microorganismi mappa concettuale

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I microorganismi sono esseri viventi o entità biologiche troppo piccoli per essere visti a occhio nudo, osservabili al microscopio ottico o elettronico. Il gruppo comprende batteri, archaea, protisti, funghi microscopici e virus, che molti studiosi considerano entità a parte perché privi di metabolismo autonomo. Questi organismi colonizzano quasi ogni ambiente della Terra, partecipano ai cicli biogeochimici, permettono fermentazioni alimentari e influenzano la salute umana sia come agenti patogeni sia come microbiota utile.

Procarioti ed eucarioti: la distinzione fondamentale
La prima grande suddivisione tra i microorganismi riguarda l'organizzazione cellulare. Batteri e archaea sono procarioti: la loro cellula non ha un nucleo delimitato da membrana e il DNA circolare si trova nel citoplasma, spesso insieme a piccoli anelli di DNA chiamati plasmidi. Protisti, lieviti e muffe sono invece eucarioti, con nucleo vero e proprio, organuli delimitati da membrane e mitocondri. I virus non sono cellule: sono particelle formate da un acido nucleico racchiuso in un capside proteico e, in alcuni casi, da un involucro lipidico. Per questo non si riproducono da soli, ma sfruttano il metabolismo della cellula ospite, e vengono studiati in una disciplina separata, la virologia.

Riproduzione batterica e scambio di geni
I batteri si moltiplicano per scissione binaria: la cellula duplica il proprio DNA e si divide in due cellule figlie geneticamente identiche. In condizioni favorevoli alcune specie possono dividersi ogni venti minuti circa, ma il ritmo dipende da temperatura, nutrienti e ambiente. La variabilità genetica arriva però da altri meccanismi: la trasformazione, in cui il batterio assorbe DNA libero dall'ambiente; la trasduzione, mediata da un batteriofago che trasferisce DNA tra cellule; e la coniugazione, in cui un plasmide passa da un batterio a un altro attraverso un contatto diretto. Questi scambi spiegano come si diffondono rapidamente tratti come la resistenza agli antibiotici, un problema sanitario attuale.

Fermentazioni e ruoli ecologici
Molti microorganismi sono indispensabili all'umanità. I lieviti come Saccharomyces cerevisiae convertono gli zuccheri in etanolo e anidride carbonica nella fermentazione alcolica, alla base della produzione di vino e birra; i batteri lattici trasformano il latte in yogurt e formaggi. Negli ecosistemi, batteri e funghi decompositori riciclano la materia organica, mentre i batteri del genere Rhizobium fissano l'azoto atmosferico in simbiosi con le radici delle leguminose, rendendolo disponibile alle piante. Il microbiota umano, composto da migliaia di specie soprattutto intestinali, contribuisce alla digestione e allo sviluppo delle difese immunitarie: la relazione è di mutualismo, non semplice convivenza.

Difese contro i patogeni
Non tutti i microorganismi sono dannosi, ma alcuni causano malattie. Contro i batteri si usano gli antibiotici, sostanze che colpiscono bersagli specifici della cellula batterica come la parete o i ribosomi; sono però inefficaci contro i virus, che non hanno metabolismo proprio e richiedono approcci diversi, come gli antivirali. I vaccini non curano l'infezione in corso: preparano il sistema immunitario a riconoscere un agente patogeno e a rispondere più rapidamente in caso di contatto futuro. L'uso eccessivo o scorretto degli antibiotici favorisce la selezione di ceppi resistenti, motivo per cui le prescrizioni vanno seguite con attenzione e completate sempre secondo le indicazioni mediche.