Batteri: definizione, tipi ed esempi

I batteri sono gli organismi viventi più abbondanti sul pianeta, nonché alcune delle forme di vita più antiche conosciute. La semplicità e le minuscole dimensioni dei batteri mascherano in qualche modo la resilienza, l'antichità e ubiquità di queste forme di vita.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

I batteri sono organismi unicellulari e rappresentano uno dei due domini all'interno della categoria tassonomica nota come procarioti. L'altro è Archaea, che può sopravvivere ad alcune delle condizioni ambientali più estreme della Terra.

La parola "procariota" deriva dal greco "prima del nucleo", che evidenzia la principale differenza tra i procarioti e le loro controparti più recentemente emerse nella biosfera, eucarioti ("buon nucleo").

In breve, i procarioti sono organismi unicellulari con an anucleato cellula, mentre gli eucarioti sono organismi pluricellulari con nucleato cellule; esistono rare eccezioni in entrambe le categorie.

I batteri sono attivi praticamente in ogni ecosistema conosciuto del pianeta (un ecosistema è un insieme di organismi che interagiscono in un ambiente fisico comune).

Mentre la loro principale notorietà risiede nella loro capacità di causare una serie di malattie infettive, molti di loro potenzialmente fatali, molti batteri svolgono effettivamente ruoli benefici nella vita degli esseri umani e di altri eucarioti.

Quando due diversi tipi di organismi convivono in modi che sono vantaggiosi per entrambi, questo si chiama simbiosi. (Questo può essere contrastato con parassitismo, in cui uno dei due organismi beneficia a scapito dell'altro, ad esempio le tenie che vivono nell'intestino dei mammiferi e causano problemi alla salute umana nel processo.)

Un esempio di simbiosi batterio-umano è la produzione da parte di una particolare specie di batteri della vitamina K, una molecola essenziale nella coagulazione del sangue.

Altri batteri vivono in simbiosi sulla pelle umana e in altre parti del corpo e possono aiutare a distruggere le cellule che causano malattie e aiutare nel apparato digerente.

Inoltre, il panorama culinario sarebbe nettamente diverso senza batteri nel mix. Senza di loro, il mondo non avrebbe formaggio, yogurt e altri alimenti che si basano sulle attività controllate e monitorate di questi microrganismi per la loro produzione.

Meno dell'1% dei batteri conosciuti è in grado di causare malattie negli esseri umani.

Le infezioni batteriche, tuttavia, rimangono una delle maggiori cause di morte e malattia in tutto il mondo, in particolare nelle aree con scarsa igiene, alta densità di popolazione e accesso limitato agli antibiotici giusti per combattere i batteri: problemi di salute pubblica che, purtroppo, si riscontrano spesso in often combinazione.

Alcuni dei tipi più comuni di batteri che sono patogeni o che causano malattie negli esseri umani sono alcuni dei Streptococchi e Stafilococchi così come e. coli.

Streptococco e Stafilococco sono nomi di genere e ogni categoria include una varietà di specie patogene. e. coli, Corto per Escherichia coli, è un tipo specifico di batteri, quindi il nome del genere e della specie sono entrambi inclusi, così come Homo sapiens riferirsi all'uomo moderno.

Attraverso il mondo tassonomico, il nome del genere è sempre in maiuscolo, mentre il nome della specie non lo è mai.

Anche i batteri contribuiscono positivamente all'ecosistema globale partecipando a riciclo dei nutrienti (ad esempio, il ciclo del carbonio, il ciclo dell'azoto).

Questi processi restituiscono importanti molecole contenenti carbonio e azoto che sono passate dalla parte superiore del la cosiddetta catena alimentare ai batteri alla base del sistema, rendendoli disponibili per nuove piante e animali crescita; quando questi organismi muoiono, i loro atomi di carbonio e azoto trovano la loro strada nel suolo e nell'acqua, spesso dopo che i batteri hanno agito per decomporre i loro resti ed estrarre energia per la propria crescita.

I batteri esistono sulla Terra da circa 3,5 miliardi di anni, il che significa che esistono da circa tre quarti del tempo della Terra stessa.

(Si consideri che si ritiene che i dinosauri si siano estinti circa 65 milioni di anni fa; questo è meno di uno-cinquantesimo tanto in profondità nella storia geologica quanto lo è la comparsa dei batteri.)

I loro parenti procarioti, i archea, sono presenti da più tempo. Potresti vedere i termini in maiuscolo; Archaea e Bacteria sono anche i nomi dei domini tassonomici che comprendono questi organismi.

Gli "archeani", se non altro, non devono competere con le risorse con altri organismi, poiché abitano solo le zone più avverse ambienti immaginabili: acqua bollente o estremamente acida, piscine estremamente saline (salate), aperture vulcaniche ricche di zolfo e profondità interne ghiaccio antartico.

Si ritiene che la scissione di batteri e archaea sia avvenuta circa 4 miliardi di anni fa.

Sebbene sia facile vedere batteri e archaea come cugini stretti, a livello biochimico e genetico, questi due gruppi di organismi sono tanto diversi l'uno dall'altro quanto lo sono dagli esseri umani.

Gli eucarioti sono emersi per la prima volta milioni di anni dopo i primi batteri e si presume che la loro comparsa sia il risultato di un tipo di procariote che ne ha inghiottito un altro in un modo che si è "risolto" nel tempo; immagina che un soggiorno AirBnB si trasformi in una situazione di coinquilino permanente.

Nello specifico, il organelli all'interno delle cellule eucariotiche chiamate mitocondri, che sono responsabili del metabolismo aerobico e quindi delle dimensioni relativamente massicce che gli eucarioti possono raggiungere a causa di la loro dipendenza dall'ossigeno (aerobico significa "con ossigeno"), si pensa che un tempo fossero batteri indipendenti nel proprio giusto.

A nessuno è attribuita in modo univoco la scoperta dei batteri, tranne lo scienziato olandese del XVII secolo Antony von Leeuwenhoek è accreditato come il primo ad utilizzare un microscopio per condurre studi approfonditi su questi organismi.

Solo nel 1800 gli scienziati, tra cui Robert Koch e Louis Pasteur, apprendi che i batteri possono causare malattie nelle persone, e fu solo poco prima della seconda guerra mondiale, verso la fine della prima metà del XX secolo, che gli scienziati medici identificato e iniziato a fare uso di antibiotici, che sono sostanze chimiche naturali o sintetiche in grado di arrestare la riproduzione dei batteri nelle sue tracce, con o senza uccidere gli organismi a titolo definitivo.

Proprio come gli animali possono assumere una serie vertiginosa di forme fisiche da una specie all'altra, diversi tipi di batteri abbracciano una varietà di forme e dimensioni, come descritto nella sezione seguente.

Proprio come tutte le cellule eucariotiche hanno alcune caratteristiche in comune, tuttavia, molti attributi dei batteri sono universali.

Forse la struttura indipendente più importante di un batterio è il parete cellulare. (Si noti che "solo" circa il 90% dei batteri possiede effettivamente questa caratteristica.)

A parte la loro funzione e composizione chimica, la parete cellulare, che è esterna alla membrana cellulare che tutte le cellule hanno, viene utilizzato per dividere i batteri sulla base della risposta della parete a una procedura di laboratorio chiamata colorazione di Gram.

I cosiddetti batteri gram-positivi (G+), che trattengono la maggior parte del colorante utilizzato nel processo di colorazione, hanno pareti che mostrano un colore violaceo quando macchiato, mentre i batteri gram-negativi (G-), che rilasciano la maggior parte del colorante, appaiono rosa. (Tradizionalmente, "gram-positivo" e "gram-negativo" non sono maiuscoli nonostante la parola radice sia un nome proprio.)

Sia le pareti cellulari dei batteri G+ che quelle G- contengono sostanze chiamate peptidoglicani che non si trovano da nessun'altra parte in natura.

Circa il 90% delle pareti cellulari G+ è costituito da peptidoglicani, mentre il resto è costituito da teicoicoacido.

Al contrario, solo il 10% circa delle pareti delle cellule batteriche G è costituito da peptidoglicani. I batteri G includono anche una membrana plasmatica all'esterno della parete cellulare per completare il primario membrana cellulare sotto.

Insieme, la parete cellulare e una o due membrane cellulari di un batterio costituiscono ciò che è chiamato collettivamente il involucro cellulare.

L'informazione genetica dei batteri è contenuta nell'acido desossiribonucleico (DNA), proprio come negli eucarioti. Le cellule batteriche, tuttavia, mancano di nuclei, che è dove il DNA si trova negli eucarioti, quindi il DNA batterico si trova nel citoplasma (la sostanza della cellula all'interno della membrana cellulare) in una disposizione libera di filamenti chiamati called nucleoide.

•••scienze

All'esterno della parete cellulare e proiettate verso l'ambiente esterno vi sono varie strutture che partecipano al movimento dei batteri e allo scambio di informazioni genetiche con altri batteri.

UN flagello è una proiezione simile a una frusta che funziona in modo molto simile a un'elica su una barca ed è costituita da un filamento, un gancio e un motore, tutti fatti di proteine ​​diverse.

UN pilum (plurale pili) è una proiezione più piccola, simile a un capello che può svolgere un piccolo ruolo nella locomozione, ma è più spesso utilizzata per attaccare i batteri alle superfici di altre cellule. Quando quest'altra cellula è essa stessa un batterio, il risultato può essere la coniugazione o lo spostamento del DNA da una cellula batterica all'altra.

ribosomi, che sono presenti anche negli eucarioti, sono i siti di sintesi proteica all'interno delle cellule.

Trovate sparse nel citoplasma, queste strutture utilizzano informazioni codificate tramite il DNA in acido ribonucleico messaggero (mRNA) per costruire proteine ​​specifiche da subunità di amminoacidi trasportate ai ribosomi da altre proteine.

Oltre a dividere i batteri in categorie sulla base del loro comportamento di colorazione della parete cellulare sopra menzionato, i batteri possono essere distinti in base alla loro forma.

Ci sono tre forme base:

1. Cocci (singolare: coccus), che sono approssimativamente sferici
2. bacilli (bacillus), che sono a forma di bastoncino
3. S_pirilla_ (spirillum), che sono attorcigliati a forma di spirale.

I cocchi si trovano spesso nelle colonie.

diplococchi sono cocchi disposti a coppie; streptococchi si trovano in catene. Stafilococchi esistono in grappoli irregolari, a grappolo. I bacilli sono più grandi dei cocchi e quando si dividono il risultato può essere una catena (streptobacilli) o un ammasso globulare (coccobacilli).

Infine, la spirilla è disponibile in tre gusti: il vibrare, che è un'asta curva, a forma di virgola; il spirocheta, una spirale sottile e flessibile; e il "tipico" spirillum, che forma una spirale rigida.

I batteri si riproducono mediante un processo chiamato fissione binaria, che si traduce nella formazione di due batteri figli, ciascuno praticamente identico al batterio "genitore" nella composizione e uguali l'uno all'altro nelle dimensioni.

Questa è una forma di riproduzione asessuata ed è simile alla mitosi osservata nelle cellule eucariotiche.

La mitosi, tuttavia, si riferisce strettamente alla replicazione del materiale genetico di una cellula, o DNA. Sebbene ciò avvenga quasi di concerto con la divisione di intere cellule eucariotiche, la scissione di una cellula eucariotica in due è chiamata citochinesi.

Ricordiamo che il DNA di un batterio non è impacchettato in un nucleo, ma si trova piuttosto nel citoplasma in un insieme di filamenti organizzati in modo lasco.

In preparazione alla fissione binaria, l'intera cellula batterica si allunga in modo coordinato, con la parete cellulare e il citoplasma che diventano più estesi. Mentre ciò accade, la cellula inizia a creare una nuova copia completa del suo DNA (replicazione).

La "linea" lungo la quale si dividerà il batterio, chiamata a setto, si forma al centro della cella; la sintesi del setto si basa su una proteina chiamata FtsZ.

All'inizio, il setto sembra un anello, ma poi si fa strada verso i lati opposti della cellula, portando infine alla scissione e alla formazione di due batteri figli.

Poiché la fissione binaria risulta nella formazione di due organismi interi e funzionali, i tempi di generazione dei batteri, che sono spesso somministrati in ore, sono di solito molto più brevi di quelli degli organismi eucarioti, che sono tipicamente misurati in mesi o anni.

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