Classificazione Oggi 5000 specie batteriche Essi sono suddivisi

Classificazione Ø Oggi: 5000 specie batteriche. Ø Essi sono suddivisi in : Archebatteri e Eubatteri. Ø I procarioti furono le prime cellule del nostro pianeta, dato che due miliardi d'anni fa esistevano solo i batteri. Più o meno un miliardo e mezzo di anni fa in seguito ad una simbiosi stabile tra differenti elementi procariotici basilari, comparvero i primi eucarioti (cellule nucleate).

Definizione ØI batteri sono organismi procarioti unicellulari di dimensioni microscopiche caratterizzati dall’assenza di un nucleo morfologicamente definito e sono aerobi cioè per vivere hanno bisogno dell’ossigeno.

Dove si trovano? Ovunque: Ø nel nostro corpo e in tutto l’ambiente che ci circonda; Ø all’interno dell’intestino umano; Ø nella massa corporea degli animali;

Caratteristiche generali Ø Organismo procariote unicellulare. Ø Dimensioni nell’ordine del micrometro (milionesima parte del metro). Ø Forma che varia in relazione al tipo di batterio.

Ø Cocco: forma sferica Ø Bacillo: forma a bastoncello Ø Vibrioni: Ø Spirilli: forma a virgola forma a spirale Ø Spirocheta: forma a cavatappi

Vibrioni

Cellula batterica

Quali sono i tipi di batteri? Ø criofili Ø mesofili Ø termofili Ø aerobi Ø anaerobi (obbligati o facoltativi)

Ø intestinali Ø microaerofili Ø autotrofi (fotosintetici e chemiosintetici) Ø eterotrofi Ø magnetotattici

magnetotattici Autotrofi fotosintetici

La catena alimentare Ø Ø La catena alimentare è una sequenza di organismi in relazione tra loro come prede e predatori. Tramite la catena alimentare avviene lo scambio di energia tra gli organismi. Il livello di nutrizione degli organismi viene chiamato livello trofico. Le catene alimentari si interconnettono e un organismo può far parte di un diverso livello trofico a seconda della catena alimentare stessa. In ogni ecosistema c’è un flusso di energia che si disperde tra i livelli trofici.

Livelli trofici Ø Ø Ø Primo livello: è occupato dal produttore primario, una pianta o un’alga generalmente. Secondo livello: consumatori primari: animali erbivori che si nutrono dei produttori primari. Parte dell’energia chimica assunta dall’animale viene utilizzata per le proprie attività metaboliche, un'altra parte aumenta la biomassa. Terzo livello: consumatori secondari, gli animali carnivori che si nutrono di altri animali.

Il ciclo dell’azoto Ø Il ciclo dell’azoto è un ciclo biogeochimico. I vari organismi viventi si scambiano elementi chimici tramite la catena alimentare e avviene anche tra gli stessi organisti e l'ambiente esterno. Ø L'azoto in questo ciclo si sposta tra atmosfera, essere viventi e terreno.

Il ciclo del carbonio È un ciclo biogeochimico attraverso il quale il carbonio viene scambiato tra la geosfera. L'interscambio è legato a processi chimici, fisici, geologici e biologici. Ø Tutti gli organismi viventi producono anidride carbonica. Ø Le piante fissano il composto e fotosintetizzano. Ø Gli organismi decompositori producono l'anidride carbonica. Ø Nell’acqua le alghe fissano il composto inorganico e con la presenza di zooplancton nell’acqua si possono formare le rocce carbonatiche. Ø

Il ciclo del fosforo Ø Il serbatoio di fosforo è rappresentato dai sedimenti marini e dalle rocce sedimentarie e gli organismi decompositori liberano fosforo dai tessuti morti, che nelle acque marine, aggiunto ai fosfati solubili che si accumulano per precipitazioni, vengono inglobati dalle rocce sedimentarie che riaffioreranno a terra attraverso movimenti geologici.

La riproduzione Ø La riproduzione dei batteri è asessuata e avviene mediante la divisione di un individuo in due cellule figlie uguali tra loro e identiche alla progenitrice e viene definito scissione binaria, processo molto simile, ma molto più semplice della mitosi cellulare. Ø Questo processo si ripete, ogni divisione impiega circa 30 minuti, e la coltura batterica cresce.

Aggregati batterici Diplococchi Stafilococchi Sarcine Tetradi Streptococchi

Streptococchi Diplococchi

Genetica I batteri possono passare informazioni genetiche ad altri batteri riceventi, che possono acquisire nuovi caratteri. Il batterio ha un unico cromosoma. Trasmissione univoca Ricombinazione genetica

L’evoluzione dei batteri è garantita da due meccanismi principali: MUTAZIONI RICOMBINAZIONI

Ø Il genoma batterico è costituito dall'insieme di geni situati sia sul cromosoma che negli eventuali elementi genetici extracromosomici (plasmidi, batteriofagi).

TRASFORMAZIONE Passaggio di frammenti di DNA libero ad un batterio ricevente. CONIUGAZIONE Trasferimento genico attraverso il contatto fisico tra due batteri, di cui il donatore è denominato F+ (fertilità positivo) mentre il ricevente F-. TRASDUZIONE Il trasferimento è mediato da un virus dei batteri chiamato batteriofago.

Trasduzione Coniugazione Trasformazione

Ciclo litico: CICLO LITICO: il DNA si replica, vengono sintetizzati RNA e proteine virali; queste ultime si uniscono fra loro per formare nuovi virus, nella cui testa si inserisce il genoma virale neoformato. Al termine del processo, il batterio va incontro a lisi e a liberazione dei virus. Ciclo lisogeno: CICLO LISOGENO: quando il virus infetta il batterio il suo DNA va ad integrarsi nel DNA batterico. I fagi che hanno un ciclo lisogeno vengono chiamati virus temperati, perché il loro DNA si integra nel cromosoma batterico e viene trasferito alle nuove generazioni senza determinare alcun danno per il batterio.

Antibiotici Ø Ø A seconda degli effetti sul microrganismo, gli antibatterici si dividono in: ANTIBIOTICI BATTERIOSTATICI: bloccano la crescita del batterio, agevolandone l'eliminazione da parte dell'organismo. ANTIBIOTICI BATTERICIDI: che determinano la morte del batterio. RESISTENZA AGLI ANTIBIOTICI Ø I batteri possono sviluppare una certa resistenza ai farmaci per la comparsa di mutazioni spontanee o per l'acquisizione di un plasmide durante il meccanismo di trasferimento genetico. Ø Molte volte l'attività batteriostatica o battericida dipende dal dosaggio di assunzione.

Un batterio deve far parte di un sistema simbiotico per poter sopravvivere nell'ambiente naturale.

Simbiosi Ø Obbligata: gli organismi simbionti dipendono l'uno dall'altro, e la loro sopravvivenza è fortemente condizionata dalla loro unione Ø Facoltativa: gli organismi possono - anche se non necessariamente devono - vivere insieme per trarre beneficio reciproco

Tipi di simbiosi Ø Simbiosi mutualistica o mutualismo Ø Parassitismo Ø Commensalismo Ø Inquilinismo Ø Amensalismo

Negli animali Nel cibo Nell’uomo Nella cavità orale dell’uomo

Come vivono i batteri? la maggior parte dei batteri vive in comunità miste: molte hanno estensione assai ridotta, altre sono molto grandi. Ø una comunità di ceppi batterici variamente mescolati costituisce un’ectosimbiosi, un sistema estremamente efficiente e che ha effetto stabilizzante sull’ambiente. Ø

Teoria endosimbiontica Ø Secondo la teoria endosimbiontica, la stretta relazione, nonché unione, tra due e più organismi procarioti ha inesorabilmente condotto alla creazione di forme di vita sempre più complesse, fino al raggiungimento di una simbiosi permanente a tutti gli effetti, in cui nessuno tra i partner simbiotici avrebbe potuto sottrarsi all'altro.