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I batteri e gli archebatteri[modifica]
Batteri indica un regno comprendente microrganismi unicellulari, procarioti, chiamati anche schizomiceti. Le loro dimensioni sono di pochi micrometri. Secondo la tassonomia proposta da Robert Whittaker nel 1969, i batteri costituivano il regno delle monere. La classificazione proposta da Thomas Cavalier-Smith (2003) riconosce invece due domini: Prokaryota (comprendente i regni archaea e bacteria) ed Eukaryota (comprendente tutti gli eucarioti, sia monocellulari sia pluricellulari)[1].
Alcuni batteri vivono a spese di altri organismi e sono responsabili di danni più o meno gravi all'uomo, alle piante e agli animali. Nell'uomo provocano, per esempio, malattie quali peste, colera, lebbra, polmonite, tetano, difterite e tifo, oggi efficacemente combattute con l'uso dei farmaci.
Classificazione[modifica]
I procarioti si distinguono quindi in due gruppi principali:
- archaea, archaeobacteria vivono spesso in situazioni di temperatura e pH molto inospitali, hanno caratteristiche (metaboliche, genetiche, strutturali) differenti da batteri (eubatteri) ed eucarioti. Secondo le recenti classificazioni, non fanno parte del regno dei batteri.
- bacteria, batteri o eubatteri; alcuni gruppi sono i micoplasmi, le rickettsie, gli attinomiceti, le spirochete, le pseudomonas e gli azotofissatori.
Fra loro si distinguono per forma in:
- Bacilli: a forma di bastoncino; si dividono in Clostridia (anaerobi) e Bacilli (anaerobi e/o aerobi)
- Cocchi: sferici; se si dispongono a coppia si chiamano diplococchi, a catena si chiamano streptococchi, a grappolo si chiamano stafilococchi, a forma di cubo si chiamano sarcine
- Vibrioni: a virgola
- Spirilli: a spirale
- Spirochete: con più curve
Un'altra importante suddivisione è quella che li raggruppa secondo l'optimum di temperatura alla quale possono crescere.
Un’altra classificazione è basata sulla loro relazione rispetto a un organismo:
- Batteri commensali (simbionti), batteri che sono normalmente presenti sulla superficie di un determinato tessuto, senza causare malattia e/o possono svolgere funzioni che possono essere utili all'organo stesso.
- Batteri patogeni, batteri la cui presenza indica patologia e infezione
- Patogeni facoltativi, non causano sempre malattia, dipende dall'individuo e dalla loro concentrazione
- Patogeni obbligati, causano in modo indipendente un processo morbos
La colorazione di Gram[modifica]
La colorazione di Gram permette di distinguere e classificare i batteri presenti in un campione e distingue i batteri in base alla composizione della parete cellulare.
E’ stata inventata dal medico danese Hans Christian Gram nel 1884.
La differenza principale tra i batteri sta nella parete cellulare: quella degli eubatteri contiene PEPTIDOGLICANO (polimero formato da zuccheri associati da polipeptidi), assente negli archebatteri. E’ stata inventata dal medico danese Hans Christian Gram nel 1884.
A loro volta gli eubatteri sono divisi, in base alla COLORAZIONE DI GRAM, in batteri:
- GRAM-POSITIVI: parete più semplice, molti peptidoglicani, colore blu-violetto;
- GRAM-NEGATIVI: parete più complessa, pochi peptidoglicani, membrana esterna di lipidi e carboidrati , colore rosso;
Assumono una colorazione diversa, che dipende dalla loro permeabilità al colorante utilizzato (il cristalvioletto), si identificano poi in due classi: batteri gram positivi e batteri gram negativi.
La diversa permeabilità al colorante è dovuta alla struttura della parete cellulare del batterio e può dare due esiti: colorazione piena (“gram-positività”) o non colorazione (“gram-negatività”).
Non è applicabile ad alcuni batteri,come i bacilli acido resistenti e risulta inefficace su funghi e lieviti.
E’ una colorazione detta Differenziale o di contrasto.
Si basa infatti sulla diversa reattività che presentano le principali specie batteriche quando sono trattate con il colorante, di natura basica, cristalvioletto e vengono successivamente sottoposte ad una sostanza che aumenta il fissaggio del colore, rappresentata dal Reattivo di Lugol (una soluzione acquosa iodo-iodurata, chiamata mordenzante).
Come tutti i coloranti basici, il cristalvioletto presenta molti gruppi cationici (carichi positivamente) ed ha elevata affinità con la superficie delle cellule batteriche, carica invece negativamente.
Quando i batteri sono trattati con il colorate primario, tutti i batteri presenti si colorano.
Per poter distinguere tra “gram positivi” e gram negativi” occorre il Reattivo di Lugol. Il cristalvioletto reagisce infatti con lo iodio del mordenzante, formando un complesso che si infiltra all’interno delle trabecolature della parete cellulare. Quindi, più la parete è spessa e rigida, ricca in peptidoglicano (come accade nei gram positivi), più trattiene il colorante (figura 1).I batteri gram positivi presentano una parete con una struttura complessa, rigida e spessa di peptidoglicano. I gram negativi invece hanno una parete costituita da una struttura più semplice, sempre a base di peptidoglicano e presentano inoltre una membrana lipidica esterna[2].
Gli eubatteri o batteri[modifica]
Gli eubatteri sono divisi in 9 gruppi, cinque dei quali sono sottogruppi di un grande insieme di batteri Gram-negativi chiamati proteobatteri.
Sono divisi in 5 gruppi principali:
- CIANOBATTERI: unici che fanno la fotosintesi, hanno liberato l’ossigeno nell'atmosfera;
- CLAMIDIE: vivono come parassiti nelle cellule eucariote, causano tracoma e la uretrite non gonococcica;
- PROTEOBATTERI: sono batteri gram-negativi e sono i batteri azotofissatori, i solfobatteri e i batteri dell’apparato digerente (patogeni o utili);
- SPIROCHETE: sono detti elicoidali perché si spostano con un movimento a spirale (alcuni sono patogeni);
- GRAM-POSITIVI: comprendono gli attinomiceti che decompongono la materia organica nel suolo (sono solitari o coloniali e vengono coltivati).[3]
Gli archebatteri[modifica]
In greco “archanios” significa “antico” infatti gli archeobatteri (Archaea o Archaeobacteria) sono i microrganismi più antichi oggi osservabili sulla Terra. Possono essere identificati come regno o dominio. Si sono differenziati molto presto dalle altre forme di vita. La più recente tassonomia venne fatta nel 2004 dal biologo Thomas Cavalier-Smith, che disse che gli archei costituiscono uno dei due regni in cui è suddiviso il dominio dei procarioti.
Gli archebatteri vivono in habitat estremi (La membrana citoplasmatica degli archeobatteri è costituita da lipidi contenenti glicerolo e isoprenoidi. Ciò conferisce loro una notevole resistenza e li rende adatti ad ambienti estremi):
- ALOFILI ESTREMI: (amanti del sale) vivono nei luoghi con una salinità molto alta (saline, mar Morto…);
- TERMOFILI ESTREMI: (amanti del calore) vivono nelle acque molto calde o con un’elevata acidità;
- METANOGENI: (produttori di metano) vivono in ambienti anaerobici e liberano metano, si trovano negli apparati digerenti degli animali oppure sui fondali di laghi e paludi.[4]
Gli archei si differenziano dai batteri , ovvero dall’altro regno dei procarioti per
-trascrizione (le informazioni contenute nel DNA vengono trascritte in una molecola complementare di RNA)
-traduzione (l’informazione genetica contenuta nell’RNA messaggero viene convertita in proteine capaci di svolgere molte funzioni all’interno della cellula) del DNA, più simili a quelle degli eucarioti, e a livello di membrana e parete cellulare.
I metodi di trascrizione e traduzione del DNA simili agli eucarioti , ha fatto ipotizzare che proprio dagli archei si possano essere originate le prime cellule eucariote, secondo un processo di endosimbiosi ( quando uno o più organismi vengono inglobati all’interno di un organismo ospite).
Secondo una teoria, 1,5 miliardi di anni fa, alcuni batteri furono fagocitati da un archeobatterio, ma invece di essere digeriti, formarono delle strutture di supporto alla cellula, che si strutturano negli organuli[5].