Prokaryote

I batteri hanno molte forme diverse; possono essere Bacilli (a forma di asta), Spirilla (a spirale), Cocchi (sferici), a virgola, o flagellati. I flagelli sono piccole strutture simili a fruste che facilitano il movimento; i batteri che hanno i flagelli possono averne uno, diversi o molti in tutto il corpo. I batteri possono anche essere classificati come Gram-positivi o Gram-negativi; questo si basa sui risultati del metodo di colorazione Gram. I batteri Gram-positivi hanno peptidoglicani spessi nella loro parete cellulare che trattengono il colore viola dalla colorazione, mentre i batteri Gram-negativi appaiono rossi o rosa perché non possono trattenere il colore viola e trattengono solo la controcolorazione.

Alcuni batteri hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere; questi sono chiamati batteri aerobi. I batteri che non hanno bisogno di ossigeno sono batteri anaerobi. Inoltre, i batteri sono classificati in base a come ottengono il loro nutrimento. Possono essere fotoautotrofi, il che significa che sintetizzano il loro cibo dalla luce e dall’anidride carbonica (come fanno le piante). Altri sono chemioautotrofi; producono il proprio cibo attraverso fonti chimiche. Altri ancora sono eterotrofi. Questi batteri non possono produrre il proprio cibo e hanno bisogno di ottenerlo da altri esseri viventi.

Gli esseri umani contengono molti batteri che ci permettono di digerire il cibo; ci sono 10 volte più batteri nell’intestino che ci sono cellule umane in tutto il corpo umano. La maggior parte dei batteri nel corpo umano sono utili, come i batteri intestinali, o innocui. Tuttavia, alcuni batteri possono infettare gli esseri umani e causare malattie come il colera, la sifilide e la tubercolosi.

Archaea

Gli archei sono microrganismi unicellulari che hanno dimensioni e forma molto simili ai batteri. La parola archaea deriva dal greco antico ἀρχαῖα, che significa “cose antiche”. Sono stati storicamente classificati come batteri, ma hanno alcune caratteristiche che sono più strettamente legate agli eucarioti, come alcuni geni e forme di percorsi metabolici. Inoltre, sono stati classificati come il terzo dominio della vita perché hanno grandi differenze nella loro struttura dell’RNA ribosomiale dai batteri.

Alcuni archei vivono in condizioni estreme come le sorgenti calde, ma altri si trovano nel suolo, negli oceani e persino nel corpo umano. Esistono 18-23 phyla di archaea. La maggior parte degli archaea non sono mai stati isolati in laboratorio e sono conosciuti solo grazie ai loro acidi nucleici in campioni ambientali. Le membrane cellulari degli archaea differiscono notevolmente da tutte le altre forme di vita, e hanno molecole trovate solo negli archaea.

Evoluzione dei procarioti

Si pensa che i procarioti siano stati le prime forme di vita. Sono sorti circa 3,5 miliardi di anni fa, cioè solo 1 miliardo di anni dopo la formazione della crosta terrestre. Tuttavia, alcuni scienziati credono che i procarioti possano essersi evoluti dagli eucarioti e semplificati, mentre altri hanno avanzato la teoria che i procarioti e gli eucarioti si siano effettivamente evoluti nello stesso momento. Gli eucarioti appaiono molto più tardi dei procarioti nel record fossile, circa 1,8 miliardi di anni dopo, ma potrebbero essersi evoluti prima.

Prokaryote Reproduction

I procarioti si evolvono attraverso la riproduzione asessuata. Il meccanismo di riproduzione è di solito la fissione binaria, cioè quando una cellula si divide in due cellule identiche. Si differenzia dalla mitosi, il meccanismo di divisione cellulare negli eucarioti, perché non coinvolge un apparato mandrino mentre la mitosi sì.

Questa figura mostra la fissione binaria. La fase 1 mostra la cellula procariote prima che il processo inizi. Il DNA è strettamente arrotolato. Il DNA poi si srotola, si duplica e si divide. Una nuova parete cellulare si forma nella cellula per formare due cellule separate. Queste cellule poi si dividono completamente l’una dall’altra per diventare due organismi diversi. Alcune specie possono subire la fissione binaria in modo relativamente rapido. Per esempio, il batterio Escherichia coli, che si trova comunemente nell’intestino, può dividersi ogni 20 minuti.

Il trasferimento di DNA può avvenire tra due cellule batteriche o due arcaiche, ma questa non è riproduzione sessuale. Nel processo di trasferimento genico, l’informazione genetica viene trasferita “orizzontalmente” (da un organismo all’altro) piuttosto che “verticalmente” (da genitore a figlio). Il trasferimento genico orizzontale è il meccanismo alla base della resistenza ai farmaci nei batteri; se un batterio ha una mutazione che lo fa diventare resistente, può diffondere questo gene ad altri singoli batteri. Anche gli eucarioti possono subire un trasferimento genico orizzontale, ma è molto più raro.

• Cellula procariotica – Una cellula che non ha un vero nucleo o organelli al suo interno.
• Eucariote – Un organismo che ha cellule eucariotiche; questo include protisti, piante, animali e funghi.
• Microorganismo – Un essere vivente che è microscopico.
• Trasferimento genico orizzontale – Trasferimento di DNA tra organismi che non è da genitore a prole.

Quiz

1. Qual è un modo in cui un batterio può essere classificato? Se ha bisogno o meno di ossigeno per sopravvivere
B. Come ottiene il suo nutrimento
C. La forma del suo corpo
D. Tutto quanto sopra

2. Quanto tempo fa i procarioti hanno cominciato ad esistere sulla Terra? 10,5 miliardi di anni fa
B. 3,5 miliardi di anni fa
C. 1,5 miliardi di anni fa
D. 1,5 milioni di anni fa

3. Quale organismo è un procariote? Batterio
B. Fungo
C. Uomo
D. Quercia