Il Giornalino di Scienze: Vita da Batteri

Classe 1C, Scuola Secondaria 1° Grado Pula

SOMMARIO

Un mondo microscopico .................................... ….2

I viaggi di Gulliver ........ ...3

Stili di vita dei Batteri .. ...4

I Batteri più antichi e la culla della vita ............. ….5

La riproduzione dei batteri .................................... ….7

I Batteri nella storia : la Peste Nera ................... ….8

Come difenderci dai Batte-ri patogeni: gli antibiotici .................................... ..10

Come difenderci dai Batte-ri patogeni: i vaccini .... ..11

Giugno 2019

BATTERI AL MICROSCOPIO

I batteri sono organismi unicellulari, e rappresentano gli organi-smi più piccoli in grado di autoduplicarsi. La cellula batterica mi-sura circa un micron (un millesimo di millimetro) anche se varia-no da specie a specie. Le nostre cellule invece misurano in media 10-20 micron. In base alla forma possiamo classificare i batteri in: cocchi: con forma sferica bacilli con forma cilindrica coccobacilli: con forma variabile, tonda allungata e ovale vibrioni: bastoncelli ricurvi su un solo piano, a forma di virgola e con un flagello polare. spirilli o spirochete: ricurvi su più piani

"Leeuwenhoek vide diversi piccoli organismi che descrisse nelle sue lettere ."

UN MONDO MICROSCOPICO

DIMENSIONE DEI BATTERI

Il primo a scoprire i batteri non fu uno scienziato, fu invece un mercante di tessuti Antony van Leeuwenhoek! Nel 1676, usando un suo rudi-mentale microscopio per os-servare alcuni tessuti, vide di-versi piccoli organismi che de-scrisse nelle sue lettere . Van Leeuwenhoek sfruttò, per le sue ricerche, i grandi progressi compiuti nelle costruzioni del-le lenti, allo stesso modo di

Galileo Galilei, che mori nel 1642, quando van Leeuwen-hoek aveva dieci anni. Mentre Galileo usò il telesco-pio per osservare i corpi cele-sti, cioè oggetti molto grandi e lontani, lo scienziato olandese usò il microscopio per osserva-re organismi unicellulari con cui abbiamo a che fare ogni giorno, senza rendercene con-to.

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IL PAESE DI BROBDINGNAG

L’ISOLA VOLANTE DI LAPUTA

I VIAGGI DI GULLIVER: giganti e lillipuziani Jonathan Swift , 1726.

“Quando mi svegliai, feci per alzarmi, ma mi accorsi che non po-tevo fare un movimento: mi trovavo con braccia e gambe attac-cate a terra da ambo le parti, e legati i capelli nel modo medesi-mo...guardai in giù più che potevo e quale non fu la mia meravi-glia nel vedere un essere umano, alto meno di quindici centime-tri, armato di arco e di frecce!” “Il 16 giugno 1703 giungemmo in vista di un’isola, e, una volta sbarcati, m’inoltrai tutto solo all’interno...il paese era tutto colti-vato, ma con mia immensa sorpresa constatai che l’erba era alta, a dir poco, sette metri...vidi avanzare una creatura alta come un campanile e ad ogni passo faceva 10 metri; al suo grido appar-vero altri sette giganti, che vennero a mietere il campo dove mi ero nascosto….non potei fare a meno di pensare ai Lillipuziani. Indubbiamente i filosofi anno ragione quando dicono che nulla è grande o piccolo in sé, ma solo comparativamente. Forse il caso farà trovare ai Lillipuziani qualche contrada abita-ta da esseri tanto minuscoli rispetto a loro, quanto lo erano essi rispetto a me; e chi sa che anche questa colossale razza di mortali non possa essere superata a sua volta, in qualche re-mota parte del globo non ancora scoperta”.

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IL PAESE DI LILLIPUT

"quale non fu la mia meraviglia nel vedere un essere umano, alto meno di quindici centimetri, armato di ar-co e di frecce!”

LO SAPEVI CHE

“STILI DI VITA” DEI BATTERI

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BATTERI PARASSITI

La maggior parte delle persone pensa che tutti i batteri causino malattie, men-tre la maggior parte di essi svolge compiti indispensabili per la vita.

I batteri decompositori si nutrono di resti di piante e animali morti, rimettendo in circolo gli elementi che li costituivano, quindi hanno il compito di riciclare la materia organica.

Vivono sul corpo di altri organismi dai quali traggono nutrimento danneggiandoli.

BATTERI DECOMPOSITORI

Distinguiamo tra:

Batteri aerobi, che vivono in presenza di ossigeno;

Batteri anaerobi, che vivono in assenza di ossigeno.

Per quanto riguarda il modo di nutrirsi distinguiamo:

Batteri eterotrofi, che si nutrono di sostanze organiche già presenti

nell'ambiente;

Batteri autotrofi che fabbricano da loro stessi le sostanze organiche

I Virus, a differenza dei

batteri, non hanno una

cellula ma sono fatti sollo

di un rivestimento protei-

co che contiene materiale

genetico DNA o RNA.

I virus per sopravvivere

hanno bisogno di una cel-

lula ospite.

Una corretta igiene può prevenire molte infezioni batte-riche! Ricordati di lavarti le mani prima di mangiare, di non bere dalla bottiglia dove hanno bevuto altri per evi-tare possibili infezioni.

"quando vivere insieme può essere un vantaggio."

Crescono nei luoghi umidi. Sono chiamati cianobatteri o alghe az-zurre e sono stati i primi microrganismi capaci di svolgere la foto-sintesi. Ottengono la loro energia dal Sole, attraverso la fotosintesi clorofilliana.

Sono organismi acquatici, che vivono sia in acqua dolce che in ac-qua salata.

Una simbiosi è quando gli organismi appartenenti a due specie diverse si associano, e ricevono vantaggio reci-proco da questa unione.

Alcune specie di batteri vivono in simbiosi con le Leguminose, formando rigonfiamenti chiamati no-duli radicali. Questi batteri sono azotofissatori per-ché "fissano" l‘azoto dell'aria, di cui le piante hanno bisogno e ricevono in cambio ricevono nutrimento dalla pianta.

Flora batterica intestinale: alcuni batteri (lattobacilli) vivono nell'intestino dell'uomo, favorendo l'equili-brio intestinale dell'ospite.

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BATTERI FOTOSINTETICI

BATTERI SIMBIONTI

Radici di leguminose in simbiosi con batteri azotofissatori

Colonia di cianobatteri

La flora intestinale

https://www.my-personaltrainer.it/fisiologia/intestino.html

UNA SOLA CELLULA

La cellula batterica è composta da : un unico filamento

di DNA Citoplasma Parete cellulare Membrana plasma-

tica Capsula di protezio-

ne Un flagello o coda

LA CELLULA BATTERICA

Alcuni scienziati hanno scoperto tracce di attività microbica in

alcune delle rocce più antiche del mondo, datate tra i 3,8 e i 4,3

miliardi di anni, nel nord-est del Canada.

Gli scienziati ritengono che questi vecchissimi strati di quarzo

facessero parte di un sistema di vulcani sottomarini. Da queste

spaccature della crosta terrestre doveva uscire acqua bollente, e

questo inferno biochimico avrebbe funzionato come habitat per

l’origine della vita. Insomma come culla della vita.

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Una roccia con stromatoliti (strutture prodotte da comunità di batteri,

di 3,7 miliardi di anni fa

I BATTERI PIU’ ANTICHI E LA CULLA DELLA VITA (Corriere della sera, 2 marzo 2017)

"il batterio più 'veloce' del mondo (Vibrio natriegens) si riproduce in appena 10 minuti.

I batteri si riproducono attraverso un meccani-smo detto scissione che viene usato come mo-dalità di riproduzione degli organismi unicellu-lari.

Con questo processo i batteri che si formano

sono geneticamente uguali. I batteri però pos-

sono scambiarsi il DNA attraverso i pili, con un

meccanismo che si chiama coniugazione batte-

rica.

Il metodo di riproduzione dei batteri segue una legge matemati-ca che si chiama elevamento a potenza. I batteri si duplicano dopo un certo intervallo di tempo (diverso per ogni batterio) : da 1 batterio se ne formano 2, poi 4, 8 , 16, 32, 64, ..... si dice che la crescita è esponenziale!

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LA RIPRODUZIONE DEI BATTERI

UNA LEGGE MATEMATICA: CRESCERE VELOCEMENTE

tempo n. batteri

0 1

20 minuti 2

40 minuti 4

60 minuti 8

16

32

2h 64

128

256

3h 1.024

2.048

4.096

4h 8.196

16.392

32.784

5h 65.568

131.136

262.272

6h 524.544

1.049.088

2.098.176

7h 4.196.352

8.392.705

16.785.408

8 h 33.570.816

I BATTERI NELLA STORIA: la PESTE NERA

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La peste è una malattia infettiva di origine batterica causata dal batterio ”Yersinia pestis”. Viene trasmessa attraverso la pulce del ratto, e può essere trasmessa da uomo a uomo.

Un "medico" con la classica maschera a forma di becco, nel quale erano inserite spezie che si pensava purificassero l'aria evitando i contagi da peste, in una stampa di metà Seicento (Hulton Archive)

Nel XIV secolo, tra il 1348 e il 1359 un’epidemia di peste, la tristemente famosa PESTE NERA, spazzò in lungo e largo l’EUROPA, uccidendo più di venti milioni di persone. Questo flagello, che molti dell’epoca considera-vano un vero castigo divino, giunse nel vecchio continente attraverso le ZECCHE portate dai ratti che infestavano le navi provenienti dall’oriente. Per questo motivo, nel 1347, ai passeggeri di un vascello attraccato al porto di Ragusa , fu impo-

sto di attendere per un periodo di osservazione di trenta giorni , poi estesa a quaranta. Questo metodo venne subito accolto con favore da tutta Europa, e così comparvero i primi lazza-retti, dei centri di isolamento dove gli appestati venivano segregati e allontanati dal resto della popolazione.

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COME DIFENDERCI DAI BATTERI PATOGENI: gli ANTIBIOTICI

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L’antibiotico è una sostanza, prodotta da un microrganismo, capace di ucciderne altri. Oggi un anti-biotico può essere anche prodotto in laboratorio. La parola è di origine greca e vuole dire contro la vita. Venne scoperto casualmente nel 1928 da Alex Fleming che scoprì la penicillina, un antibiotico pro-dotto da alcune muffe (regno Fungi). Fleming, nel suo laboratorio di St. Martin a Londra, osservò che su alcune colture di batteri era cre-sciuta della muffa. La cosa incredibile fu il fatto che questa muffa aveva ucciso tutti i Batteri circo-stanti.

Una delle prime malattie ad essere curate mediante la somministrazione di antibiotici fu la Tubercolosi

Quando prendi l'antibiotico ricordati, che “moriranno” anche i batteri della flora intesti-nale. Ricordati di prendere subito i fermenti lattici.

L'antibiotico si può usare per sconfiggere molte malattie, come ad esempio la broncopolmonite. Molti batteri però possono sviluppare il fenomeno della RESISTENZA agli antibiotici e, anche per questo motivo, l’organizzazione Mondiale della Sanità consiglia di usarli solo in caso di effettiva necessità.

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Gli studi di Jenner furono continuati, circa un secolo dopo, dal biologo francese Louis Pasteur, in-torno al 1880, che rispetto a Jenner introdusse un’importante novità: non era più necessario in-trodurre nel corpo della persona da vaccinare i microbi della malattia, ma questi potevano essere alterati e resi innocui in modo da ridurre al minimo i rischi. Fu Pasteur a chiamare “vaccino” que-sti trattamenti, proprio in onore di Jenner che era stato il primo a scoprirli partendo da uno stu-dio sulle vacche.

COME DIFENDERCI DAI MICRORGANISMI PATOGENI: i VACCINI

L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha dichiarato che i vaccini rappresentano una delle più importanti scoperte mediche mai fatte dall’uomo!

Un vaccino è un prodotto costituito da una piccolissima quantità di microrganismi (virus o batteri) uccisi o resi innocui, o da una parte di essi. In questo modo viene stimolata nel corpo la risposta immunitaria, e anche la “memoria” immunitaria. Nel 1798 il medico inglese Edward Jenner scoprì il pri-mo vaccino, salvando tante vite umane dal vaiolo grazie ad un esperimento sul vaiolo dei bovini. In quel periodo l’Europa era devastata da un’epidemia di vaiolo (un virus), e lo scienziato notò che stranamen-te gli allevatori di mucche e cavalli non prendevano la malattia. Secondo lui la strana circostanza era dovuta al fatto che quegli allevatori avevano contratto la forma bovina del vaiolo (il cui nome scientifico è Variolae vac-cinae), non grave per gli umani, sviluppando una difesa anche contro il vaiolo umano.

Le vaccinazioni sono lo strumento più efficace per proteggere la salute collettiva attraverso l'immunità di gruppo. Nonostante le evidenze scientifiche, stiamo as-sistendo ad un costante calo delle coperture vaccinali sia nell'adulto che nel bambino.

http://www.who.int/en/

Testi: tutti gli alunni della classe 1C Disegni: Gabriele Corda