I Procarioti: caratteristiche generali

1) Etimologia: il termine letteralmente significa "prima del nucleo" (dal greco pro:prima e kàryon:nucleo) cioè sono organismi nati prima dell'evoluzione del nucleo.  Non avere un nucleo non significa non avere materiale genetico ma significa  non avere una membrana nucleare che isola tale materiale.

2) Materiale genetico: formato da un unico cromosoma ad anello che forma il cosiddetto nucleoide. Ricordiamo però che i procarioti possono avere, oltre al cromosoma principale, anche i cosiddetti plasmidi e cioè molecole di DNA più piccole.

3) Primi organismi comparsi sulla Terra:  3,8 miliardi di anni fa

Si conoscono da diverso tempo dei fossili chiamati stromatoliti datati   circa 3,5 miliardi di anni fa. Si tratta di organismi già relativamente complessi, simili agli attuali cianobatteri e quindi fotosintetici   per cui da sempre è stato difficile pensare che si trattasse effettivamente dei primi organismi viventi. 

Stromatoliti fossili formate dall'alternarsi di strati di sedimenti come la sabbia e resti di cianobatteri

Oggi sappiano inoltre che le stromatoliti esistono ancora in australia occidentale, una sorta di fossili viventi.

http://www.classmeteo.it/web/portale/video/stromatoliti-i-fossili-viventi/

Più recente è invece la scoperta di Archibatteri (o Archeobatteri) sia in diversi campioni di rocce terrestri di 3,8 miliardi di anni che in meteoriti di 4,5 miliardi di anni (I Cryms, da crystal microbs).

Tale scoperta è  stata fatta da D'Argenio e Geraci dell'Università Federico II di Napoli.

Viste le critiche sollevate sull'ipotesi di contaminazione, aspettiamo ulteriori delucidazioni. In ogni caso la nascita della vita sulla Terra sarebbe retrodatata rispetto ai 3 miliardi di anni proposti dal nostro testo.

Torniamo alle caratteristiche generali dei procarioti:

4) Tutti unicellulari

5) Dimensioni: qualche micrometro

6) senza organuli e compartimenti eccetto i ribosomi che però da molti non vengono ritenuti organuli in quanto privi di una propria membrana. I ribosomi in ogni caso ci sono anche se sono diversi e più piccoli rispetto agli eucarioti.

7) Hanno una parete più o meno complessa in base alla quale vengono distinti in Gram positivi e Gram negativi

Oltre alla strutture sopra indicate,  almeno  batteri,  possono avere:

1) Una capsula che favorisce l'adesione ed ostacola la fogocitosi da parte del sistema immunitario 

la difesa da parte del sistema immunitario diventa possibile solo dopo la produzione di anticorpi

2) Dei pili con cui agganciano altre cellule


Tali pili, grazie alla presenza di proteine chiamate adesine possono:


A) Riconoscere e permettere l'adesione a cellule eucariotiche determinandone l'infezione:

Salmonella typhi 

B) A riconoscere a ad aderire ad altri battei dando luogo alla cosiddetta  coniugazione batterica

Tali batteri possiedono anche un plasmide chiamato Plasmide o Fattore F 

Batteri in coniugazione

C) A riconoscere ed aderire ad una batteriofago (virus che attacca i batteri) subendone l'infezione

Batteriofago della serie T-pari

3) Flagelli la cui struttura è di seguito rappresentata

Il corpo basale non si limita ad ancorare il flagello alla cellula, ma fornisce anche l’energia necessaria 

al suo movimento (facendo un raffronto nautico, il filamento è paragonabile all’elica di una barca,

mentre il corpo basale ne costituisce il motore). Osserviamo i batteri in movimento attraverso il link:

batteri in movimento


Riassumiamo la  struttura generale dei procarioti dall'interno verso l'esterno:

Abbiamo un unico cromosoma ad anello chiamato nucleoide.

Un citoplasma contenente soprattutto acqua ma anche ioni,  enzimi, ribosomi, ATP, Metaboliti.

Una membrana cellulare

Una parete cellulare

Vediamo qualche altra immagine:

Scherzavo!  Ecco la figura:

E qualche foto al microscopio:

Klebsiella pneumonie

Streptococcus pneumonie

Streptococcus pneumonie versione colorata

Escherichia coli

Infine riassumiamo le principali forme batteriche:

Quando i cocchi, che sono batteri sferoidali,  sono associati in coppia si parla di diplococchi
Se formano catene si parla di streptococchi
Se hanno una disposizione a grappolo si parla di stafilococchi