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Titolo batteri
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STRUTTURA  DEGLI  SCHIZOMICETI

I batteri sono presenti sulla terra da tempi remotissimi, la terra ha 5-6 miliardi di anni e i microrganismi sono presenti da almeno 3 miliardi di anni, 1000 volte più vecchi dell'uomo la cui presenza risale a 1-2 milione di anni . Non bisogna quindi meravigliarsi del fatto che i batteri rappresentino un'importante elemento interattivo nella vita degli organismi superiori

Gli schizomiceti costituiscono il gruppo più vasto ed eterogeneo dei procarioti. Gli asporigeni, morfologicamente, possono presentarsi in forma sferica, bastoncellare o a spirale. Quelli di forma sferica sono chiamati cocchi e possono palesarsi come individui singoli oppure, con maggior frequenza, a coppie (diplococchi), come catene flessuose (streptococchi), a gruppi di quattro (gafkye o tetradi), a grappolo (stafilococchi), o anche in gruppi di otto cellule a formare una struttura cubica (sarcine). Quelli con forma allungata prendono il nome di bacilli che di norma sono isolati ma che possono anche trovarsi in coppia (diplobacilli) od in file (streptobacilli). La forma a spirale è caratteristica degli spirilli che sono quasi sempre isolati. Quando la spirale è corta ed a forma di virgola prendono il nome di vibrioni.

Eubatteri asporigeni - Cocchi

Sono individui unicellulari (da 0,2 a 500 µ ) nella cui struttura è possibile distinguere i seguenti componenti: parete batterica, membrana citoplasmatica, citoplasma, apparato nucleare. Possono inoltre essere presenti: la capsula, lo strato mucoso, i flagelli, le ciglia, le fimbrie.

La parete batterica (Cell-wall). L'esistenza di una parete rigida stabilisce una "parentela" della cellula schizomiceta con quella vegetale ma, a differenza di questa, la parete batterica non contiene cellulosa. Ha la funzione di mantenere la forma del batterio, proteggerlo dai traumi meccanici e dalle variazioni di pressione osmotica, oltre che filtrare le sostanze in entrata; ha uno spessore che varia da 0,02 a 0,05 µ e differisce nella struttura a seconda che ci si trovi in presenza di batteri Gram+ o Gram-.

Nei batteri Gram+ la parete è costituita da uno strato di mureina (peptidoglicano o mucopeptide) associata ad acidi teicoici. La mureina è una struttura glicopeptidica che forma un reticolo tridimensionale dove le molecole di N-acetilglucosammina (NAG) si alternano a quelle di acido N-acetilmuramico (NAM) formando lunghe catene unite tra loro da oligopeptidi. All'interno di questa formazione reticolare si inseriscono gli acidi teicoici, polimeri di glicerolfosfato o di ribitolfosfato. In alcuni batteri si individua nella parete anche l'acido diamminopimelico, un tipico aminoacido dei procarioti. Nei batteri Gram - si hanno due strati sovrapposti: uno interno, molto sottile costituito da mureina legato da ponti lipoproteici alla membrana cellulare, ed uno esterno con lipoproteine (dall'aspetto di cilindri intrecciati) inframezzati da molecole di lipopolisaccaridi. La porzione saccaridica conferisce a queste molecole il potere immunogeno dei batteri Gram negativi mentre la frazione lipidica costituisce l'endotossina batterica. Nello strato esterno trovano collocazione alcune proteine che selezionano le sostanze in ingresso nelle cellule. Queste proteine (porine) formano dei canali per l'ingresso e l'uscita di molecole idrofiliche a basso peso molecolare e sono le dirette responsabili dell'impermeabilità di queste cellule all'azione degli antibiotici bloccandone l'ingresso e vanificando spesso la terapia antibiotica.

La membrana citoplasmatica (plasmalemma) si posiziona immediatamente all'interno della parete ed è deputata al controllo della permeabilità cellulare ed agli scambi gassosi con l'esterno (respirazione). E' costituita da un doppio strato di molecole fosfolipidiche all'interno delle quali si trovano proteine globulari. Nei batteri Gram + si trovano i mesosomi, invaginazioni che dalla faccia interna della membrana plasmatica sporgono nel citoplasma e che hanno la funzione di formare setti di separazione per la divisione cellulare di cocchi e bacilli, oltre ad intervenire nella duplicazione e nella separazione del DNA.

Il citoplasma è colorabile con pigmenti basici, il che indica un'alta concentrazione di RNA (acido ribonucleico). Al suo interno si riscontrano inclusioni citoplasmatiche legate a reazioni ossidative e fosforilative che avvengono nelle cellule. Non contiene strutture organizzate come nella cellula eucariote; si trovano inoltre proteine, amido e glicogeno di riserva.

L'apparato nucleare, a differenza delle cellule superiori, non si palesa concretamente ma la sua esistenza viene evidenziata dalla presenza di DNA (acido desossiribonucleico) spesso mascherata dall'abbondante RNA. Può essere posizionato centralmente (batteri Gram+) oppure, con dimensioni maggiori, vicino alla membrana (Gram-). E' costituito da un unico cromosoma costituito da DNA associato a poliammine e ad enzimi. Il filamento del DNA (doppia elica) è anulare perché le due estremità sono saldate tra loro ed avendo una lunghezza maggiore di quella del batterio si ripiega più volte su se stesso. Oltre al cromosoma si osserva, nel citoplasma, la presenza dei plasmidi, piccole formazioni di DNA indipendenti contenenti geni che svolgono funzioni peculiari quali la resistenza a fattori antibiotici e la produzione di batteriocidine (tossine impiegate contro altri batteri).

La capsula batterica è uno strato di spessore variabile, costituita prevalentemente da polisaccaridi, che circonda la parete batterica ed è prodotta da un gene specifico che non tutti i batteri possiedono. La presenza della capsula è strettamente collegata alla patogenicità del ceppo batterico, i batteri capsulati sono i più virulenti. Si constata peraltro che i componenti della capsula sono potenti immunogeni che stimolano il sistema immunitario ma che al contempo ostacolano la risposta immunitaria proteggendo i batteri dall'azione delle cellule fagocitarie.

I flagelli sono estroflessioni di lunghezza variabile che si originano dal corpuscolo basale il quale, a sua volta,  è ancorato alla membrana plasmatica ed alla parete. La componente di base dei flagelli è la flagellina,  una proteina elastica, che unendosi in triadi,  forma un unico filamento. Rivestono un ruolo importante perché, funzionando da potente immunogeno, sollecitando la risposta del sistema immunitario. La funzione dei flagelli è evidente: permettono ai batteri che ne sono provvisti di muoversi agevolmente nell'ambiente. Quando la direzione degli spostamenti è influenzata dalla composizione chimica dell'ambiente si parla di chemiotassi, se invece è la luce a condizionare gli spostamenti si definisce il fenomeno di fototropismo. I due fenomeni possono comportare l'avvicinamento o l'allontanamento dalla fonte sensibilizzante. Dal numero e dalla posizione dei flagelli è possibile effettuare una catalogazione:

Monotrichi - presenza di un unico flagello situato ad un estremo della cellula. Anfitrichi - un flagello per ciascun polo cellulare. Lofotrichi - i flagelli formano dei ciuffi ad una od entrambe le estremità della cellula. Peritrichi - i flagelli rivestono tutta la parete cellulare. Atrichi - non ci sono flagelli.

I pili sono estroflessioni più piccole e più corte dei flagelli, hanno la forma di piccoli tubi proteici (ø 8 nm.), ne esistono di diversi tipi, ognuno con funzioni differenti: a) ancoraggio dei batteri al substrato od alle cellule, b) porta d'ingresso dei batteriofagi (virus parassiti dei batteri, c) canale di scambio tra batteri nella coniugazione (pili F), d) trasferimento della resistenza agli antibiotici (pili R).

Le fimbrie sono appendici più piccole dei pili e, a differenza di questi, non sono cave. Il loro compito è quello di ancorarsi alle cellule parassitate mediante legami chimici con particolari recettori presenti sulla cellula attaccata.

Cellula batterica

Alcune specie di eubatteri Gram+ reagiscono a condizioni ambientali sfavorevoli per la crescita formando strutture particolari: le spore. Si calcola che almeno 200 geni vengano attivati per realizzare questa struttura che è caratteristica dei batteri sporigeni dei generi: Battridi, Clostridi e Plectridi. Il processo di sporulazione ha come atto iniziale la duplicazione del DNA a cui segue la formazione della prespora (un cromosoma ed una piccola porzione di citoplasma avvolti dal mesosoma); a questo punto si attivano i geni che sono implicati nella sintesi dell'involucro sporale. Quando l'operazione è conclusa il resto della cellula subisce un processo di lisi e si disgrega. La spora matura si presenta ovoidale e contiene il cromosoma, citoplasma e acqua; la parete è costituita da cinque strati sovrapposti: 1) la membrana cellulare, esternamente, 2) un sottile strato di mureina, 3) il cortex, uno spesso strato di dipicolinato di calcio e da una variante della mureina della parete, 4) due rivestimenti esterni rigidi (tuniche) la cui durezza è dovuta alla presenza di proteine solforate che formano una rete tridimensionale ottenuta grazie a numerosi ponti disolfuro. In alcune specie, le spore presentano un'ulteriore strato formato da polisaccaridi e proteine e che prende il nome di esosporio.

La grande resistenza della spora agli agenti chimici e fisici si spiega con la composizione chimica degli involucri protettivi: lo strato esterno formato dalle tuniche costituisce una barriera impermeabile estremamente resistente alle variazioni di pressione, il dipicolinato di calcio del cortex e l'assenza di acqua libera conferiscono elevata termoresistenza (anche la bollitura a 100°C. non distrugge le spore). Con queste caratteristiche le spore possono sopravvivere anche per molti anni in ambienti a loro ostili per rigerminare, poi, quando le condizioni esterne tornano ad essere ottimali.

Eubatteri sporigeni

Bottone torna su


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