La forma della cellula batterica
I tipi morfologici fondamentali sono due:
- microrganismi sferici, detti cocchi
- microrganismi cilindrici, detti bacilli.
Sia i cocchi sia i bacilli spesso non si trovano isolati, in quanto durante la divisione cellulare la separazione di ciascuna cellula può risultare incompleta si hanno così:
- cocchi a coppia (diplococchi)
- cocchi a catena (streptococchi)
- cocchi a grappolo (stafilococchi)
- cocchi a tetrade (sarcine).
Anche i bacilli possono avere morfologie alquanto diverse e si distinguono:
- bacilli con forme a bastoncino (bacilli propriamente detti)
- bacilli a coppie (diplobacilli)
- bacilli a catena (streptobacilli)
- bacilli con forme assottigliate alle estremità (bacilli fusiformi)
- bacilli con una curva: vibrioni
- bacilli con due curve: spirilli
- bacilli con molte curve: spirochete.
I batteri possono essere mobili o immobili, e la motilità è dovuta alla presenza di appendici filamentose, dette flagelli o ciglia, che possono variare per posizione, numero e lunghezza.
La produzione di spore
Le spore sono la forma di resistenza di alcuni batteri Gram positivi detti “sporigeni”, a condizioni ambientali non adatte alla sopravvivenza del batterio. Il passaggio dalla forma vegetativa alla forma sporale può essere quindi determinato da ogni parametro fisico-chimico e nutrizionale sfavorevole (per es, la temperatura troppo alta così come quella troppo bassa, la mancanza di acqua, la presenza di un pH non ottimale, la presenza dell’ossigeno per i batteri anaerobi e l’assenza dello stesso per quelli aerobi, la mancanza di sostanze nutrienti particolari).
Le spore batteriche sono resistenti all’essiccamento, alle radiazioni ultraviolette, al calore e ai comuni disinfettanti.
Le spore batteriche sono strutture protettive, disidratate e pluristratificate, che permettono ai batteri di sopravvivere, anche per lunghissimi periodi, in uno stato di inerzia metabolica, dove tutte le funzioni vitali sono interrotte, ossia sospese fino a che non ricompaiano condizioni favorevoli alla germinazione, al passaggio cioè dallo stato sporale alla forma vegetativa.
Con la germinazione, che avviene quando le condizioni ambientali tornano favorevoli alla vita batterica, si ha la ripresa di tutte le funzioni del microrganismo e, cosa importante dal punto di vista medico, la ripresa della replicazione e dell’espressione dei fattori di patogenicità, che rappresentano la capacità di dare malattia.
Ultrastrutura della spora
La spora è formata da una parte centrale, detta core, costituita da contenuti citoplasmatici (una copia completa del cromosoma, proteine essenziali e ribosomi, calcio e acido dipicolinico) circondata dagli strati che, dall’interno verso l’esterno, sono:
- la membrana interna
- la parete della spora
- la corteccia
- la membrana esterna
- il rivestimento proteico
- l’esosporio
Sporogenesi
Il processo di sporificazione inizia con la produzione di acido dipicolinico (peculiare della spora. A questo segue la duplicazione del cromosoma e la separazione dei due nucleoidi, uno dei quali migra in un polo cellulare. Questo viene racchiuso da contenuti citoplasmatici e separato da un setto di membrana citoplasmatica dalla restante parte cellulare. Tale struttura è la prespora, sulla quale inizia l’apposizione delle varie membrane di rivestimento. La spora completa dei suoi involucri viene ricoperta di esosporio e liberata nell’ambiente (spora libera) per autolisi dello sporangio (la cellula madre che diventa di fatto una struttura cellulare residua).
Nei funghi ascomiceti, l’asco è lo sporangio che contiene le ascospore
Asco: dal greco askós = otre
È la cellula fertile che contiene le spore (di solito 4 oppure 8 spore) e che caratterizza gli Ascomiceti (Divisione Ascomycota). È la cellula corrispettiva del basidio che caratterizza i Basidiomiceti (Divisione Basidiomycota). A differenza del basidio che porta le spore mature all’esterno, l’asco protegge le spore al suo interno per poi farle fuoriuscire tramite vari meccanismi.
Gli aschi nei casi più comuni sono formati da una sorta di tubetto o baccello all’interno del quale maturano le spore. A maturazione avvenuta, le spore vengono espulse tramite un sistema dinamico-idraulico (espulsione) attraverso la sommità dell’asco che può presentarsi munita o meno di opercolo. In altri casi, come nei Tuber (tartufi) gli aschi sono a forma di sacchetto o palloncino e non vi è espulsione attiva delle spore: la loro diffusione avverrà a maturità per degrado o rottura del contenitore.
Per uscire dall’asco che le contiene, le spore devono trovare un varco opportuno. La fuoriuscita può avvenire con diverse modalità:
Gli aschi possiedono all’apice una specie di coperchio (detto opercolo) che si solleva (o si distacca dalla struttura) quando le spore sono mature; inoltre l’apertura che si trova sotto tale opercolo è larga quasi quanto il diametro della sezione stessa dell’asco: gli aschi, in tal caso, si dicono opercolati; le spore contenute negli ascomiceti ad aschi opercolati possono essere anche di grandi dimensioni, più o meno sferiche e possono avere anche ornamentazioni in rilievo visto che non trovano grosse difficoltà nel fuoriuscire dall’asco, grazie proprio allo “sportellino” rappresentato dall’opercolo e all’apertura “spaziosa” che l’opercolo lascia sotto di sé.
Gli aschi possiedono un semplice forellino apicale dal diametro ridotto (che funzionerà come uno sfintere) e non possiedono opercolo: in tal caso sono detti inopercolati. Di solito al loro interno si formano spore strette e fusiformi, senza ornamentazioni per permettere loro la fuoriuscita attraverso tale varco stretto.
C’è anche la situazione intermedia: aschi subopercolati. Si tratta di aschi che hanno opercolo ma l’apertura apicale che tale opercolo lascia sotto di sé è stretta come negli aschi inopercolati. Tale conformazione riguarda pochi ascomiceti (Famiglia delle Sarcoscyphaceae).
Esistono Generi con aschi privi di meccanismi per far fuoriuscire le spore: sono chiamati aschi prototunicati e la dispersione delle spore avviene, in tal caso, in conseguenza della rottura indifferenziata o alla decomposizione della parete dell’asco stesso: la distribuzione sul territorio delle spore rilasciate avverrà grazie all’azione degli animali che li mangiano e che, tramite le feci, li disperderanno nell’ambiente. È una caratteristica degli ascomiceti ipogei (come i tartufi). La forma di questi aschi è di solito irregolarmente globosa.
Le spore contenute negli aschi sono in genere 8 (aschi ottosporici) e si possono disporre in “fila indiana” all’interno dell’asco (spore uniseriate), oppure in “doppia fila” (spore biseriate). Ma esistono specie con un numero diverso di spore per asco: aschi tetrasporici (con 4 spore), o che ne contengono un numero variabile, anche dispari (come nei tartufi), o addirittura aschi multisporici (con 32 o più spore).
Infine gli aschi possono essere monotunicati se la loro parete esterna è formata da un solo tessuto o bitunicati (due tessuti distinti ne costituiscono la parete esterna) o tritunicati.
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