Microorganism

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Spori de Bacillus subtilis

Un microorganism este un organism viu având dimensiuni care nu pot fi văzute cu ochiul liber (mai mică de 0,1 mm), în esență , ființe unicelulare care aparțin regatelor de protists , monere și fungi ; virusurile și viroizii sunt, de asemenea, considerați microorganisme, deoarece conțin ADN sau ARN . Prin urmare, existența microorganismelor a fost constatată științific numai odată cu apariția microscopului, chiar dacă suspiciunea existenței unei forme de viață invizibilă a fost susținută de varietatea infinită de boli și infecții pe care acestea le implică la toate ființele vii (de la bacterie la om). De la nașterea microbiologiei (știința care se ocupă de microorganisme) până în prezent, au fost dezvoltate numeroase tehnici sofisticate de caracterizare pentru a investiga natura microorganismelor prezente într-un substrat dat.

Microb

Termenul microb înseamnă o ființă vie, plantă sau animal, de dimensiuni microscopice [1] [2] . Altele înseamnă o bacterie, dar de obicei în sensul de bacterie patogenă [3] .

Cuvântul microb este depreciat ca ambiguu, similar cu cel al „germenului”.

Clasele de microorganisme și descrierea biologică

Microorganismele pot fi găsite aproape peste tot în taxonomie . În ele, funcțiile vitale sunt îndeplinite de o singură celulă sau de mai multe celule (dar nu și în țesuturi). Monerae (bacterii și alge albastre) și Archea sunt toate microscopice (de la 0,2 µm la 300 µm), în timp ce doar unele eucariote sunt microscopice ( protozoare și ciuperci). Există, de asemenea, organisme microscopice într-o perioadă a vieții și macroscopice în altele; de exemplu, ciuperca Boletus edulis , boletul , care trece de la o formă de viață unicelulară microscopică ( sporul , câțiva micrometri) la o formă de viață multicelulară macroscopică (corpul comestibil, carpofor , de 30 cm). Organismele unicelulare sunt de obicei haploide , cu excepția perioadei de duplicare (în bacterii, schizogonie sau fisiune binară; în ciuperci poate exista reproducere sexuală sau asexuată ).

Corp fructifer al unei ciuperci

În alte forme de viață, o celulă poate fi poliploidă (mai mult de două copii ale genomului ) sau poate avea mai mult de un nucleu (celulă cenocitară ), ca în cazul hifelor ciupercilor inferioare (Mastigomicete, Zigomicete inferioare, ... ), agregatele de celule care formează filamentele tipice ale ciupercilor. Apoi, există ființe vii care sunt microscopice și multicelulare pe toată durata vieții lor (unele ciuperci) și altele care sunt microscopice, dar care sunt „acelulare”, adică nu posedă cerințele minime ale unei celule, că este virusul. Acestea sunt extrem de mici (de la 20 nm la 400 nm) și constau doar din acid nucleic acoperit cu o coajă de protecție . De asemenea, sunt incluși viroizi (22 kilobază ARN „gol”) și prioni (proteina „pirat”, capabili să provoace patologii, de exemplu prionul encefalopatiei spongiforme bovine ).

Habitat și ecologie

Microorganismele se găsesc în aproape toate mediile naturale. Microorganismele particulare, numite extremofile , pot fi găsite în numeroase medii ostile și sunt împărțite în:

  1. Acidofile : trăiesc în medii cu pH mai mic sau egal cu 3 ( Acetobacter aceti chiar supraviețuiește la pH = 0);
  2. Alcalofili : trăiesc în medii cu un pH mai mare sau egal cu 9 (de ex. Bacillus alcalophilus );
  3. Barofili : trăiesc la presiuni foarte mari, de la 70 atm la peste 1 000 atm;
  4. Endolitii : trăiesc în roci, în interstițiile foarte mici dintre o piatră și alta.
    Fotografia unui microorganism eucariot: parameciu
  5. Halofili : trăiesc în medii cu presiune osmotică mai mare decât cea a unei soluții de clorură de sodiu 20% în apă (de exemplu, Salinibacter ruber );
  6. Termofile și hipertermofile : trăiesc la temperaturi mai mari de 60 ° C , preferând 80 ° C și suportând temperaturi chiar mai mari de 120 ° C (unele chiar și 150 ° C), un exemplu este Pyrococcus furiosus ;
  7. Lithoautotrops : trăiesc pe roci și se hrănesc prin oxidarea mineralelor și utilizarea dioxidului de carbon ca sursă de carbon (de exemplu Nitrosomonas europaea );
  8. Tolerant la metal : capabil să tolereze concentrații mari de metale precum cuprul și zincul , dar și arsenic și cadmiu ;
  9. Oligotrofi : sunt capabili să trăiască în medii cu foarte puțină hrană;
  10. Poliestremofili : au mai multe caracteristici (de exemplu, termofile și halofile);
  11. Criofile sau psihrofilele : capabile să trăiască de la 15 ° C la 0 ° C;
  12. Radiorezistente : pot tolera radiațiile ionizante ( raze X și raze gamma ), raze ultraviolete și radiații nucleare;
  13. Xerofili : trăiesc în medii cu o cantitate foarte mică de apă, chiar și în deșertul Atacama (precipitații: 3 mm pe an).

Unii extremofili fuseseră cunoscuți încă din anii 1950 , iar cercetările s-au intensificat atunci când au fost descoperite urme de viață microbiotică în medii considerate odinioară sterile . Un alt stimulent care a atras lumea cercetării este reprezentat de posibilele aplicații industriale. Mai presus de toate, catalizatorii biologici sau enzimele sunt de interes, care ajută extremofilii să se replice în condiții dificile. [4]

Studiile pe extremofili au ajutat experții să reconstruiască etapele evolutive ale organismelor. La modelul tradițional care implică introducerea procariotelor (celule fără nucleu ) și ulterior răspândirii eucariotelor (celule mai complexe), unii cercetători au adăugat un al treilea grup numit archaea care ar trebui să aibă un strămoș în comun cu celelalte două linii evolutive .

Aplicațiile care ar putea beneficia în mare măsură variază de la sectorul alimentar la îmbrăcăminte , de la medicină la farmacologie , deoarece enzimele extremofilelor permit economii semnificative de costuri și o creștere a eficienței procesului. [4]

Importanța în activitățile umane

Microorganismele sunt folosite cu mare succes în industria de fermentare, lactate, panificație, combustibili, delicatese, biotehnologie, studiul biochimiei, geneticii și chiar al războiului ( armelor biologice ).

În industria fermentării, microorganismele (în special ciupercile din familiile Saccharomicetaceae și Cryptococcaceae ) sunt utilizate pentru prepararea băuturilor alcoolice, inoculându-le în substraturi precum malț de orz (pentru producția de bere ), suc de struguri (producția de vin ), malț de orez (producția de sake ) , cartofi, cereale (producția de băuturi spirtoase precum vodca și whisky ), trestie de zahăr (producția de rom ), miere (producția de hidromel ), suc de mere și pulpă ( producția de cidru ); sunt folosite și pentru a produce oțet , așezându-le în vin, cidru sau mied. Mai mult, prin introducerea diferitelor tipuri de microorganisme ( drojdii și acetobacterii ) în mustul de struguri, tratat corespunzător, este posibil să se obțină oțet balsamic .

Brânză obținută prin inocularea matrițelor adecvate (Stilton)

În industria produselor lactate, microorganismele (în special lactobacili , bifidobacterii , streptococi și mucegaiuri ) sunt utilizate pentru a efectua fermentația lactică (lactoză în acid lactic), pentru a produce iaurt ; dar și brânzeturilor maturate, precum Parmigiano Reggiano și Gorgonzola .

La brutării, capacitatea ciupercii Saccharomyces cerevisiae este exploatată pentru a produce o cantitate mare de dioxid de carbon gazos care, rămânând prins în masa aluatului și extinzându-se, umflă aluatul ca și cum ar fi un balon. Acest proces se numește dospire naturală și durează mult (4 - 5 ore pentru 1 kg de făină). Acest proces nu are nicio legătură cu dospirea instantanee în cuptor, obținută prin amestecarea bicarbonatului de sodiu și tartratului de sodiu în aluat ca ultimele ingrediente.

Industria combustibililor folosește mai mult sau mai puțin drojdii „sălbatice” (neselectate) pentru a fermenta suporturi precum sfecla de zahăr sau melasa de trestie de zahăr, pentru a obține un lichid cu o tărie alcoolică ridicată, pentru a fi utilizat pentru distilare pentru a produce alcool etilic pur (95%) pentru a alimenta motorul cu ardere internă , arzătoarele de laborator și cazanele. Fabricile de carne întărită exploatează numeroase microorganisme pentru a matura șunca crudă și efectuează fermentațiile care conferă aroma caracteristică salamului , mortadelei , würstelului , cârnaților și tuturor celorlalte mezeluri.

Biotehnologiile , biochimia și genetica utilizează microorganismele ca suport pentru studiu și / sau experiment pentru a formula și verifica cunoștințele și a obține metode pentru a produce substanțe altfel dificil de retractat sau pentru a induce noi caracteristici la unele ființe vii pe care nu le-ar putea dobândi niciodată. Câteva exemple sunt:

  1. Insulina (un hormon care scade zahărul din sânge, utilizat în tratamentul diabetului ), odată extrasă din porci și bovine, dar a cauzat probleme la unii oameni. Prin inserarea genei care codifică insulina umană (cu o intervenție de inginerie genetică) în drojdia Saccharomyces cerevisiae , aceasta din urmă sintetizează un hormon exact identic cu cel produs de pancreasul uman al persoanelor fără diabet.
  2. Somatotropina umană (hormonul de creștere), un hormon esențial pentru tratarea nanismului; odată extrase din cadavre, cu greu și cu cheltuieli mari de resurse, acum sintetizate de microorganisme.
    Botox, o bacterie care produce o toxină mortală
  3. Plante rezistente la erbicide ; acesta este cazul soiei rezistente la glifosat (erbicid total). Deci, puteți distribui un singur erbicid pentru a combate orice buruiană și asigurați-vă că nu jucați pe soia. Acest lucru a fost posibil prin infectarea plantei cu o bacterie modificată ( Agrobacterium tumefaciens ).
  4. Plante rezistente la dăunători. Cu aceeași metodă ca mai sus, este posibil să se introducă gene care codifică producția de substanțe care otrăvesc paraziții plantelor, dar nu și oamenii. De exemplu, rezistent la sondele de porumb .

Industria de război folosește microorganisme patogene ca arme de luptă. Acesta este cazul botulinului , antraxului și altor microorganisme care sunt răspândite în tabăra inamicului pentru a declanșa ciumă, deci moarte, ca și când ar fi existat un război „real”. Aceste arme se numesc arme biologice.

Importanță în natură

O ciupercă plantă parazită, dar comestibilă: Chiodino

Microorganismele joacă, de asemenea, un rol important în ecosisteme , ca descompunători , transformând substanța organică moartă ( saprofite ) în substanță anorganică, utilă pentru ca plantele să trăiască; ele sunt, de asemenea, importante, deoarece sunt simbionți cu organisme superioare sau inferioare. De exemplu:

  1. Simbioză algă-ciupercă ( licheni ), alga dă zaharurile ciupercii și primește azot organic.
  2. Insecte simbioza / rumegătoare-bacterii celulolitice, bacteriile descompun celuloza, atrăgând hrană și protecție pentru sine (în interiorul intestinului ) și permit insectei / rumegătorului să mănânce alimente care conțin celuloză (de exemplu fân) și să le poată digera și asimila.

Notă

  1. ^ Tărâmul invizibil. În lumea misterioasă a microbilor. Ed. Daedalus. 2008.
  2. ^ http://www.treccani.it/encyclopedia/microbo_(Dtionary-di-Medicina)
  3. ^ http: // d hiztegiak.corriere.it/dtionary_italiano/M/microbo.shtml
  4. ^ a b "Extremofilii", publ. în „The Sciences (American Scientific)”, num.346, iunie 1997, paginile 78-85

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 1793 · LCCN (EN) sh85084725 · GND (DE) 4039226-0 · BNF (FR) cb11965359s (dată) · NDL (EN, JA) 00.560.686