I batteri fitopatogeni trasformazione: una cellula, detta ricevente, assorbe il DNA di una cellula, detta donatrice, che si sfalda; trasduzione: un virus batteriofago trasferisce materiale genetico da un batterio a un altro. Esiste poi un altra distinzione tra batteri sporigeni e batteri asporigeni: I batteri sporigeni sono batteri che, in condizioni di scarsa disponibilità nutritiva e in ambiente sfavorevole, sono in grado di produrre spore, cioè cellule caratterizzate da un rivestimento esterno molto resistente sia a marcate variazioni termiche sia a disinfettanti e ad altre sostanze chimiche. Tipicamente si tratta di bacilli Gram-positivi e di Clostridi. I batteri asporigeni, invece, non possiedono la capacità di produrre spore, per cui la possibilità di resistere a condizioni sfavorevoli, e quindi anche di perpetuarsi, dipende essenzialmente dalla struttura primaria del batterio stesso. LE SPORE BATTERICHE Quando le condizioni esterne non sono del tutto favorevoli si può avere la produzione di spore. Queste spore [ 5 ] non devono essere confuse con le spore prodotte dagli sporangi, tipiche della riproduzione asessuata. Nei batteri le spore non sono strutture riproduttive, ma una importante forma di sopravvivenza in condizioni avverse. Riproduzione I batteri sono organismi unicellulari che si riproducono velocemente per scissione cellulare. Così, partendo da una sola cellula di Escherichia coli, in 20 minuti ci saranno 2 cellule, 20 minuti dopo 4 e così via cosicché, in sole 43 ore, da una sola cellula iniziale si potrebbero formare cellule di E. coli sufficienti a occupare l intero volume della Terra e solo due ore dopo avrebbero lo stesso peso della Terra. In realtà, ciò non si verifica perché molti batteri muoiono spontaneamente a causa dell enorme competizione per il nutrimento e a causa di sostanze (antibiotici come la penicillina) prodotti da altri organismi. La maggior parte dei batteri si riproduce per scissione binaria e spesso le cellule rimangono unite a formare catenelle anche ramificate. Talvolta si riproducono per gemmazione. Tutti i batteri si riproducono asessuatamente, ma può avvenire anche una riproduzione sessuata detta coniugazione. Di essa è responsabile un particolare tipo di plasmide, detto F (fertilità). 279 Capitolo 8 Il plasmide F contiene una ventina di geni, tra cui quello che stimola la produzione dei pili. Sono dette F + (cellule maschio) le cellule che, possedendo il plasmide F, hanno la possibilità di emettere pili, per mezzo dei quali, come attraverso un ponte citoplasmatico, il plasmide viene trasferito nella cellula, che ne era priva (F o cellula femmina) che diviene F +. Metabolismo batterico L accrescimento e la riproduzione batterica richiedono energia, che può essere ricavata dalla luce o da sostanze chimiche. Da questo punto di vista i batteri possono essere divisi in: batteri fotosintetici (autotrofi), batteri chemiosintetici litotrofi (autotrofi), batteri chemiosintetici organotrofi (eterotrofi). Batteri fotosintetici: come le piante, traggono energia dalla luce e riducono la CO2 a sostanza organica. I solfobatteri verdi (clorobatteri) e solfobatteri purpurei (rodobatteri), al posto dell acqua usano H2S e liberano S anziché ossigeno. Si trovano nei materiali in decomposizione. Batteri chemiosintetici litotrofi: molti utilizzano come sorgente di carbonio l anidride carbonica, perciò sono autotrofi. I metanogeni sono una classe di batteri anaerobici che riducono la CO2 a CH4. Oggi vivono nei fondali di fango delle paludi o nelle fosse oceaniche e sono gli eredi dei gruppi più antichi di microrganismi. Altre specie utilizzano sostanze inorganiche decomponendole in ambiente aerobico o anaerobico. Le sostanze ossidate sono diverse: H2, CO2, NH4+, NO2 , S, H2S, Fe. Alcuni di questi batteri fanno parte del ciclo dell azoto, grazie al quale questo elemento viene riciclato attraverso i diversi ecosistemi, svolgendo funzioni fondamentali per l agricoltura. Batteri nitrificanti (aerobiosi): materiali organici demoliti: NH3 o NH4+ NO2 + energia NO2 NO3 + energia Batteri denitrificanti (anaerobiosi): NO3 N2 All interno della cellula vegetativa il DNA si addensa in una forma a bastoncello e si divide. Attorno ad esso comincia a formarsi la parete che separa la spora. Questa, chiusa all interno della cellula, si ricopre di un involucro protettivo. Giunta a maturità, la spora si stacca per rimanere quiescente finché, in condizioni favorevoli, germina. 5 Formazione di spore. 0160.Parte2_Cap_08.indd 279 26/02/21 16:59