Cellula batterica

Parete cellulare

La cellula batterica

STRUTTURE FONDAMENTALI

• PARETE

•MEMBRANA

STRUTTURE ACCESSORIE

•PILI

•FLAGELLI

•CAPSULA

PareteParete battericabatterica

Organizzazione diversa della Organizzazione diversa della parete neiparete nei

• Gram positiviGram positivi• Gram negativiGram negativi• Acido –Alcool resistenti Acido –Alcool resistenti

(micobatteri)(micobatteri)

COLORAZIONE DI GRAM

Alcool etilico

Iodio, azione mordenzante

Colorante di contrasto, Safranina

Batterio Gram positivo Batterio Gram negativoMicrococcus luteus Escherichia coli

COLORAZIONE DI GRAM

Funzioni della parete batterica

1. PROTEZIONE

2. FORMA

3. PROCESSO DI DIVISIONE

SOLLECITAZIONI MECCANICHE

RIGONFIAMENTO OSMOTICO

Forme cellulari dei batteri

bacilli cocchi

spirilli

bacilli

Il monomero del Il monomero del PeptidoglicanoPeptidoglicano

NAM= N-Acetil muramico

NAG= N-Acetil glucosoammina,

Sono degli AMMINOZUCCHERI

PeptidoglicanoPeptidoglicano

• Scheletro glicanicoScheletro glicanico– Acido N-acetilmuramico Acido N-acetilmuramico NAMNAM– Acido N-acetilglucosammina Acido N-acetilglucosammina

NAGNAG

• Catene laterali peptidicheCatene laterali peptidiche– D- L- aminoacidiD- L- aminoacidi– Acido diaminopimelicoAcido diaminopimelico– Legami crociati peptidiciLegami crociati peptidici

Struttura del peptidoglicanoStruttura del peptidoglicano

legami crociati nei legami crociati nei batteri G-batteri G-

legami crociati nei legami crociati nei batteri G+batteri G+

TranspeptidazioneTranspeptidazione

Circa il 90% 10-15%

ACIDI TEICOICI

Batteri Gram positivi

Organizzazione della parete dei Gram -negativi

Membrana esterna

Struttura del LIPOPOLISACCARIDE (LPS)

Zuccheri insoliti: Hep= Eptosio

KDO= Ketodeossioctonico

Zuccheri

Regione variabile

ANTIGENE OLIPIDE A

CORE POLISACCARIDICO

Struttura del LIPOPOLISACCARIDE (LPS) ENDOTOSSINA

PARETE NEGLI ARCHEA

NAT= N-ACETILTALOSAMINURONICO

                                                                                                                                       

Oltre al peptidoglicano, la parete dei batteri acidi-alcool resistenti come Mycobacterium contiene grandi quantità di glicolipidi come acidi micolici, complessi arabinogalactano-lipidi, e lipoarabinomannano.

Struttura della parete dei batteri Acido-alcool resistenti(Micobatteri)

Membrana citoplasmatica dei batteri

FUNZIONE DELLA MEMBRANA CITOPLASMATICA NEI PROCARIOTI

1. REGOLA IL FLUSSO DEI NUTRIENTI

2. E’ SEDE DI PROCESSI BIOSINTETICI

3. PRODUZIONE DI ENERGIA

4. SITO DI ANCORAGGIO PER STRUTTURE ACCESSORIE

5. FUNZIONE DI SECREZIONE

6. FUNZIONE DI REGOLAZIONE

LEGAME ESTERELEGAME ETERE, TIPICO DEGLI ARCHEA

LIPIDI NEI PROCARIOTI

ISOPRENILE, TIPICO DEGLI ARCHEA

Lipidi negli Archea e organizzazione della membrana

fitanile

bifitanile

Legame etere

Lipidi negli Archea e organizzazione della membrana

Monostrato

lipidico

Sistemi di trasporto di membrana

Traslocazione di gruppo

interno

esterno

Spazio periplasmatico

Strutture accessorie della cellula batterica

• Flagelli• Pili• Capsula, sostanze polimeriche

extracellulari

Flagellibatterici

Flagelli batterici

Monotrico Anfitrico

Lofotrico Peritrico

Numero e disposizione dei flagelli in rapporto alla cellula

Flagello batterico

Struttura basale

uncino

Movimento antiorario

Movimento orario

Movimento antiorario

CHEMIOTASSI

Velocità relative di alcuni organismi

Organismi Km/hrLunghezza organismo/sec

Ghepardo 111 25

UOMO - Michael Johnson

37.5 5.4

BATTERI 0.00015 10

Gara di velocità tra organismi

MOTILITA’

COME SVELARE LA PRESENZA DEI FLAGELLI

•COLORAZIONE CON FUCSINA BASICA

•IMMUNOFLUORESCENZA

•MICROSCOPIO ELETTRONICO

COME OSSERVARE LA MOTILITA’

•MICROSCOPIO OTTICO

•USO DI TERRENI DI COLTURA SEMISOLIDI

PILO F

PILI:

PILI COMUNI,DI

TIPO I O FIMBRIE;

PILI DI TIPO IV;

PILI SESSUALI DI TIPO F

Pili o fimbrie in E. coli

CAPSULA BATTERICA

SOSTANZE POLIMERICHE EXTRACELLULARI

STRATI MUCOIDI

FUNZIONI DELLA CAPSULA

• ADERENZA es. Streptococcus mutans

• VIRULENZA es.Streptococcus pneumoniae

• RESISTENZA ALL’ESSICCAMENTO• RISERVA NUTRIZIONALE• DEPOSITO DI SOSTANZE DI RIFIUTO

• AGGREGAZIONE(BIOFILM)• PROTEZIONE(BIOFILM)

Capsula batterica

Microrganismo Composizione chimica Subunità strutturali

Batteri Gram-positivi

Bacillus anthracispolipeptide (acido poliglutammico)

Acido D-glutammico

Bacillus megaterium polipeptide e polisaccaridiAcido D-glutammico, amino zuccheri,

zuccheri

Streptococcus mutans polisaccaridi (destrano) glucosio

Streptococcus pneumoniae

polisaccaridi amino zuccheri, zuccheri

Streptococcus pyogenes

polisaccaride (acid ialuronico)N-acetyl-glucosammina e acido

glucuronico

Batteri Gram-negativi

Acetobacter xylinum Polisaccaride (cellulosa) glucosio

Escherichia coli polisaccaride (colonic acid)glucosio, galattosio, fucosio, acido

glucuronico

Pseudomonas aeruginosa

polisaccaride Acido mannuronico

Azotobacter vinelandii polisaccaride Acido glucuronico

Agrobacterium tumefaciens

polisaccaride (glucano) glucosio