli OPANOIDI;
- Nucleoide ( termine ormai in disuso) di DNA a doppia elica. Non è legato a proteine istoniche o protammine. Vi è una condizione di APLOIDIA TOTALE, ovvero 1 solo allele. Vi è la possibilità di trovare DNA EXTRACROMOSOMICO, come il PLASMIDI, ci possono essere molti batteri in un singolo batterio.
N.B.
Nei procarioti, il genoma non è circoscritto da membrana nucleare.
- Mesosoma, viene associato al materiale nucleare batterico e alla sua replicazione, viene definito come una specie di fuso mitotico che separa il genoma, ovvero nel momento in cui bisogno dividere il genoma alle 2 cellule figlie.
- Ribosomi
- Parete (peptidoglicani)
N.B.
