Autore Bruno Pacifici

Strutture della superficie cellulare dei batteri e inclusioni cellulari

Le fimbrie e i pili

Sex or conjugation Pili for the transfer of extrachromosomal DNA between donor and recipient.
Attachment Pili or Fimbriae. There are many and are used for attachment to surfaces. Pili are virulence factors.

Sono simili ai flagelli dal punto di vista strutturale, Em of Piliu ma non sono coinvolti nel movimento.

Le fimbrie sono notevolmente più corte dei flagelli e molto più numerose. Vi sono evidenze che suggeriscono che le fimbrie permettano ai microrganismi di aderire a superfici inerti o di formare pellicole o strati alla superficie di sostanze liquide.

I pili, strutturalmente simili alle fimbrie sono in genere più lunghi e presenti sulla superficie della cellula solo in una o due copie. Vi sono molti dati che indicano che i pili sono coinvolti nei processi di coniugazione dei batteri. I pili prendono anche parte ai fenomeni di adesione ai tessuti umani da parte di microrganismi patogeni.

Le capsule e gli strati mucosi

La gran parte delle sostanze mucose o vischiose secrete dai procarioti è costituita da polisaccaridi; solo alcune sono costituite da proteine. I termini capsula e strato mucoso vengono adottati per indicare gli strati polisaccaridici, ma può essere utilizzato anche il termine generale di glicocalice.

Gli strati che compongono il glicocalice sono organizzati come una fitta matrice che non permette il passaggio di particelle, quali ad esempio quelle d’inchiostro di china; una tale struttura viene anche detta capsula. Se il passaggio di particelle non viene impedito lo strato è definito mucoso.

Gli strati polisaccaridici esterni hanno un ruolo importante nell’adesione di alcuni microrganismi patogeni ai loro ospiti. Inoltre, poiché gi strati polisaccaridici esterni sono in grado di assorbire una notevole quantità d’acqua, è probabile che il glicocalice abbia un ruolo importante nella resistenza all’essiccamento.

Inclusioni e prodotti di riserva

Una delle inclusioni più comuni è costituita da acido poli-b-idrossibutirrico (PHB) un composto di tipo lipidico formato da unità ripetute di acido beta-idrossibutirrico.

La regione verde rappresenta l’unità monomerica

In effetti il numero di atomi di carbonio dell’unità monomerica può variare notevolmente a seconda del microrganismo, da un minimo di 4 ad un massimo di 18, dando luogo ad un intera classe di prodotti di riserva, i poli-b-idrossialcanoati (PHA). Le proprietà fisiche dei poliesteri contenenti costituenti monomerici diversi variano notevolmente; molti PHA hanno una consistenza simile alla plastica. I granuli di PHB costituiscono riserva di carbonio e di energia.

Un altro prodotto di riserva è il glicogeno un polimero simile all’amido costituito da subunità di glucosio.Analogamente ai granuli di PHB, il glicogeno costituisce una riserva di energia e di carbonio.

Molti microrganismi accumulano grandi riserve di fosfati inorganici sotto forma di granuli di polifosfati.

Molti procarioti sono in grado di ossidare composti sulfurei ridotti, come idrogeno solfito, tiosolfato e simili. Queste ossidazioni sono accoppiate a reazioni del metabolismo energetico o a processi biosintetici. In entrambi i casi all’interno della cellula si accumula zolfo allo stato elementare sotto forma di granuli facilmente visibili. I granuli di zolfo elementare rimangono all’interno della cellula finchè è presente un’altra fonte di zolfo ridotto. Quando questa si esaurisce, lo zolfo presente nei granuli si ossida generalmente a solfato, e i granuli scompaiono lentamente mano a mano che la reazione procede.

I magnetosomi sono delle particelle cristalline intracellulari costituite da un ossido di Ferro, la magnetite Fe₃O₄. I magnetosomi creano nella cellula un dipolo magnetico permanente, rendendola capace di rispondere ad un campo magnetico. Questi batteri presentano quindi il fenomeno della magnetotassi, ovvero al capacità di orientarsi e muoversi lungo le linee di campi geomagnetici. I magnetosomi sono circondati da una membrana di fosfolipidi, proteine e glicoproteine. Si ritiene che le proteine di membrana svolgano un ruolo nel precipitare il Fe³⁺ (trasportato nelle cellule in forma solubile da agenti chelanti) a Fe₃O₄.