In breve: I batteri si riproducono per scissione binaria. Il loro metabolismo segue percorsi diversi e la crescita mostra una curva con quattro fasi.
Cosa sono i batteri
I batteri sono microrganismi formati da una sola cellula. Non hanno un nucleo definito, quindi si dicono procarioti.
Si trovano ovunque: nel suolo, nell'acqua, nell'aria e dentro il nostro corpo. Alcuni sono utili, altri possono causare malattie.
Per vivere, i batteri devono nutrirsi, respirare e moltiplicarsi. Capire questi processi è importante per chi lavora nei laboratori di controllo.
Come si riproducono
I batteri si riproducono soprattutto per scissione binaria. Una cellula madre cresce, duplica il suo DNA e poi si divide in due cellule figlie identiche.
Questo modo di riprodursi è asessuato. Non serve l'unione tra due individui diversi.
In condizioni ideali la divisione può avvenire ogni 20-30 minuti circa. Per questo i batteri possono moltiplicarsi molto velocemente.
Esistono anche scambi di materiale genetico tra batteri. I principali sono coniugazione, trasformazione e trasduzione. Non sono vera riproduzione, ma aumentano la variabilità genetica.
Il metabolismo dei microrganismi
Il metabolismo è l'insieme delle reazioni chimiche che avvengono nella cellula. Serve a produrre energia e nuove sostanze.
I batteri si distinguono in base alla fonte di energia. Gli autotrofi producono il cibo da soli usando luce o sostanze chimiche. Gli eterotrofi usano sostanze organiche già pronte.
Si distinguono anche in base al rapporto con l'ossigeno. Gli aerobi hanno bisogno di ossigeno per vivere. Gli anaerobi vivono senza ossigeno. I facoltativi si adattano a entrambe le situazioni.
Molti batteri ricavano energia dalla fermentazione. Un esempio quotidiano è la trasformazione del latte in yogurt grazie ai lattobacilli.
La curva di crescita
Se mettiamo i batteri in un terreno chiuso e contiamo le cellule nel tempo, otteniamo una curva con quattro fasi.
La fase lag è il momento iniziale. I batteri si adattano all'ambiente e non si dividono ancora.
La fase esponenziale è la crescita rapida. Le cellule si dividono attivamente e il numero raddoppia ogni ciclo.
La fase stazionaria arriva quando i nutrienti scarseggiano. Il numero di cellule che nascono uguaglia quello delle cellule che muoiono.
La fase di morte è l'ultima. Le sostanze di scarto si accumulano e molte cellule muoiono.
Esempi pratici in laboratorio
Per osservare la crescita si usa un terreno di coltura in una piastra Petri o in brodo. Si conta poi quante colonie si formano.
In un'industria di yogurt si controlla la fase esponenziale dei fermenti lattici. Così si ottiene il prodotto nei tempi giusti.
Per disinfettare un alimento si cerca di portare i batteri verso la fase di morte. Si usano calore, freddo o sostanze chimiche.
Parole difficili
- Procarioti: organismi unicellulari senza nucleo racchiuso da membrana.
- Scissione binaria: divisione di una cellula in due cellule figlie identiche.
- Variabilità: presenza di differenze genetiche tra individui della stessa specie.
- Autotrofi: organismi che producono sostanze organiche da molecole semplici.
- Eterotrofi: organismi che si nutrono di sostanze organiche già formate.
- Fermentazione: processo che produce energia senza utilizzare ossigeno.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-chimica-materiali-biotecnologie.biologia-microbiologia-e-tecnologie-di-controllo-sanitario.cl3.riproduzione-batterica.01