Classificazione e Caratteristiche dei Procarioti e Eucarioti

Procarioti

• Alcuni procarioti presentano caratteristiche biochimiche più simili agli eucarioti che ai batteri.
• Abitano ambienti estremi.

Dominio Eukarya

• Comprende gli eucarioti, suddivisi in quattro regni: Funghi, Protisti, Piante e Animali.
• Possono essere unicellulari (es. lievito Saccharomyces cerevisiae) o pluricellulari (muffe).
• Si riproducono sessualmente.

Classificazione degli Esseri Viventi e Tassonomia

• La tassonomia è la branca della batteriologia che si occupa della caratterizzazione, nomenclatura, classificazione e identificazione dei microrganismi, organizzandoli in gruppi affini (taxa).
• Unità tassonomica: insieme di ceppi batterici con caratteristiche fenotipiche comuni.
• Ceppo o clone: cellule geneticamente identiche, derivate da una singola colonia isolata.
• Ceppo tipo: coltura da cui è stata descritta originariamente la specie.
• Ceppo di riferimento: coltura utilizzata negli studi sulle malattie infettive.
• Alberi filogenetici: diagrammi che mostrano le relazioni di discendenza tra gruppi tassonomici. (Dominio -> Phylum -> Classe -> Ordine -> Famiglia -> Genere -> Specie)
• Biotipi o biovar: ceppi con differenze biochimiche o fisiologiche.
• Sierotipi o serovar: ceppi con differenze antigeniche.
• Fagotipi o fagovar: ceppi con differenze di sensibilità ai batteriofagi.
• Resistitopi: ceppi con differenze nella resistenza agli antibiotici.
• Classificazione di Linneo: due parole latine (Genere - Specie).

Metodi di Classificazione Batterica

• Metodi microbiologici tradizionali: osservazione delle caratteristiche fenotipiche (es. colorazione di Gram).
• Metodi microbiologici avanzati: studio delle sequenze genetiche (es. sequenziamento del DNA - rRNA 16S per procarioti). Il sequenziamento del DNA permette l'identificazione della specie batterica. Il gene 16S rRNA è molto conservato nei batteri.

Salmonella

• In Italia, è la principale causa di malattie alimentari.
• Classificazione: serovar (in base all'antigene O, H, K).
• Classificazione epidemiologica: serovar infettivi per l'uomo (S. Typhi, S. Paratyphi - febbre tifoide e paratifoide - forme maggiori).
• Classificazione in base alla sindrome: Sierotipi tifoidi (febbre enterica) e non tifoidi (gastroenteriti).
• Virulenza: infezione enteroinvasiva; fattori di adesione, tossine (enterotossina), altri fattori di virulenza.
• Habitat e trasmissione: intestino animale, acque reflue, mangimi; trasmissione oro-fecale.
• Condizioni di sviluppo: mesofila (37°C ottimale), sensibile alla pastorizzazione (60°C).
• Malattia: tre forme: febbre tifoide (sistemica), forma enterica (sistemica), sindrome gastroenterica (gastroenterite).
• Febbre tifoide: causata da S. Typhi, sintomi: setticemia, febbre alta, cefalea, vomito, diarrea, arrossamenti cutanei, emorragie.
• Forma enterica: causata da S. Paratyphi, sintomi simili alla febbre tifoide ma meno gravi.
• Sindrome gastroenterica: causata da Salmonella minori (salmonellosi), sintomi: dolori addominali, diarrea, disidratazione, febbre, brividi, cefalea.
• Portatori sani: possono diffondere il batterio anche dopo la guarigione.
• Modalità di trasmissione: alimenti contaminati, utensili non puliti.
• Alimenti a rischio: uova crude, latte crudo, salse, dolci, gelati, frutta e verdura contaminati.
• Prevenzione: igiene, cottura (60°C per 12-20'), mantenimento della catena del freddo, evitare contaminazioni crociate.

Shigella

• Enterobatterio Gram-negativo.
• Infezione enteroinvasiva.
• Tassonomia: famiglia Enterobacteriaceae, genere Shigella (4 specie). S. dysenteriae è la più patogena.
• Causa dissenteria bacillare (shigellosi), soprattutto nei bambini.
• Affinità con E. coli.
• Habitat e trasmissione: intestino umano, trasmissione oro-fecale; portatori sani.
• Condizioni di sviluppo: mesofila, simile a Salmonella; non cresce a pH < 5.
• Patogenicità: poche cellule bastano a causare la malattia (10-100 UFC); produce tossina che inattiva la sintesi proteica.
• Malattia: dissenteria bacillare (shigellosi), sintomi: diarrea, dolori addominali, febbre, vomito; portatori sani possibili.

Botulismo

• Il botulismo è causato dal Clostridium botulinum.

• Formazioni di spore resistenti.

• Possibili forme di botulismo: alimentare (ingestione di tossina), infantile (ingestione di spore), da ferita.

• Botulismo alimentare: sintomi dopo 2-8 giorni dall'ingestione; paralisi flaccida; rischio di morte.

• Botulismo infantile: ingestione di spore che producono tossina nell'intestino (associato al miele); sintomi: costipazione, anoressia, sonnolenza.

• Botulismo da ferita: sviluppo del batterio in lesioni infette.

• Alimenti a rischio: prodotti vegetali e ittici; le spore sopravvivono al congelamento.

• Prevenzione: trattamenti termici (più blandi con aggiunta di NaCl); bollitura a 85°C per 5-6' inattiva la tossina; refrigerazione.

• Azione favorevole delle muffe: aumento del pH.

• Enzimi batterici proteolitici (B. cereus) metabolizzano la tossina preformata.

• La nisina, prodotta da alcuni batteri lattici, inibisce le spore di Bacillus cereus e C. botulinum.

Lievito (Saccharomyces cerevisiae)

• Il metabolismo può essere aerobico (respirazione) o anaerobico (fermentazione).
• Respirazione: in presenza di ossigeno; produce ATP, CO2, H2O; favorita per la produzione dello starter (crescita cellulare senza etanolo). L'etanolo è tossico per il lievito in grandi quantità.
• Fermentazione: in assenza di ossigeno; produce meno ATP, etanolo (alcol), CO2 e altri sottoprodotti; utilizzata per la produzione della birra.
• Prodotti della fermentazione: etanolo (da acetaldeide), acetaldeide (eccesso causa difetto "mela verde"), esteri (aroma fruttato), acidi grassi (rinforzano la membrana cellulare), acido acetico (raramente significativo), diacetile (aroma burroso indesiderato), glicerolo (viscosità e sapore dolciastro), vinilfenoli (aroma speziato).
• Fasi della produzione della birra: maltazione (germinazione dell'orzo per produrre enzimi e aromi), ammostamento, bollitura, fermentazione alcolica.
• Maltazione:bagnatura dell'orzo,germinazione,essiccazione e torrefazione (fino a 50°C per non denaturare gli enzimi), pulitura e rimozione della radichetta.
• Malti additivi: malti scuri, cotti a lungo, poco potere enzimatico.
• Malti misti: malti tostati maggiormente rispetto ai malti base.
• Malti di altri cereali: non maltati (senza germinazione).
• L'orzo è ideale per la produzione della birra perché facilita la lavorazione e garantisce la produzione di enzimi.

Questo quiz esplorerà le caratteristiche biochimiche dei procarioti e la loro relazione con gli eucarioti. Analizzeremo anche la tassonomia e la classificazione degli esseri viventi, coprendo concetti chiave come alberi filogenetici e ceppi. Testa le tue conoscenze su questi temi fondamentali della biologia!