batteri

microrganismi unicellulari, procarioti, detti anche schizomiceti (per la loro somiglianza biologica con i funghi), di dimensioni variabili da 0,2 a 10 micronmetri. Sono caratterizzati dalla presenza di una parete cellulare e dall'assenza di clorofilla. Dalla loro forma, conferita dalla parete cellulare, spesso deriva il nome.
Cocchi e bacilli
I tipi morfologici fondamentali sono due: microrganismi sferici, detti cocchi, e 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), o a catena (streptococchi), o a grappolo (stafilococchi), o cocchi a tetrade (sarcine). Anche i bacilli possono avere morfologie alquanto diverse: si distinguono forme a bastoncino (bacilli propriamente detti), forme streptobacillari (quando i bacilli si moltiplicano ma non si distaccano, dando luogo a formazioni simili a canne di bambù), forme assottigliate alle estremità (bacilli fusiformi), bacilli con una o due curve (vibrioni o spirilli), o elementi 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 struttura dei flagelli batterici è diversa da quella delle ciglia delle cellule eucariotiche, mentre la composizione chimica risulta la stessa. Una ulteriore modalità classificativa è data dal diverso comportamento dei batteri di fronte a una colorazione con violetto di genziana e soluzione iodio-iodurata (vedi colorazione di Gram), che li divide in gram-positivi e gram-negativi.
Moltiplicazione batterica e spore
La moltiplicazione batterica avviene in genere per scissione binaria: da una cellula se ne formano due con identico genotipo; questo meccanismo di riproduzione favorisce la trasmissione inalterata delle caratteristiche ereditarie. Alcuni batteri, che per tale ragione vengono chiamati sporigeni, hanno però sviluppato, nel corso dell'evoluzione, un particolare ciclo vitale, che comporta la formazione di corpi intracellulari contenenti tutti i costituenti essenziali dei batteri, con tegumenti particolari, non riscontrabili nella forma vegetativa da cui hanno preso origine, e che conferiscono loro grande resistenza agli agenti fisici e chimici: a questo particolare elemento si dà il nome di spora o endospora. Si tratta di una forma cellulare quiescente, che può vivere per secoli senza bisogno di nutrizione, e quindi rappresenta un grande vantaggio sul piano ecologico per le specie batteriche interessate. Nei confronti degli ospiti, al contrario, l'esistenza delle spore costituisce un grave problema: essendo molto resistenti, esse non sono facilmente eliminabili e rappresentano un pericolo continuo di infezione, con implicazioni relative alla medicina preventiva e curativa, o in campo chirurgico, o nell'industria alimentare e farmaceutica.
La nutrizione dei batteri
I batteri per crescere e riprodursi hanno bisogno sia di una sorgente di energia sia di composti contenenti carbonio e azoto. Per quanto concerne la nutrizione, una prima distinzione può essere fatta tra batteri autotrofi e batteri eterotrofi: i primi utilizzano il carbonio e l'azoto sotto forma inorganica; i secondi necessitano per la propria nutrizione di composti organici. Agli eterotrofi appartengono parte dei batteri non patogeni e tutti quelli patogeni. Una seconda distinzione viene fatta per la fonte di energia: alcuni batteri si servono a tale scopo della luce (fototrofi), altri invece traggono energia da legami chimici (chemiotrofi). In base alle esigenze nutritive, i batteri si distinguono in due gruppi: saprofiti, se vivono su sostanze prive di vita (si tratta per la maggior parte di specie largamente diffuse nel suolo, nelle acque e in tutta la natura); e parassiti, se si sono adattati a vivere su organismi viventi, da cui traggono le sostanze nutritive.
Batteri patogeni
I parassiti si differenziano ulteriormente in commensali (simbionti), se albergano nell'ospite senza determinare malattia, e patogeni, se sono in grado di determinarla. Questi ultimi possono essere patogeni facoltativi, se causano malattia solo in particolari condizioni, oppure patogeni obbligati, se la loro presenza è sempre causa di una forma morbosa. La distinzione tra commensali e patogeni non è assoluta. Quando i patogeni penetrano in un organismo e inducono modificazioni funzionali e anatomiche, si dice che è in atto un'infezione. La maggior parte delle infezioni in organismi umani è causata da microrganismi trasmessi direttamente da un individuo all'altro, oppure indirettamente attraverso l'acqua, gli indumenti, gli insetti ecc. Caratteristica di tutti i batteri patogeni è la virulenza, il cui grado può variare notevolmente non solo fra i diversi ceppi appartenenti alla stessa specie microbica, ma anche nei confronti di uno stesso stipite in rapporto a diverse condizioni ambientali. Un batterio patogeno diminuisce di virulenza se trasferito dal suo ambiente naturale a un terreno di coltura artificiale. Un ceppo con virulenza diminuita è definito attenuato: se per successivi passaggi su terreni artificiali si ha la totale perdita della virulenza, si parla di ceppo avirulento. La virulenza dei batteri è influenzata da diversi fattori enzimatici (ialuronidasi, coagulasi, lecitinasi ecc.) e tossici (detti esotossine, se liberati nell'ambiente dall'organismo vivente; endotossine, se presenti nel corpo cellulare e liberati solo dopo lisi dei batteri).
Funzioni dei batteri
I batteri sono distribuiti su tutta la superficie terrestre. La loro importanza è enorme; molte specie, vivendo su materiali organici, utilizzano i prodotti di rifiuto del metabolismo di altri organismi e mediante processi di fermentazione liberano carbonio, azoto e idrogeno, che influenzano la composizione dei terreni e dell'atmosfera. I batteri influenzano la fertilità del suolo, fissando l'azoto atmosferico e trasformandolo in composti azotati impiegati dalle piante per la sintesi delle proteine. La loro applicazione in campo industriale sfrutta le numerose attività chimiche (fermentazioni, idrolisi ecc.). Alcuni batteri sintetizzano, spendendo glucosio e composti amidacei, il butandiolo, sostanza utilizzata nell'industria della gomma sintetica. I destrani, impiegati in terapia come succedanei del plasma sanguigno, sono elaborati da un particolare batterio. Fra gli enzimi prodotti dai batteri si annoverano: amilasi, proteinasi, streptochinasi ecc. Alcuni batteri sintetizzano il cortisone e il delta-idro-cortisone; altri sintetizzano antibiotici.