Definizione di struttura batterica

Viviana Villamil Ramírez
Lic. in Biologia e Chimica. M.Sc. nei processi biotecnologici

In biologia si parte dall'idea che la forma derivi dalla funzione, quindi le strutture di gli organismi rispondono a un modello evolutivo, in cui svolgono al meglio una funzione determinato. I batteri ne sono un chiaro esempio, motivo per cui hanno morfologie differenti. I batteri presentano le seguenti strutture: membrana citoplasmatica, parete cellulare, strati superficiali, peli, fimbrine, inclusioni cellulari, vescicole gassose, endospore e flagelli.

Un batterio di forma ovoidale si chiama coccus e quando la sua forma è cilindrica si chiama bacillo. Tra questi due gruppi ci sono variazioni come la spirilla, che sono bacilli a forma di spirale. Altre cellule rimangono raggruppate dopo la divisione cellulare e formano gruppi di lunghe catene come streptococco o raggruppamenti sotto forma di grappoli d'uva come stafilococco.

La dimensione dei procarioti varia tra 0,2 µm e 700 µm ed è inversamente proporzionale alla velocità del loro metabolismo, poiché in cellule molto grandi la I processi di trasporto dei nutrienti possono essere inefficienti e qualificare il microrganismo come non competitivo rispetto a quelli che hanno una taglia minore. Oltre a questo, le piccole cellule hanno una superficie maggiore, che favorisce un maggiore scambio di nutrienti con il terreno e un maggiore tasso di crescita.

Membrana citoplasmatica

La membrana citoplasmatica è una struttura che circonda la cellula e che funge da barriera dall'ambiente esterno e protegge il contenuto del citoplasma. Un'altra delle sue funzioni è lo scambio di nutrienti e l'escrezione di prodotti di scarto cellulare, motivo per cui presenta a permeabilità selettiva. La membrana citoplasmatica è formata da un doppio strato di fosfolipidi (doppio strato fosfolipidico) dove I fosfolipidi o acidi grassi hanno caratteristiche idrofobiche e il glicerolo-fosfato ha caratteristiche idrofobiche. idrofilo.

Le estremità idrofile interagiscono con l'ambiente esterno e il citoplasma, mentre i fosfolipidi creano un ambiente idrofobo all'interno della membrana. La stabilità di detta membrana è generata dai legami ionici e dai legami idrogeno. Attaccato a questo, la membrana ha diversi tipi di proteine ​​​​associate; quelli periplasmatici che sono a contatto con l'ambiente esterno, permettono l'unione a diversi substrati o il trasporto di sostanze alla cellula, altri sono proteine ​​integrali che sono completamente associate alla membrana, enzimi che catalizzano reazioni bioenergetiche, proteine ​​di trasporto membrana; che consentono tre sistemi di trasporto: trasporto semplice, traslocazione di gruppo e trasporto ABC. Nel primo è richiesta solo la presenza di una proteina, nel secondo; è richiesto un gruppo di proteine ​​che aiutino nel trasporto e la molecola trasportata viene fosforilata e nel terzo si lega a tre proteine; uno che si lega al substrato, un altro che trasporta la molecola e un terzo che genera energia per il trasporto.

L'energia della cellula è prodotta nella membrana citoplasmatica, poiché la membrana può presentare un'energia caricato dalla separazione di ioni H+ e OH-, quindi può fornire diverse funzioni cellulari che richiedono energia. È importante ricordare che la membrana ha anche la funzione di espellere le proteine, poiché molte di esse idrolizzano diversi substrati per ottenere glucosio.

Parete cellulare

La parete cellulare è un'altra struttura batterica che mira a prevenire la lisi cellulare mediante pressione cellulare interna, promuovere la forma e la rigidità. Le pareti cellulari dei batteri sono costituite da peptidoglicano, un polisaccaride legato a un piccolo gruppo di amminoacidi. Questa struttura determina se il batterio è gram positivo o gram negativo, poiché nei batteri gram positivi il peptidoglicano rappresenta il 90% della parete cellulare e nelle cellule gram-negative rappresenta solo il 10%, completato da uno strato di lipopolisaccaride, questo strato lipopolisaccaridico può contenere endotossine che causano malattie per gli animali come i batteri patogeni del generi Salmonelle, shigella E Escherichia che causano sintomi intestinali tossici, a causa della sua membrana. I batteri Gram-negativi hanno anche proteine ​​chiamate porine nella loro parete cellulare, che funzionano come canali per il trasporto di sostanze idrofile. Alcune cellule procariotiche possono vivere senza una parete cellulare e sono chiamate protoplasti.

Altre strutture determinanti

Strati superficiali, peli e fimbrine Sono strutture che si formano dalla secrezione di diverse sostanze viscose. Le capsule e gli strati mucosi non fanno parte della parete cellulare, ma le loro funzioni sono il fissaggio delle cellule a superfici solide, formazione di biofilm, generano protezione tramite le capsule nei batteri patogeni in modo da non essere fagocitati dalle cellule del sistema immune. Fimbrine e peli sono strutture formate da proteine ​​e hanno anche funzioni diverse come; fissazione, ricezione e mobilità.

I batteri hanno spesso inclusioni cellulari che fungono da riserva energetica o di accumulo, tra questi si possono trovare acido poli-β-idrossibutirrico (PHB), glicogeno, polifosfato, magnetosomi.

IL vescicole gassose Sono presenti nei batteri planctonici, dove queste strutture hanno la funzione di fornire galleggiabilità al microrganismo e permetterne la sospensione a diverse profondità. essendo una strategia favorevole per i batteri fototrofici, poiché quando galleggiano possono essere posizionati ad un angolo strategico in modo che la luce li raggiunga ed esegua il processo di fotosintesi. Ogni vescicola è composta da due diverse proteine.

IL endospore Sono strutture che nascono da un processo chiamato sporulazione e sono un meccanismo di sopravvivenza. poiché sono resistenti al calore, alle sostanze chimiche, all'essiccazione, alla limitazione dei nutrienti, tra altri.

IL flagelli batterici Sono strutture lunghe e sottili che sono attaccate alla cella ad un'estremità con una forma elicoidale. Questa struttura permette il movimento rotatorio della cellula con l'ausilio dell'energia della forza motrice del protone. La formazione del flagello è data da una serie di geni associati al movimento del microrganismo e può muoversi a velocità superiori a 60 volte la lunghezza del flagello. cellula al secondo, superando così la velocità di movimento del ghepardo, poiché può muoversi 25 volte più velocemente della lunghezza della sua taglia per secondo.