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Caratteristiche strutturali e funzionali della cellula procariotica.

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Caratteristiche strutturali e funzionali

della cellula procariotica.

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I batteri possiedono una struttura piccola e semplice se

confrontati con gli eucarioti, tuttavia presentano spesso forme e dimensioni caratteristiche.

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n  È composta da acidi teicoici e peptidoglicano (Gram+). Peptidoglicano

e membrana esterna costituita da lipopolisaccaridi, lipidi e proteine (Gram-).

n  Possiede una struttura rigida che conferisce una forma alla cellula e la

protegge dai fattori esterni.

n  Strato uniforme denso e spesso (da 100 a 800Å).

n  Costituisce una parte notevole del peso secco della cellula (10-40%).

n  È essenziale all’accrescimento ed alla divisione cellulare.

n  Protezione da danni di tipo meccanico ed osmotico.

n  Dalla parete dipendono molte caratteristiche tassonomiche dei

batteri: la forma, la suddivisione in Gram-positivi e Gram-negativi, la specificità antigenica.

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La struttura del peptidoglicano

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Confronto tra la parete dei batteri gram+(A)

e gram- (B)

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Lipopolysaccharide

Lipid A

• Glucosamine disaccharide • Beta hydroxy fatty acids Core • Heptoses • Ketodeoxyoctonic acid O-antigen Highly variable n Il lipide A, formato da un disaccaride di glucosammina fosforilata e acidi grassi. Eresponsabile dellazione tossica

dellLPS.

Antigene O: polisaccaride

lineare formato da 50-100 unita’ saccaridiche, permette di

distinguere tra sierotipi (ceppi) di una stessa specie batterica.

Fornisce una notevole compatezza al batterio

Core: polisaccaride

ramificato essenziale per la struttura del batterio

(15)

Gli Archaea non hanno peptidoglicano, alcuni hanno pareti formate da proteine e/o altri polimeri. Alcuni presentano quello

(16)

La membrana cellulare:

Steroli (colesterolo) assenti

sostituiti da terpenoidi con la stessa funzione di

stabilizzazione e compattamento!!

(17)

La membrana cellulare

- A livello della membrana plasmatica avvengono processi

metabolici quali respirazione e fotosintesi e l’individuazione

dei segnali ambientali per la chemiotassi.

- La membrana cellulare rappresenta un sistema altamente

organizzato e asimmetrico, ma al contempo estremamente

adattabile e dinamico.

- Lo spazio periplasmico contiene enzimi idrolitici e proteine

di legame per la processazione e l’assunzione dei nutrienti.

Puo’ essere occupato da una rete non compatta di

peptidoglicano. Molti enzimi periplasmatici nei Gram- sono

esoenzimi nei Gram+.

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Trascrizione batterica

Nei batteri, una singola RNA polimerasi sintetizza

tutto il mRNA e tutti gli rRNA ed i tRNA. Ci sono circa 7000 molecole

di RNA polimerasi in una cellula batterica di E. coli

e, di queste, tra i 2000 e i 5000 enzimi sono in

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La capsula batterica

Materiale escreto dalla cellula che per la

sua viscosità non si allontana dalla

c e l l u l a s t e s s a , c o s t i t u e n d o u n

rivestimento protettivo.

C o s t i t u i t a p r e v a l e n t e m e n t e d a

polisaccaridi, come destrano, destrina,

levano e cellulosa, e spesso da acidi

uronici.

Possiede una struttura polisaccaridica.

Nel

B.anthraci

è formata da un peptide

dell’acido D-glutamico.

Nelle specie patogene è un fattore di

virulenza in quanto protegge la cellula

dalla fagocitosi.

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-  I flagelli batterici sono molto

lunghi con uno spessore medio di 120 Å

-  Sono strutture elicoidali che

determinano il movimento cellulare per rotazione della struttura basale

-  Un flagello e’ composto da:

1)  Un lungo filamento elicoidale

che protrude dalla cellula per 5- 10 µm;

2)  Un gancio tubolare connesso

alla struttura del corpo basale; 3)  Il corpo basale che ancora il

flagello agli involucri cellulari e rappresenta il “motore” del

movimento rotatorio del flagello stesso.

(31)

Il movimento del flagello, normalmente è casuale.

In presenza di un gradiente di concentrazione di particolari nutrienti, il movimento della cellula batterica può mostrare dei fenomeni di CHEMIOTASSI, che dirigono la cellula verso la zona in cui la concentrazione di nutrienti è ottimale, Risposta ad Agenti Chemiotattici. Viceversa, nel caso di sostanze tossiche i batteri si portano nella zona di minor concentrazione, Risposta ad Agenti Chemiorepellenti.

La membrana citoplasmatica di un batterio mobile contiene dei chemiorecettori chiamati Proteine di Chemiotassi Leganti Gruppi Metilici (MCP), dotate di un recettore di membrana e di un modulo localizzato nella superficie interna che comunica con le proteine citoplasmatiche, le quali, infine, legano proteine di legame periplasmiche ad alta affinità. Le MCP subiscono cambiamenti nel loro grado di metilazione in seguito allo stimolo chemiotattico.

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Gli estremofili e le loro applicazioni industriali

-

termofili (resistenti alle temperature elevate)

-

psicrofili (resistenti alle basse temperature)

-

acidofili (resistenti a pH acido)

-

alcalofili (resistenti a un valore di pH

superiore a 10)

- alofili (resistenti alle elevate concentrazioni

saline).

(38)

Nei processi condotti a

temperature superiori ai 50°C, in

cui si ottengono un alto grado di

diffusione e solubilità di composti,

una ridotta viscosità e tensione

superficiale, un facile recupero di

prodotti volatili e la soppressione

di organismi patogeni per l'uomo,

l'impiego di batteri termofili va

sostituendo i tradizionali mesofili

perché i loro enzimi non si

denaturano alle alte temperature!!

(39)

Batteri termofili sono attualmente usati nella

produzione di alcoli e altri composti biologicamente

attivi (carotenoidi, aminoacidi, antibiotici), nella

rimozione di ioni metallici e composti organici da

rifiuti solidi o acquosi.

Enzimi termofili sono usati in campo alimentare per la

produzione di sciroppi ad alto contenuto di zuccheri

(amilasi, xiloso isomerasi, pullulanasi) e per migliorare

le proprietà organolettiche (pectinasi) o la digeribilità

di taluni cibi (

β

-galattosidasi); diverse proteasi e lipasi

termofile trovano impiego nell'industria dei detergenti

e nei processi di panificazione, la proteasi termolisina

di Bacillus thermoproteolyticus é impiegata nella

sintesi del dipeptide aspartame, un dolcificante a

basso contenuto calorico.

(40)

I microrganismi psicrofili

I batteri psicrofili hanno lipidi ricchi di acidi grassi

polinsaturi (come l'acido gamma linolenico e l'acido

arachidonico) che sono precursori di prostacicline,

prostaglandine, leucotrieni; potrebbero essere

impiegati per arricchire diete in alcune particolari

patologie (neuropatia diabetica ed eczema atopico).

anche le loro proteasi sono attive a basse

temperature e possono essere impiegate nella

produzione di formaggi. Alcuni psicrofili sono utilizzati

per produrre neve artificiale o nell'industria del gelato,

per la loro capacità di formare cristalli di ghiaccio a

temperature attorno agli 8°C.

(41)

I microrganismi acidofili e alcalofili

I batteri acidofili possono essere utilizzati per

l'estrazione di metalli (l'acidofilo Thiobacillus

ferrooxidans viene utilizzato per ottenere il rame).

I batteri alcalofili producono ciclodestrine, alcune

specie producono proteine con attività antibatterica

e antifungina. Le loro proteasi sono utilizzate per i

detergenti biologici.

(42)

I microrganismi alofili

I batteri alofili producono una vasta gamma di piccoli composti

organici compatibili con il metabolismo cellulare (zuccheri,

aminoacidi, betaine ed ectoine) e responsabili dell'equilibrio

osmotico della cellula e della stabilizzazione di proteine e acidi

nucleici. Una sostanza prodotta dai batteri alofili per regolare la

loro concentrazione interna di acqua, chiamata dai ricercatori

ectoina, è utilizzata nella produzione di creme e prodotti

idratanti. Ci sono anche microrganismi, anche di habitat

tradizionale, capaci di accumulare radionuclidi e metalli pesanti,

in un prossimo futuro potrebbero essere utilizzati nell'industria

del trattamento dei rifiuti.

Gli alofili presentano una grande quantità di nuove molecole

utilizzabili in vari settori: nella costruzione di materiali plastici

biodegradabili e biocompatibili, nell'industria dei detergenti e per

il recupero di olii, come nuovi antibiotici e composti antivirali.

(43)

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.

(44)

Scissione binaria di Escherichia coli; in rosso il nucleoide e in verde il citoplasma

(45)

Riproduzione dei batteri

•  Manca il fuso mitotico, ma si

forma un apparato mitotico primordiale nel quale risulta

centrale la funzione della membrana citoplasmatica

(46)

La duplicazione in

E.coli

Raggiungimento della massa di

inizio

Inizio del processo di divisione Inizio della replicazione del DNA Sintesi delle proteine di divisione Replicazione del DNA

Precursore del setto

Proteine di divisione

Sintesi di proteine regolative (dnaA?)

(47)

Replicazione del DNA batterico

Quando viene copiato il cromosoma circolare di E.coli la replicazione inizia da un unico punto, l’origine, e due forche replicative si muovono in direzione opposta

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Variabilita

genetica nei batteri:

Nonostante la mancanza di riproduzione sessuale i batteri sono caratterizzati da una notevole variabilita’ genetica ascrivibile a

diversi fattori:

-Tempi di duplicazione estremamente ridotti e conseguente aumento nella frequenza di mutazione spontanea rispetto alle

cellule eucariotiche.

- Presenza di meccanismi di trasferimento genico orizzontale:

CONIUGAZIONE

TRASFORMAZIONE TRASDUZIONE

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1.  Non richiede uno stretto contatto cellula-cellula

2.  Utilizza DNA libero

3.  Tipica dei batteri del suolo

4.  Le cellule in grado di captare il Dna libero vengono

definite competenti

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TRASFORMAZIONE

CELLULE COMPETENTI

TRASFORMAZIONE ARTIFICIALE

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TRASDUZIONE

I virus fanno da vettori di geni

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Plasmide F

Geni per il trasferimento Punto di origine del trasferiment o - È costituito da circa 22 geni. - La formazione del pilo F è sotto il controllo di 12 geni.

(58)

1.  Richiede uno stretto contatto cellula–cellula

2.  Nella cellula donatrice sono presenti plasmidi

coniugativi

3.  I plasmidi coniugativi presentano geni per il

(59)

-

Vengono definite nutrienti le sostanze utilizzate nei processi di biosintesi e nella produzione di energia. I nutrienti risultano essenziali per la crescita microbica

I NUTRIENTI

Macroelementi (macronutrienti): C, O, H, N, S, P, K, Ca, Mg e Fe g/L o mg/L Microelementi (elementi in tracce): Mn, Zn, Co, Cu µg/L

(60)
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Macronutrienti principali

Dopo il carbonio, l'elemento più abbondante nella cellula è l'azoto.

Una tipica cellula batterica è costituita dal 12 al 15 percento di azoto (in peso secco) e l'azoto è il principale costituente delle proteine e degli acidi nucleici. L'azoto è presente anche nel complesso polisaccaridico peptidoglicano.

Come principale costituente di aminoacidi e basi azotate, l'azoto è disponibile per gli organismi come azoto organico proveniente dalla degradazione e mineralizzazione degli organismi morti. Tuttavia, la maggior parte dell'azoto disponibile in natura è presente in forma inorganica, come ammoniaca (NH3) o nitrato (NO3‑). La maggior parte dei batteri è capace di usare ammoniaca come unica fonte di azoto e molti possono anche usare nitrati. L’atmosfera contiene una grande riserva di azoto, sotto forma di gas di azoto, N2, anche se l'azoto gassoso serve da fonte di azoto soltanto per i batteri che fissano l'azoto.

(62)

Il fosforo si trova in natura sotto forma di fosfato organico ed inorganico, ed è usato dalla cellula principalmente come componente degli acidi nucleici e dei fosfolipidi. La maggior parte dei microrganismi utilizza il fosfato inorganico (P043‑ ) per la crescita. Il fosfato organico si trova molto spesso in natura, comunque, e può essere utilizzato grazie all'azione di enzimi cellulari chiamati fosfatasi, che idrolizzano l'estere del fosfato organico, rilasciando fosfato inorganico libero.

Lo zolfo è richiesto dagli organismi in quanto ha un ruolo strutturale negli aminoacidi cisteina e metionina, e perché è presente in un gran numero di vitamine (tiamina, biotina e acido lipoico). Lo zolfo è sottoposto a varie trasformazioni chimiche eseguite esclusivamente dai microrganismi, ed è disponibile per gli organismi in molte forme. La maggior parte dello zolfo cellulare ha origine da fonti inorganiche, solfato (S042‑) o solfuro (HS‑).

Il potassio è richiesto da tutti gli organismi. Molti enzimi, inclusi alcuni di quelli coinvolti nella sintesi proteica, sono specificamente attivati dal potassio.

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n  Il magnesio ha la funzione di stabilizzare i ribosomi, la membrana

cellulare e gli acidi nucleici, ed è anche richiesto per l'attività di molti enzimi, specialmente quelli coinvolti nel trasferimento dei fosfati. Per la crescita cellulare, quindi, sono richieste grandi quantità di magnesio.

n  Il calcio, che non è essenziale per la crescita di molti microrganismi,

può aiutare a stabilizzare la parete cellulare batterica e gioca un ruolo chiave nella stabilità al calore delle endospore.

n  Il sodio è necessario per alcuni, ma non per tutti gli organismi, in

relazione alla disponibilità ambientale. Ad esempio, l'acqua di mare ha un alto contenuto di sodio, e i microrganismi marini generalmente

richiedono sodio per la crescita, mentre le forme d'acqua dolce sono normalmente capaci di crescere in assenza di sodio.

n  Il ferro è richiesto in grandi quantità benché non a livello degli altri

macronutrienti. Il ferro è presente in un certo numero di proteine della cellula, particolarmente quelle coinvolte nella respirazione.

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MICRONUTRIENTI

•  Il cobalto è necessario soltanto per la formazione della vitamina B12.

•  Lo zinco ha un ruolo strutturale in molti enzimi incluse la anidrasi carbonica,

l'alcool deidrogenasi, le RNA e DNA polimerasi, e altre proteine che legano il DNA.

•  Il molibdeno è presente in alcuni enzimi chiamati libdoflavoproteine, coinvolti

nella riduzione del nitrato assimilato, e nella nitrogenasi, l'enzima coinvolto nella riduzione dell'N2.

•  Il rame ha un ruolo importante in alcuni enzimi coinvolti nella respirazione. Come

il ferro, lo ione rame è un sito di reazione con l'02.

•  Il manganese è un attivatore per molti enzimi ed è anche presente in alcune

superossido dismutasi, enzimi di importanza critica per la detossificazione delle forme tossiche dell'ossigeno. Il manganese ha anche un ruolo importante nella fotosintesi delle piante verdi.

•  Il nichel è presente negli enzimì chiamati idrogenasi che funzionano sia per

assorbire che per sviluppare H2.

•  Il tungsteno e il selenio sono richiesti da quei procarioti capaci di metabolizzare il

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Fattori di crescita

I fattori di crescita sono tutti quei composti organici

che risultano componenti cellulari essenziali, o loro

precursori, dei quali l’organismo ha necessita’

ma che non riesce a sintetizzare.

Amminoacidi

Purine e pirimidine

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Diffusione facilitata

La diffusione passiva e’ il processo con cui le molecole si

spostano da una regione

all’altra secondo un gradiente di concentrazione. Quando la diffusione viene favorita dalla presenza di un vettore, quale

una permeasi, si parla di

diffusione facilitata. Tale meccanismo e’ reversibile;se il

gradiente di concentrazione viene a mancare, non vi e’ piu’

alcun movimento molecolare verso l’interno.

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Diffusione facilitata

Gradiente di concentrazione Velocita ’ d i tr aspor to

Il glicerolo viene trasportato per diffusione facilitata in E.coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas, Bacillus e in molti altri batteri. Questo

(70)
(71)

Traslocazione di gruppo

Viene definito come traslocazione di gruppo un processo in cui una molecola, penetrata passivamente nella cellula, subisce una modificazione chimica in modo tale da non poter piu’ fuggire

(72)

Il sistema di trasporto del fosfoenolpiruvato

(PEP)-(sistema della fosfotranferasi) PTS

(73)

•  Sistema della fosfotransferasi degli zuccheri,

Il sistema di trasporto del fosfoenolpiruvato

(PEP)-(sistema della fosfotranferasi) PTS

PEP + zucchero esterno Piruvato + zucchero-P (interno) Gli enzimi II e III trasportano solo particolari zuccheri e sono diversi per i vari PTS, mentre l’enzima I e l’HPR sono comuni a tutti i PTS (phosphotransferase system)

E.coli e S.typhymurium assumono glucosio, fruttosio, lattosio,mannitolo, sorbitolo, galattitolo e altri zuccheri

mediante la traslocazione di gruppo.

Le proteine del PTS si comportano come chemiorecettori per la chemiotassi

(74)

Assorbimento del ferro

L’assorbimento del ferro e’ reso difficile

dalla estrema

insolubilita’ dello ione ferrico Fe 3+, e dei suoi

derivati, il che rende disponibili solo piccole

quantita’ di ferro libero per il trasporto

I siderofori sono molecole a basso peso molecolare in grado di complessarsi con lo ione ferrico e di fornirlo alla cellula.

Dopo che il ferro e’ penetrato nella cellula, subisce una riduzione alla forma

(75)

Parecchi  aspe+i  del  metabolismo  microbico  sono  comuni  a  

quelli  degli  organismi  superiori

 

come  ad  esempio  il  trasporto  

di  ele+roni  associato  alle  reazioni  di  ossido-­‐‑riduzione,  o  l’uso  

della  molecola  di  ATP  (adenosina  trifosfato)  come  principale  

fonte  di  energia  chimica  e  forma  di  utilizzazione  dell’energia.

Tu+avia  nei  microrganismi,  e  nei  procarioti  in  particolare,  

sono  presenti  parecchi  tipi  di  processi  che  sono  sconosciuti  

(76)

I  microrganismi  sono  cara+erizzati  da  una  grande  

versatilità  metabolica

,  sia  tra  le  varie  specie  sia  all’interno  

della  stessa  specie  o  ceppo.  Ad  esempio,  E.  coli  può  

produrre  energia  per  respirazione  o  fermentazione,  può  

utilizzare  l’O

2

 come  acce+ore  finale  di  ele+roni  

(respirazione  aerobia)  o  al  contrario  respirare  in  condizioni  

anaerobiche  utilizzando  un  diverso  acce+ore  terminale  di  

ele+roni,  inoltre  può  utilizzare  il  glucosio  e  il  la+osio  

come  fonte  di  carbonio  o+enendo  tu+e  le  biomolecole  

(77)

Da  un  punto  di  vista  nutrizionale  e  metabolico  esistono,  

per  semplificare,  tre  principali  gruppi  di  microrganismi:  

I  chemioautotrofi  o  chemiolitotrofi

Gli  eterotrofi  

(78)
(79)

Nel  caso  degli  eterotrofi  chemiorganotrofi,  l’energia  viene  

o2enuta  per  ossidazione  dei  composti  organici.  I  

carboidrati  (il  glucosio  in  particolare)  sono  i  più  comuni  

composti  organici  utilizzati  sia  come  fonte  di  energia  sia  

come  fonte  di  carbonio.  L’ossidazione  di  questi  composti  

ha  come  risultato  la  sintesi  di  ATP  come  fonte  di  energia  

chimica  utilizzabile  per  tu2i  i  processi  vitali.  L’ATP  può  

essere  generato  con  un  processo  di  fosforilazione  a  livello  

di  substrato,  o  con  un  processo  di  fosforilazione  

ossidativa.  Il  primo  caso  è  tipico  della  fermentazione:  in  

tale  processo  si  ha  un’ossidazione  non  completa  della  

molecola  organica  e  l’acce2ore  finale  di  ele2roni  è  un’altra  

molecola  organica  interna  allo  stesso  processo.  Quando  

l’ossidazione  della  molecola  organica  è  completa  e  

l’acce2ore  finale  di  ele2roni  è  l’O

2

 si  parla  di  respirazione  

(aerobia  in  questo  caso).  

(80)

L’ossidazione  completa  del  glucosio  coinvolge  tre  

vie   biochimiche:   a)  

la   glicolisi   (via   di   Embden  

Meyerhof)   b)  

il   ciclo   degli   acidi   tricarbossilici  

(ciclo  di  Krebs)  c)  

la  fosforilazione

 

ossidativa.  La  

glicolisi  è  una  delle  possibili  vie,  nei  procarioti,  di  

utilizzazione   del   glucosio   ed   è   un   processo  

comune   anche   al   metabolismo   anaerobico   e  

(81)

n  In alcune specie batteriche la completa ossidazione del

substrato organico avviene utilizzando accettori finali di elettroni diversi dall’O2 .

n  Questo tipo di respirazione in assenza di ossigeno è tipica

degli anaerobi facoltativi (come Escherichia coli), di

batteri del suolo (batteri denitrificanti) e degli archea.

n  Nel caso di E.coli l’accettore finale di elettroni può essere il

nitrato o un composto organico come il fumarato che viene ridotto a succinato.

n  I batteri denitrificanti appartenenti al genere Bacillus o

Pseudomonas, presentano come accettare alternativo di

elettroni il nitrato, gli enzimi implicati in tale processo sono delle reduttasi: a secondo del numero di elettroni accettati si possono formare NO2-, NH

(82)

n  I metanobatteri (archea) utilizzano la CO2 come accettore

finale di elettroni: questo processo è la fonte principale di produzione di CH4 (metano) del pianeta. In questo caso però si tratta di un processo di produzione di energia particolare-la metanogenesi- piuttosto che di respirazione vera e propria.

n  Altri microrganismi (Desulfovibrio) utilizzano composti

ossidati, ad esempio i solfati (SO42-), come accettori finali di elettroni, dando origine a H2S e ad altri composti ridotti dello zolfo.

n  Sia la metanogenesi, sia la riduzione dei solfati sono tipici

di microrganismi che vivono in ambienti fortemente anaerobici come i sedimenti del fondo di laghi ecc.

(83)

Le alternative metaboliche

ACCETTORE DI

ELETTRONI Prodotto finale NOME DEL PROCESSO

O2 H2O RESPIRAZIONE AEROBIA

NO3 NO2, NH3 or N2 Respirazione anaerobia: denitrificazione

SO4 S or H2S Respirazione anaerobia : riduzione solfati

fumarato succinato respirazione anaerobia : con accettore organico di e-

CO2 CH4 METANOGENESI (Archea)

Bacillus,

Pseudomonas

Desulfovibrio E.coli

(84)

I chemioautotrofi o chemiolitotrofi

A i m i c r o r g a n i s m i c h e m i o a u t o t r o f i o

chemiolitotrofi appartengono batteri che utilizzano

l’ossidazione di composti inorganici come fonte di

energia e la CO

2

come fonte di carbonio. L’energia

necessaria alla riduzione della CO

2

in glucosio

(reazione endoergonica) non deriva dalla energia

radiante come nella fotosintesi, ma dall’ossidazione

di piccoli composti inorganici. A questo gruppo di

microrganismi appartengono i

batteri nitrificanti

che sono i principali protagonisti del ciclo dell’azoto

nella biosfera.

(85)

CHEMIOLITOTROFI

Gruppo fisiologico Fonte di energia Prodotti finali ossidati microrganismo Batteri

dell’idrogeno H2 H2O Alcaligenes, Pseudomonas

Metanogeni H2 H2O Methanobacterium

carbossidobatteri CO CO2 Rhodospirillum, Azotobacter

batteri

nitrificanti NH3 NO2 Nitrosomonas

batteri

nitrificanti NO2 NO3 Nitrobacter

ossidanti zolfo H2S or S SO4 Thiobacillus, Sulfolobus

Ferro-batteri Fe ++ Fe+++ Gallionella,

(86)

I fotosintetici

Fotosintetici autotrofi ossigenici (cianobatteri) utilizzano l’energia

radiante come fonte di energia e la CO2 come fonte di carbonio.

Fotoautotrofi non ossigenici (batteri sulfurei verdi e batteri sulfurei purpurei) utilizzano l’energia luminosa come fonte di

energia e la CO2 come fonte di carbonio, ma utilizzano composti ridotti dello zolfo come donatori di idrogeno, anziché acqua e quindi il processo si svolge senza produzione di O2. Questi batteri presentano un solo fotosistema e hanno un pigmento particolare chiamato

batterioclorofilla che assorbe nel range 800-1100nm.

I fototrofi facoltativi, possono anche utilizzare composti organici

come fonte di energia ed effettuano un’efficiente respirazione in presenza di O2. Le specie del genere Rhodospirillum e Rhodobacter utilizzano la luce come fonte di energia e acidi organici come fonte di carbonio. Il processo fotosintetico è anossigenico, infatti questi batteri usano una grande quantità di composti donatori di elettroni ( ad eccezione dell’acqua e dei composti ridotti dello zolfo). Il tipico habitat di queste specie è caratterizzato da grande irradiazione solare, bassa tensione di O2 ed alta concentrazione salina (si tratta di batteri alofili).

(87)

I  microrganismi  sono  in  grado  di  metabolizzare  carboidrati  diversi   dal  glucosio,  che  possono  provenire  sia  dall’esterno  della  cellula  sia  

da  fonti  intracellulari.  Spesso  le  fasi  iniziali  della  degradazione  dei   carboidrati  che  provengono  dall’esterno  risultano  essere  diverse  

rispe2o  a  quelle  impiegate  per  le  riserve  intracellulari

Molti  microrganismi  riescono  a  sopravvivere  per  lunghi  periodi  in   assenza  di  nutrienti  esogeni  perche’  riescono  a  catabolizzare  le  

riserve  intracellulari  di  glucosio,  amido,  poli-­‐‑β-­‐‑idrossibutirrato,  e  

altre  riserve  energetiche.

I  microrganismi  utilizzano  anche  i  lipidi  come  fonte  di  energia   (trigliceridi  e  triacilgliceroli)

Alcuni  ba2eri  e  funghi  ,  sopra2u2o  quelli  patogeni  e  quelli   responsabili  del  deterioramento  dei  cibi,  possono  utilizzare  le  

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