Capire ciò che si vede al microscopio è bello ma comprenderne i vari perchè è ancora più affascinante. Tempo fa ho promesso che avrei postato su questo forum delle piccole lezioni teoriche di biologia generale per dare l'opportunità a coloro che lo vogliono di comprendere seriamente ciò che osservano e cosa osservano, andando oltre la semplice osservazione al microscopio. Purtroppo non ho potuto far niente per mancanza di tempo ma vedrò di postare qualcosa di tanto in tanto. Il problema è che non so da dove partire perchè non so fino a che punto arrivano le vostre conoscenze e rischio di postare argomenti forse troppo complessi per molti di voi. Per ogni argomento segnerò il livello di difficoltà in questo modo: LIVELLO 1 (facile), LIVELLO 2 (medio), LIVELLO 3 (difficile).
Purtroppo inizio con qualcosa che non è alla portata di tutti ma che a qualcuno sicuramente interesserà. E' un argomento non proprio di livello 3 ma quasi, per poterlo capire bene bisogna conoscere un pò di chimica e un pò di biologia. In particolare sarebbe opportuno conoscere argomenti come la struttura di un flagello, le proteine, recettori, cosa significa fosforilazione ecc.
Perchè dovrebbe interessarvi? Perchè al microscopio vedete in continuazione batteri in movimento e perchè il meccanismo che sto per descrivere è simile al meccanismo con cui si muovono i flagelli dei flagellati e le ciglia dei ciliati.
CHEMIOTASSI
Fenomeno grazie al quale i microrganismi si muovono verso sostanze attraenti (Es. glucosio) o fuggono via da sostanze repellenti (tossiche). Spiegherò come avviene in un batterio ma il meccanismo è simile anche in altri microrganismi come i flagellati.
Se guardate il video, la mia spiegazione riguarderà ciò che vedete dal minuto 0.00 al minuto 2.00. Il resto è pure importante ma non ritengo oppurtuno approfondirlo dal momento che per quello che è lo spirito di questo forum ciò che dirò sarà più che sufficiente.
I batteri si muovono grazie alla presenza di flagelli. Il flagello è ancorato alla membrana grazie ad anelli proteici. A circondare questi anelli vi sono delle proteine chiamate MOT che costituiscono il motore del flagello e lo fanno muovere facendolo ruotare in senso orario o antiorario, cambiandone il senso della rotazione. Se la rotazione è antioraria: il batterio continua a muoversi lungo la sua traiettoria rettilinea. Se la rotazione è oraria: il batterio effettua una capriola e cambia direzione. Nella membrana del batterio sono presenti tante proteine detteMCP, ognuna delle quali è in grado di rilevare la presenza di un particolare tipo di molecola, duindi di sostanza, presente nell'ambiente esterno. La proteina di membrana MCP è in contatto con due proteine presenti nel citoplasma dette CHE-W eCHE-A. CHE - A può a sua volta interagire con altre due proteine citoplasmatiche che sono CHE-BeCHE-Y. Quando una proteina MCP si lega a un composto chimico presente nell'ambiente esterno cambia conformazione e assieme a CHE-W fa cambiare conformazione alla proteina CHE-A ---> come conseguenza questa assume una forma tale da aumentare o diminuire la propria affinità nei confronti di gruppi fosfato, quindi si lega o meno a un gruppo fosfato (si autofosforila). Quando è presente una sostanza attraente legata a MCP, allora CHE-A non si lega al fosfato, se invece MCP è legata a una sostanza repellente (tossica per il batterio) allora CHE-A cambia forma in modo da legarsi al gruppo fosfato. RICAPITOLANDO FINO A QUESTO PUNTO: se il batterio si trova in un luogo dove sono presenti sostanze repellenti queste si legano a MCP che si attiva e fa cambiare forma a CHE-A che tende così a legarsi chimicamente con un fosfato.
In questo modo CHE-A si attiva energeticamente (il gruppo fosfato dona energia) e può a sua volta attivare CHE-Y ---> questa a sua volta interagisce con il motore del flagello (proteine MOT) inducendolo a ruotare in senso orario ---> come conseguenza di ciò il batterio effettua una capriola e FUGGE VIA DALLA SOSTANZA REPELLENTE. Quando sono lontani dal pericolo, un'altra proteina dettaCHE-Zspegne il segnale rimuovendo il fosfato da CHE-Y e il batterio continua a muoversi lungo la sua normale traiettoria. Per i flagellati i meccanismi sono simili, vi sono infatti sempre proteine motrici del flagello, proteine che "sentono" le sostanze dell'ambiente esterno e proteine che permettono l'inversione del movimento flagellare.
E' importante notare che, per quanto semplice possa essere un batterio o altro microrganismo, è presente un comportamento "intelligente" da un punto di vista cellulare. L'"intelligenza" sta appunto nel capire quando una cosa è tossica e quando non lo è. Questa memoria cellulare viene trasmessa.
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Il movimento dei batteri - la chemiotassi (LIVELLO 3)
Inserito il - 27 ottobre 2011 : 18:06:48
