WE ARE IMMERSED IN MICROBES
They live in our bodies, in our food, and in everything that surrounds us; we cannot live without them
Definizione di microbiologia e microrganismi:
I microrganismi
Questa categoria comprende: virus, batteri, funghi, protozoi ed alcuni tipi di alghe.
I microrganismi non si originano spontaneamente dalla materia inanimata, ma derivano da altri microrganismi.
I microrganismi non sono visibili ad occhio nudo. Per osservare gli oggetti di diametro inferiore a 1 mm (Fig. 1) e non distinguibili nitidamente si utilizza il microscopio, strumento che è perciò essenziale nella microbiologia.
Sono caratterizzati dalle attività tipiche dei sistemi biologici (Fig. 2)
Caratteristiche dei sistemi biologici
Funzioni metaboliche e degradative delle cellule microbiche
Per moltiplicarsi una cellula microbica deve produrre per le sue biosintesi un’adeguata quantità di energia e di precursori metabolici per la sintesi di nuove macromolecole.
Le istruzioni contenute nel corredo genetico devono essere replicate in modo che durante la divisione cellulare ogni cellula figlia ne riceve una copia.
I geni devono poi essere espressi (processi di trascrizione e traduzione) in modo da sintetizzare la quantità necessaria di proteine e delle altre macromolecole che andranno a formare la nuova cellula.
I tre domini evolutivi
I microrganimi formano tre domini evolutivi: Batteri e Archea che presentano una cellula di tipo procariotico, e gli Eucarioti (Fig. 4).
Gli Archea sono estremofili con specie adattate a vivere in condizioni ambientali estreme di temperatura, pH e pressione osmotica.
Essi vivono nei laghi, nel suolo e negli oceani.
Gli Archea sono difficilmente coltivabili e, di conseguenza, ancora limitate sono le conoscenze relative alle loro attività naturali.
Lez. 2, Fig. 4 in Madigan M. T., Martinko J. M., Brock. Biologia dei microrganismi, CEA, Fig. 2-7 pag 27 vol.1
I procarioti sono gli organismi cellulari costituiti da una struttura cellulare semplice e da nucleo primitivo non separato dal citoplasma da alcuna vera membrana.
Caratteristiche principali dei batteri:
La cellula batterica, dall’interno verso l’esterno, è formata dal citoplasma, circondato dalla membrana cellulare al cui esterno si trova la parete cellulare e poi la capsula. Infine, impiantati sulla membrana, vi sono i flagelli (Fig. 6).
Divisione della cellula procariota
I procarioti si riproducono per divisione asessuata delle loro cellule per cui è più corretto parlare di moltiplicazione cellulare ovvero scissione binaria.
In pratica le cellule quando si moltiplicano, prima aumentano di dimensione, replicano (duplicano) il loro corredo genetico (singola copia di DNA) ed infine si dividono per formare due nuove cellule figlie (Fig. 7).
Lez. 2, Fig. 8 in Madigan M. T., Martinko J. M., Brock. Biologia dei microrganismi, CEA, Fig. 2-1 pag 22 vol.1
FORME SEMPLICI
FORME SEMPLICI
Le cellule eucariotiche
Le cellule Eucariotiche sono caratterizzati da un nucleo circondato da una membrana che lo separa dal citoplasma, da organelli interni (mitocondri, cloroplasti…..) e complessi di membrane (Fig. 8 e Fig. 16).
Gran parte degli eucarioti sono organismi diploidi o presentano stadi diploidi nel loro ciclo vitale. I cromosomi sono sottoposti ad una riduzione con la formazione di cellule aploidi riproduttive dette gameti (meiosi). Durante la riproduzione sessuata i gameti si fondono in modo da formare uno zigote diploide che contiene il corredo genetico completo ereditato da ciascuna delle cellule riproduttive parentali.
Da un punto di vista evolutivo gli organismi eucariotici sono stati antenati di quelli multicellulari. Inoltre le cellule eucariotiche contengono genomi delle cellule procariotiche come nel caso dei mitocondri e cloroplasti, contenuti in esse, che sono forme ancestrali derivanti da specifiche linee di batteri.
Fra gli eucarioti semplici ricordiamo: funghi (Fig. 17), alghe e protozoi.
Formano le piante superiori e gli animali.
1. Introduzione, storia e sviluppi della microbiologia
4. La membrana citoplasmatica dei procarioti
5. La parete cellulare dei procarioti
6. Le strutture esterne della cellula procariota: la capsula e i flagelli
7. Le inclusioni cellulari dei procarioti
9. La Microbiologia pedologica
10. Ruolo dei microrganismi nel suolo
11. Cicli biogeochimici, effetto rizosfera e PGPR
12. Rapporti simbiontici piante-microrganismi: azotofissatori e micorrize
Madigan et al., Cap 2
Perry et al., Cap 4