La microbiologia è la branca della scienza che studia gli organismi così piccoli da essere visibili solo al microscopio. Quelli che sono unicellulari, cioè con una singola cellula.
Questi microrganismi si trovano nei luoghi più insospettabili del mondo e, inoltre, sono capaci di varie attività.
- Partecipare a il riciclaggio di elementi chimici attraverso cicli biogeochimici. Ad esempio, il ciclo del carbonio e dell'azoto, che si svolge tra il suolo e l'atmosfera.
- Comprendono tutti i tipi metabolici che esistono: chemolitotrofia (batteri idrogeno, batteri nitrificanti), fotosintesi ossigenata (cianobatteri) e fotosintesi anossigenica, tra molti altri.
- Vivono in ambienti estremi: possiamo trovarli sia in terreni ipertermofili (110ºC) che acidofili (pH 1).
Come disse il biochimico Selman Waskman (scopritore dell'antibiotico streptomicina):
“Non esiste un campo dello sviluppo umano, sia esso industria, agricoltura, preparazione del cibo, o legato all'abitazione o all'abbigliamento, alla salute umana e animale, alla lotta alle malattie, dove i microrganismi non svolgono un ruolo importante e con frequenza fondamentale”.
Diversità microbica: un argomento affascinante
Lo studio della microbiologia include organismi procarioti, eucarioti unicellulari e virus.
procarioti
I procarioti (pro: Prima, carion: nucleo, cioè non hanno un nucleo definito) sono quelli il cui materiale genetico non è racchiuso in una membrana ma è libero all'interno della cellula:
- batteri Queste cellule sono circondate da una parete cellulare composta dalla proteina peptidoglicano (PG). La colorazione di Gram viene utilizzata come metodo di classificazione dei batteri. Mentre i gram-positivi (macchia blu) sono coperti solo da PG, i gram-negativi (macchia viola), oltre al PG, hanno un secondo strato lipidico. Inoltre, sono cellule che possono essere raggruppate in coppie, formando catene o grappoli, e hanno forme diverse (bacilli, cocchi, spirilli…).
- Tu arco. Differiscono dai batteri in quanto se hanno pareti cellulari, non sono costituiti da PG. Si trovano solitamente in ambienti estremi e sono classificati come metanogeni (producono metano), alofili estremi (vivono in ambienti estremamente salini) e termofili estremi (vivono in acque calde e sulfuree).
Eucarioti unicellulari
Organismi eucarioti (Unione Europea: vero, carion: nucleo, cioè hanno un vero nucleo). Il materiale genetico viene "immagazzinato" all'interno di un nucleo ricoperto da una struttura membranosa. In questo gruppo ci sono le piante superiori e noi gli animali. La microbiologia studia gli esseri eucarioti costituiti da una singola cellula:
- Funghi microscopici (lieviti e muffe (funghi filamentosi). Mentre i lieviti sono cellule ovali, più grandi dei batteri, le muffe formano rami (ife) che possiamo vedere ad occhio nudo nel pane o in altri alimenti come un impasto spugnoso. (micelio).
- Microalghe. Microrganismi fotosintetici. Li troviamo sia in acqua dolce che salata. Come le piante, producono e rilasciano ossigeno.
- Protozoi. Si muovono da pseudopodi (falsi piedi) come nel caso delle amebe o tramite flagelli o ciglia (appendici che consentono il movimento). Possiamo trovarlo libero nel mezzo o come parassiti.
Virus
Infine, ci sono i virus, che non sono classificati in nessuno dei gruppi precedenti. Di fatto, sono considerati esseri acellulari, cioè non hanno una struttura cellulare.
Non possono essere osservati con microscopi ottici, ma devono essere utilizzati microscopi elettronici.
Sono costituiti da un tipo di acido nucleico, DNA o RNA, che è circondato da un rivestimento proteico, chiamato anche capsula. A sua volta, possiamo scoprire che alcuni virus hanno una membrana lipidica che circonda questa capsula, sono chiamati virus con involucro.
Pertanto, i virus devono infettare altre cellule per riprodursi, poiché non dispongono dei macchinari necessari. Non sono autosufficienti come il resto dei microrganismi.
Quando non stanno infettando, sono in uno stato latente. È qui che sorge il dibattito se i virus siano vivi o morti.
parassiti animali
Sebbene i vermi parassiti (elminti e nematodi) siano pluricellulari (costituiti da due o più cellule), sono studiati anche in ambito microbiologico per la loro importanza in ambito clinico.
Microbiologia e salute animale
Solitamente associamo il termine "microbo" a malattie e problemi di salute di vario genere, come l'AIDS o la tubercolosi. Tuttavia, non tutto è negativo. I microrganismi, infatti, contribuiscono all'equilibrio tra esseri viventi e sostanze chimiche.
Un esempio di ciò è nel microbiota intestinale animale, dove aiutano a svolgere i processi digestivi o nella sintesi delle vitamine.
Come abbiamo visto, i microrganismi sono ovunque e non sempre rappresentano un problema per la salute degli esseri viventi.
Quando i microrganismi causano malattie vengono chiamati “patogeni" e il suo studio è necessario per far progredire la medicina sia umana che animale.
Come disse Louis Pasteur: "Il ruolo dell'infinitamente piccolo in Natura è infinitamente grande."