Caratteristiche degli eubatteri, nutrizione, riproduzione, classificazione

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Abraham McLaughlin

Il eubatteri, meglio noto come veri batteri, sono organismi procarioti unicellulari appartenenti al dominio dei batteri. Insieme ai domini Eukarya e Archaea, il dominio Bacteria è uno dei tre domini di vita proposti oggi..

Gli eubatteri, poiché sono procarioti, sono organismi relativamente semplici privi di un nucleo membranoso per racchiudere il loro materiale genetico. Tuttavia, questi esseri viventi sono estremamente abbondanti in natura, essendo presenti praticamente in tutti gli ecosistemi del pianeta..

Illustrazione di batteri del genere Lactobacillus

Possono abitare il suolo, l'acqua, l'aria e in diversi tipi di superfici biotiche o abiotiche. Alcuni eubatteri sono patogeni, cioè causano malattie in altri esseri viventi, ma la maggior parte di essi è costituita da organismi innocui e persino benefici da diversi punti di vista.

Sono state descritte più di 5.000 specie di veri batteri, quindi molti autori ritengono che siano gli organismi più comunemente trovati in natura..

Caratteristiche degli eubatteri

Gli eubatteri sono organismi procarioti unicellulari. In accordo con ciò, possiamo dire che una delle sue caratteristiche principali è la mancanza di un nucleo membranoso che racchiuda il suo DNA o qualsiasi altro organello citosolico membranoso. Tra le sue altre caratteristiche, spiccano le seguenti:

  • Hanno una membrana cellulare formata, come negli eucarioti, da un doppio strato lipidico che racchiude una sostanza acquosa nota come citosol, dove si trovano le proteine ​​cellulari (compresi i ribosomi per la traduzione delle proteine) e il materiale genetico.
  • Inoltre, sono ricoperti da un muro che li protegge, che è formato da un polimero chiamato peptidoglicano, che consiste di residui ripetuti dello zucchero N-acetil-glucosammina e dell'acido N-acetilmuramico legati tra loro tramite legami β-1, 4.
  • Alcuni batteri hanno strutture proteiche filamentose aggiuntive sulla loro superficie che consentono loro di muoversi e muoversi; questi sono conosciuti come cilia (i corti e numerosi) e flagelli (i lunghi e scarsi).
  • Il suo materiale genetico sotto forma di DNA si trova in una regione specializzata del citosol chiamata nucleoide e generalmente consiste in un singolo cromosoma circolare..
  • Nel citosol si possono trovare anche altri frammenti di DNA extracromosomico chiamati plasmidi, che possono essere condivisi con altri batteri attraverso una struttura chiamata pilus. I plasmidi generalmente trasportano informazioni metabolicamente utili.
  • Molti batteri sono circondati da una capsula o matrice gelatinosa, il glicocalice. Questo è composto principalmente da zuccheri (carboidrati) che sporgono dalla membrana e dalla parete cellulare e che forniscono loro una certa resistenza contro condizioni ambientali avverse, antibiotici e / o patogeni.
  • Alcuni eubatteri possono "trasformarsi" in endospore se affrontati in situazioni ambientali estreme. Le endospore sono strutture di resistenza che le aiutano a tollerare fattori come temperature molto alte o basse, pH estremo, radiazioni eccessive, ecc..
  • Possono vivere in quasi ogni parte del pianeta, su qualsiasi tipo di superficie e nutrirsi di quasi tutto.

Dimensione e forma

Forme batteriche (Fonte: CKRobinson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) tramite Wikimedia Commons)

I batteri hanno dimensioni molto variabili, che vanno da circa 0,2 a 50 micron, sebbene la dimensione media sia compresa tra 1 e 3 micron. Allo stesso modo, la forma di queste cellule può variare considerevolmente a seconda della specie, tre delle quali sono le più comuni:

- Noci di cocco: cellule sferiche o ovoidali generalmente solitarie o spazialmente ordinate a seconda del piano in cui si dividono, poiché alcune cellule possono rimanere unite anche dopo la divisione. Possono essere trovati in coppie, catene o gruppi più numerosi a seconda della specie.

- Canne o bacilli: celle a forma di bastoncello solitarie o unite tra loro, come se fosse un filo di salsicce.

- Spiriti: sono batteri a forma di spirale, generalmente flessibili.

Nutrizione

Nel dominio dei batteri sono presenti organismi eterotrofi e autotrofi.

I batteri eterotrofi, come accade per gli animali, sono quelli che hanno bisogno di ottenere il loro cibo da fonti esterne, mentre i batteri autotrofi sono quelli che, come le piante, producono il proprio cibo da composti inorganici.

La maggior parte dei batteri eterotrofi lo sono saprofiti, cioè si nutrono di materia organica morta o in decomposizione. Altri sono parassiti, il che implica che vivono all'interno o all'esterno di un altro organismo a scapito di questo, e altri lo sono simbionti, poiché forniscono benefici ad altri organismi e ottengono cibo in cambio.

I batteri autotrofi possono esserlo fotosintetico o chemiosintetico, dipendente o meno dall'ossigeno. Quelle fotosintetiche producono sostanze organiche per fotosintesi, sfruttando l'energia dei raggi solari (questi hanno pigmenti fotosintetici come la clorofilla).

I batteri chemiosintetici utilizzano composti inorganici come ammonio, idrogeno molecolare, zolfo o ferro per produrre le loro molecole organiche, ma non lo fanno attraverso la fotosintesi..

Riproduzione

I veri batteri generalmente si riproducono per fissione binaria, che è un tipo di riproduzione asessuata tipica dei procarioti e di altri organismi unicellulari. Il processo consiste nella formazione di due cellule identiche da una cellula "progenitrice"..

  1. La fissione binaria inizia con la duplicazione del materiale genetico (dal cromosoma batterico) e con un concomitante aumento delle dimensioni delle cellule.
  2. Successivamente, le due copie del cromosoma migrano verso ciascun polo della cellula, che ormai ha quasi raddoppiato la sua dimensione originale.
  3. Una serie di proteine ​​appartenenti al meccanismo di divisione cellulare è responsabile della formazione dell'anello di divisione delle due cellule figlie, situate più o meno al centro della cellula progenitrice.
  4. Nella regione in cui si è formato questo anello, viene sintetizzata una nuova parete cellulare trasversale che finisce per separare i due cromosomi precedentemente situati ad ogni polo della cellula; ciò si traduce nella separazione delle due cellule figlie identiche.

La fissione binaria è un tipo di riproduzione molto veloce, sebbene il tempo sia molto variabile da una specie all'altra. Alcuni batteri possono dividersi in meno di 20 minuti, mentre altri possono richiedere diverse ore.

A seconda dell'orientamento in cui sono distribuiti i cromosomi duplicati, la fissione binaria è classificata come trasversale, longitudinale o irregolare, ma consiste sempre degli stessi eventi sopra indicati..

Classificazione (tipi)

La classificazione più accettata del dominio Bacteria è costituita dai seguenti 5 phyla:

Proteobacteriae

È uno dei gruppi di microbi più abbondanti e diversificati. A questo appartengono molti organismi patogeni per l'uomo e altri animali, compresi i rappresentanti dei generi Salmonella, Vibrio, Helicobacter, Escherichia, Neisseria, eccetera.

Poiché i batteri di questo gruppo non possono essere colorati con il metodo Gram, sono noti come batteri Gram negativi. È suddiviso nei seguenti gruppi:

  • ε-Proteobacteria
  • δ-Proteobatteri
  • α-Proteobacteria
  • β-Proteobatteri
  • γ-proteobatteri

Spirochaetaee

Sono batteri di forma a spirale e di grande lunghezza (fino a 500 micron). Molti sono organismi a vita libera, generalmente associati a corpi di acqua dolce o marina ricchi di materia organica..

Altri membri di questo phylum sono patogeni per alcuni mammiferi, come nel caso dei batteri del genere Leptospira.

Chlamydiae

I batteri phylum della clamidia sono generalmente parassiti intracellulari. Il phylum è costituito da un'unica classe (Chlamydia) che si divide in due ordini denominati Chlamydiales (4 famiglie) e Parachlamydiales (6 famiglie).

Cianobatteri

Precedentemente noti come "alghe blu-verdi", i batteri appartenenti a questo phylum sono organismi fotoautotrofi o endosimbionti a vita libera..

Batteri Gram positivi

I batteri che possono essere colorati con il metodo Gram sono raggruppati in questo set. Di solito vengono riconosciuti i seguenti gruppi:

  • Firmicutes: batteri produttori di endospore, molti dei quali utili a fini industriali per la produzione di alimenti fermentati.
  • Actinobacteria: che comprende importanti microrganismi per il biorisanamento di acque e suoli contaminati da composti tossici.
  • Mycoplasma: compresi i batteri patogeni che risiedono nei tessuti mucosi e negli epiteli dei loro ospiti.

Esempi di specie eubatteri

Ci sono molti esempi citabili di eubatteri, eccone alcuni:

Escherichia coli

Illustrazione di Escherichia coli

Un proteobatterio che risiede nell'intestino umano, dove contribuisce alla digestione del cibo. È un tipo di batterio a forma di bastoncello e alcuni ceppi possono essere patogeni, causando grave diarrea.

Vibrio cholerae

Illustrazione di Vibrio cholerae

È un altro proteobatterio gram-negativo a forma di bastoncello che causa la malattia chiamata "colera" nell'uomo, caratterizzata da diarrea acuta seguita da grave disidratazione..

Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus acidophilus. Fonte: Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Un batterio altamente positivo del gruppo Firmicute che risiede naturalmente nell'intestino di molti animali, inclusi gli esseri umani, così come nella bocca e nei genitali femminili. Poiché è in grado di metabolizzare gli zuccheri del latte e di fermentarlo, viene utilizzato insieme a Streptococcus thermophilus per la produzione di alimenti come lo yogurt.

Comune di Nostoc

Comune di Nostoc. Fonte: Kristian Peters http://www.korseby.net/outer/flora/algae/index.html / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

È una specie di cianobatteri ampiamente distribuita in tutto il mondo, dove può abitare sia ambienti terrestri che d'acqua dolce. È utilizzato come alimento in alcuni paesi asiatici e in alcune regioni è utilizzato per le sue proprietà antinfiammatorie.

Importanza degli eubatteri

Sebbene a prima vista possano sembrare "semplici", queste cellule rendono possibile l'esistenza del mondo come lo conosciamo oggi:

- Partecipano al ciclo di nutrienti come carbonio, fosforo, zolfo e azoto, poiché molte specie sono responsabili della decomposizione e degradazione della materia organica morta.

- I batteri fotosintetici, come le piante, utilizzano l'energia dei raggi del sole per ottenere energia, sintetizzare composti organici e rilasciare ossigeno nell'atmosfera.

- Agiscono come simbionti nel sistema gastrointestinale di molti animali, inclusi gli esseri umani e molti erbivori ruminanti..

- Sono utilizzati come organismi modello per lo studio di vari aspetti della vita cellulare e vengono sfruttati anche per la produzione in serie di diversi composti biotecnologici di grande utilità per l'umanità (cibo, farmaci, enzimi, ecc.).

Data la loro diversità e l'importanza che molti di questi hanno in relazione alla salute pubblica e all'industria farmaceutica e alimentare, ad esempio, i batteri sono stati ampiamente studiati, caratterizzati e sfruttati biotecnologicamente per più di 150 anni.

Differenze tra eubatteri e archeobatteri

Ci sono alcune differenze notevoli tra eubatteri e archeobatteri:

- Gli eubatteri hanno membrane composte da lipidi composte da una spina dorsale di glicerolo a cui gli acidi grassi sono esterificati, ma gli archeobatteri hanno legami simili all'etere tra acidi grassi e glicerolo.

- Anche la composizione della parete cellulare degli archei è diversa da quella dei batteri, con uno pseudopeptidoglicano che è il composto principale degli archei.

- Mentre gli eubatteri si trovano quasi ovunque nella biosfera, spesso si dice che gli archeobatteri siano limitati a siti "estremi" in termini di temperatura, salinità, pH, ecc..

- Sebbene anche gli archeobatteri non abbiano un nucleo, hanno cromosomi circolari associati a proteine ​​simili agli istoni, elementi assenti nei veri batteri..

- Si dice che i batteri siano sensibili alle sostanze antibiotiche, mentre gli archeobatteri non lo sono.

- Non sono stati segnalati archeobatteri patogeni per l'uomo, altrimenti quello dei batteri.

Riferimenti

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