Batteri

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Introduzione

Batteri Gruppo di organismi procarioti che, insieme ai cianobatteri, costituisce il regno delle monere. Il termine si riferisce all’insieme comprendente sia gli archeobatteri sia gli eubatteri.

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Caratteristiche generali

In genere le cellule batteriche sono lunghe da 1 a 10 micrometri (un micrometro è uguale a 1/1000 di mm) possiedono forme variabili, come quella a cocco (sferoidale), a spirillo (spiraliforme), a vibrione (a forma “di virgola”). Si trovano in quasi tutti gli ambienti: nell’aria, nel suolo, nell’acqua, nel ghiaccio, nelle sorgenti calde e perfino negli sbocchi idrotermali delle profondità oceaniche. Alcuni proliferano sugli alimenti, mentre altri stabiliscono varie forme di simbiosi con piante, animali e altri organismi.

Essendo organismi procarioti, i batteri sono delimitati da una membrana plasmatica e non possiedono, al loro interno, organuli e altri sistemi membranosi. Le reazioni metaboliche operate per attività enzimatica avvengono dunque a livello del citoplasma o della stessa membrana plasmatica. All’esterno della membrana la maggior parte degli eubatteri possiede una parete rigida, assai diversa da quella della cellula vegetale, e contenente come elemento fondamentale una molecola complessa, il peptidoglicano. All’esterno vi può essere una seconda struttura di protezione, la capsula. Gli archeobatteri possiedono invece tipi differenti di pareti, che possono essere composti da pseudomureina (una sostanza molto complessa di natura glicopeptidica), da subunità proteiche o glicoproteiche oppure da polisaccaridi complessi.

Non tutti i batteri sono in grado di muoversi. Quelli mobili sono generalmente provvisti di appendici locomotorie costituite da flagelli, isolati o a ciuffi, che sono dotati di un movimento a vite. Secondo la direzione in cui ruotano i flagelli, i batteri si muovono in avanti o sul posto. La direzione e la durata del movimento è regolata da recettori chimici, situati sulla membrana del batterio, che segnalano la presenza nelle vicinanze di sostanze nutritive o di materiali tossici.

La disciplina che studia la classificazione dei batteri e la prevenzione delle malattie causate da questi microrganismi prende il nome di batteriologia.

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Classificazione

Le classificazioni adottate per i batteri si basano in genere su varie caratteristiche strutturali, ecologiche, metaboliche e patogenetiche; ciò deriva dal fatto che non vi sono resti fossili che permettano di evidenziare i rapporti filogenetici tra i diversi gruppi. Indagini di tipo biochimico hanno messo in evidenza somiglianze che possono indurre a considerare più vicini, da un punto di vista evolutivo, alcuni gruppi rispetto ad altri; è stato così possibile differenziare due grandi raggruppamenti, quello degli archeobatteri e quello degli eubatteri, considerati dalla maggior parte degli autori phyla indipendenti nel regno delle monere.

Tra gli eubatteri si suole distinguere tra i Gram-positivi, che si colorano di blu-viola con la colorazione di Gram, dai Gram-negativi; tra le due classi, si possono individuare generi batterici caratterizzati da una determinata forma. In base a tale criterio, tra i cocchi Gram-positivi vi sono i batteri del genere Staphylococcus, Streptococcus ed Enterococcus; tra i cocchi Gram-negativi, il genere Neisseria. Tra i bacilli Gram-positivi sono compresi i generi Bacillus, Lactobacillus, Clostridium, Streptomyces; ai bacilli Gram-negativi sono ascritti numerosi generi, quali Escherichia, Salmonella, Haemophilus, Vibrio, Helicobacter, Chlamydia, Rickettsia, le spirochete, Legionella, Mycoplasma.

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Genetica e riproduzione

Il materiale genetico della cellula batterica è costituito da un doppio filamento di DNA circolare. In molti batteri sono, inoltre, presenti molecole di DNA accessorie e più piccole, dette plasmidi, che generalmente portano geni non essenziali per la riproduzione del batterio. Molti di questi plasmidi possono essere trasferiti da un batterio a un altro mediante un sistema di scambio del materiale genetico, detto coniugazione. Altri meccanismi che consentono di scambiare porzioni di materiale genetico sono la trasduzione, in cui il DNA viene trasferito dai virus batterici o batteriofagi, e la trasformazione, in cui il DNA viene inglobato nella cellula batterica direttamente dall’ambiente esterno.

Le cellule batteriche si moltiplicano per scissione binaria: il materiale genetico si duplica e si distribuisce ai due poli della cellula batterica, la quale si allunga e alla fine si divide in due cellule figlie identiche alla cellula madre. Alcuni batteri si riproducono ogni 20-40 minuti. In condizioni favorevoli, con una divisione ogni 30 minuti, da una sola cellula dopo 15 ore si possono ottenere circa un miliardo di nuove cellule, che formano una colonia spesso visibile a occhio nudo. In condizioni avverse alcuni batteri vanno incontro a un processo di divisione modificato, al termine del quale vengono prodotte forme quiescenti, dette spore, in grado di sopportare condizioni estreme di temperatura e umidità.