Esame

L'ultimo esame di MA è stato appena soddisfacente. Ecco alcune risposte corrette.
Strati extracellulari: sono sintetizzati da alcuni procarioti, e non sono essenziali, cioè possono essere rimossi senza perdere la vitlità della bestiola. Le capsule sono barriere di polisaccaridi (omodestrani e omolevani o eteropolimeri come l'acido ialuronico) che hanno funzione di protezione, o sono spesso importanti fattori di virulenza, come in Streptococcus pneumoniae (polmonite) o in S. mutans (carie dentale). Per consentire l'osservazione al microscopio, le capsule sono trattate con coloranti negativi come l'inchiostro di china che fa risaltare la capsula come un oggetto luminoso su sfondo scuro. La tab. 4.1 del vostro libro schematizza 4 tipi di capsule batteriche. Le guaine sono strati esterni altamente organizzati, tipici di batteri acquatici le cui cellule possono essere danneggiate dalle correnti. Gli strati mucosi caratterizzano quei batteri motili per scivolamento; essi secernono una sostanza mucosa che viene persa nella scia lasciata dall'organismo durante il movimento. Gli involucri proteici, o 'strati-S' sono tipici di alcuni eubatteri e archaea e fungono da strato protettivo. In alcuni casi, lo strato-S rappresenta il sito di adesione di alcuni virus.
Membrana plasmatica Rappresenta il limite esterno del citoplasma. Negli Eubacteria è formata da un doppio strato di fosfolipidi (glicerolo esterificato con acidi grassi in 1 e 2; con fosfoserina in 3) con immerse proteine di membrana diverse (es., trasportatori). Vi sono poi, in alcuni gruppi (es., micoplasmi, metanotrofi), gli steroli, che hanno un effetto stabilizzante; in altri gruppi gli opanoidi (cianobatteri) stabilizzano le membrane. Negli Archaea è formata o da un doppio strato lipidico, con due foglietti di isoprenoidi uniti al glicerolo con legami etere, o un monostrato di tetraeteri di di-glicerolo.

Carbonio

Quote di CO2
Ogni quota di emissione corrisponde al permesso per un’azienda o un Paese che ha fi rmato il protocollo di Kyoto di emettere una tonnellata di anidride carbonica equivalente (vedi sotto).
Anidride carbonica equivalente?
Una tonnellata di anidride carbonica (CO2) equivalente è una tonnellata di CO2 oppure di qualsiasi altro gas a effetto serra che abbia un equivalente potenziale di alterare il clima del pianeta.
Potenziale di Riscaldamento Globale
È un valore elaborato e fi ssato per ciascun gas serra dall’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Ad esempio il metano ha un potenziale di modifi cazione del clima ventuno volte superiore rispetto alla CO2. Quindi una tonnellata di metano viene contabilizzata come ventuno tonnellate di CO2 equivalente.
Gas serra
L’elenco dei gas serra è molto ampio. Il protocollo di Kyoto prende in considerazione i principali: anidride carbonica (CO2), metano (CH4), protossido di azoto (N2O), idrofl uorocarburi (HFC), perfl uorocarburi (PFC), esafl uoro di zolfo (SF6).
Quote di emissione
L’emission trading è uno dei meccanismi flessibili per la riduzione delle emissioni globali di gas serra nell’Unione europea, previsti dal protocollo di Kyoto. La direttiva sull’emission trading (2003/87/CE) prevede che gli Stati membri defi niscano dei tetti massimi di emissioni consentiti a ogni singola azienda fra quelle che devono sottostare alla direttiva stessa (sono alcune tipologie di impianti energetici e produttivi). Quando un’azienda si mantiene su valori di emissioni inferiori a quelli consentiti, il meccanismo prevede che le quote di emissioni che le “avanzano” possano essere commercializzate su un mercato apposito. L’azienda che emette meno può quindi guadagnare dalla vendita delle quote in più e un’azienda che ha bisogno di emettere di più può acquistare quote al prezzo di mercato delle emissioni. L’obiettivo del meccanismo è creare un circolo virtuoso, nel quale l’azienda più efficiente può guadagnare grazie alla propria efficienza. Il totale delle emissioni rimane così invariato e nel lungo periodo, man mano che sempre più aziende diventano virtuose, tende a diminuire.
PNA
Il PNA (Piano nazionale di allocazione delle emissioni) assegna a ogni azienda, all’interno dell’elenco di quelle identificate dalla direttiva dell’emission trading, le quote di emissione autorizzate per il periodo di riferimento. I piani fi nora defi niti riguardano il 2005-2007 e il 2008-2012. Il piano deve essere coerente con gli obiettivi nazionali di diminuzione delle emissioni, con i trenddi crescita delle emissioni, con il potenziale di abbattimento e con i principi di tutela della concorrenza.
Pozzi di assorbimento del carbonio (carbon sinks)
Sono gli elementi dell’ambiente naturale (come le foreste) in grado di assorbire anidride carbonica dall’atmosfera nel corso del loro ciclo di vita e di rilasciare gas serra al termine, a causa del processo di decomposizione o dell’utilizzo che ne viene fatto (combustione). Gli scienziati stanno cercando di capire come valutare correttamente l’apporto fornito (in diminuzione) da questi elementi alle emissioni totali prodotte da un Paese. Oltre alle foreste e alle coltivazioni, si è alla ricerca di altri possibili ‘serbatoi’ di CO2, come ad esempio gli oceani.

In che misura

In che misura, chiede insomma Sogeid, le attività agricole (e le altre attività umane) influenzano le popolazioni microbiche? La domanda è interessante e … saporita!! La risposta non è semplice, ma tentiamo di abbozzare una strada, che riguarderà, per brevità, solo il ciclo della s.o.
Cominciamo così: sia l’agricoltura tradizionale sia quella industrializzata operano una serie di interventi che impattano (anche) sui suoli. Tuttavia, diversamente da quella industrializzata, l’agricoltura tradizionale sfrutta le potenzialità dei suoli senza superare la resilienza che li caratterizza. In ecologia, si ricorderà, la resilienza è analoga alla capacità di recupero fisico di uno sportivo, cioè quella capacità ch’egli ha di rimettersi in forma dopo una fatica; alcuni sportivi hanno maggiori capacità di recupero, altri meno. Così è anche per gli ecosistemi. E’ anche vero che alcune prove sportive sono più stressanti di altre. Anche per gli ecosistemi, alcune sollecitazioni cui sono sottoposti dalle attività antropiche sono più stressanti di altre. Insomma, l’agricoltura tradizionale è analoga a una prova sportiva poco stressante, dopo la quale lo sportivo riesce a riprendersi rapidamente; l’agricoltura industrializzata somiglia invece a una serie di prove sportive stressanti, dalle quali è difficile riprendersi. Se, come atleta, continuo a fare prove su prove, tutte super-stressanti, dopo aver messo a dura prova la mia resilienza, ne supero le capacità e raggiungo un punto di non ritorno. Si può stare in questa condizione per poco o pochissimo tempo, sicché, se non mi rendo conto di questo limite e insisto, posso solo andare avanti con l’aiuto del doping, ma per poco. Però, presto sarò colto da collassi e infine andrò incontro a morte. Insomma, l’agricoltura industrializzata equivale, per i suoli (e non solo), a una serie di prove sportive stressanti, da cui si ha difficoltà a recuperare efficienza. Anche qui, se superiamo la capacità di resilienza, dovremo dopare il sistema (somministrazione di input energetici sempre maggiori) che, presto o tardi, non sarà più in grado di recuperare. Pensiamo alle perdite progressive di s.o. nei suoli sottoposti a sfruttamenti intensivi. Le ragioni di tali perdite sono molteplici. Sottolineiamone due: (ii) l’asportazione, a ogni stagione del raccolto, di una buona parte del carbonio organicato in situ (biomasse vegetali in senso lato) senza che esso, o i suoi derivati, sia restituito allo stesso sito; (ii) molte, se non tutte le cure riservate a questi suoli potenziano le attività metaboliche (e i tassi di crescita) delle cenosi microbiche eterotrofe, e causano quindi elevati o elevatissimi tassi di mineralizzazione della s.o. Questo sistema-suolo è impoverito di s.o., nel senso che le scorte potenziali trofiche si sono depauperate, e le catene alimentari e i cicli biogeochimici hanno subito un rallentamento.
Negli ecosistemi naturali che hanno raggiunto la stabilità, invece, la s.o. si mantiene, grosso modo, costante, dato che gli apporti al suolo (spoglie animali, vegetali e microbiche; essudati vegetali aerei e radicali) avvengono con tassi analoghi a quelli delle asportazioni (mineralizzazione, erosioni, lisciviazioni). Gli agroecosistemi condotti con metodologie tradizionali non sono – ovviamente – proprio equivalenti a ecosistemi stabili. Tuttavia, vi si avvicinano più dei sistemi ad agricoltura industrializzata. Infatti, le rotazioni, il maggese, l'utilizzo di foraggiere poliennali, le colture intercalari, le letamazioni, il sovescio, la pacciamatura, aiutano i suoli agrari a reintegrare le perdite imposte dalle lavorazioni e dall’asportazione del raccolto. In tal modo, il suolo mantiene la sua funzione di polmone di riserva della s.o. e, avendo riguadagnato una struttura ottimale (e quindi adeguata permeabilità e capacità di ritenzione idrica), è ora in grado di sostenere adeguati livelli di microflora eterotrofa e tenere in moto i cicli biogeochimici, veri motori di tutti gli ecosistemi.
Ci sarebbero, naturalmente, molte altre relazioni da considerare, come ad esempio l’effetto che i fertilizzanti chimici e i composti xenbiotici (insetticidi, fungicidi etc.) esercitano sul ciclo del carbonio e della s.o., ma anche sui cicli dell’azoto e degli altri elementi.

Intimate strangers

Cioè intimi estranei. E' il titolo della serie di documentari che, come quello proiettato oggi in classe (view from the forest), illustrano il ruolo dei microrganismi in natura. Prodotti dall'ASM, questi filmini possono essere ottenuti gratuitamente mediante podcasting, usando qualsiasi ricevitore abilitato (es. iTunes). La ricerca può essere fatta digitando, nella finestrella "cerca" del ricevitore, le parole MicrobeWorld Video. Oppure vi si può accedere attraverso il sito MicrobeWorld, uno degli strumenti divulgativi dell'ASM. Su questo stesso sito troverete molto altro materiale interessante, tra cui diversi filmini e documenti audio, tutti ottenibili x podcasting.

A proposito

Il romanzo che vi ho citato è "Il Mandarino", di Eca de Queiroz, pubblicato in Italia da Passigli (2004; Euro 8,50).

Micro suolo e ambientale

Oggi è iniziato quest'altro corso. C'è stata una dimostrazione/esercitazione di isolamento microbico, utilizzando olive e frutti di corbezzolo. Le piastre che avete fatto sono ora a incubare, e già lunedì valuteremo gli esiti. Grazie ad Adriana che ci ha aiutato. Abbiamo illustrato alcuni scopi del corso, e vi ho invitato a proporre argomenti che vorreste vedere svolti durante il corso. L'unico emerso, per adesso, riguarda le interazioni tra microbi e pesticidi, nei suoli e nelle acque.

Biotecnologie microbiche

Ciao a tutti. Ieri è cominciato il corso di BM. Sono stato contento di trovare diversi volti conosciuti e mi spiace aver appreso che alcune/i hanno sovrapposizioni di orari e difficoltà a conciliare le proprie esigenze di Facoltà. Penso però di aver trovato una soluzione accettabile anche per costoro. Ne possiamo parlare domani a lezione (11-13)? Grazie. Nei primi anni della nostra Facoltà, quando esisteva un indirizzo 'biotecnologico', quello di BM era un corso glorioso e molto frequentato (dall'indirizzo biotec sono uscite diverse persone che ora sono ricercatori da noi o altrove; vorrei ricordare la mia ex tesista Cristina, che ora sta facendo un bella carriera in UK, al John Innes Institute di Norwich). Tornando alla lezione, oltre a parlare di orari (sic!!!) e a definire le BM, siamo andati alla ricerca dei campi d'azione delle BM (grosso modo agricoltura, alimentazione, energia, salute, chimica, ambiente, estrazione mineraria) e abbiamo parlato di una possibile visita di studio in Veneto. Passo e chiudo.

ohoops... Thiobacillus

Si, mi pare ci siano stati un po' di problemi con Thiobacillus ferrooxidans...Dunque, questo tizio, come dice il nome, ossida il ferro, e lo fa per ricavare energia. Ruba elettroni al ferro ridotto che, in presenza di ossigeno, è solubile solo a pH bassini, diciamo 1-2; quindi la bestiola se la cava a vivere a questi pH, e con poca roba da mangiare. E' la rusticianina, una proteina che sta sulla faccia esterna della membrana, che ossida il ferro, grazie al fatto che contine rame; insomma, il ferro ridotto smolla elettroni al rame che li smolla a un cyt-c (rusticianina e cyt-c interagiscono anche fisicamente); cyt-c smolla a un cyt-a1, che smolla a 1/2 O2; si assumono intanto due protoni dall'esterno, e si ottiene acqua. Tale assunzione è mediata dall'ATPasi, che si avvantaggia della naturale separazione di cariche (fuori pH 1-2; dentro pH 5-6). Insomma, una catena piccina con un salto energetico minimo, come si evince dalle tabelle dei potenziali di riduzione (es., quella del vs libro al cap. 8). Il ricavo energetico non raggiunge infatti i 5 kJ, ovvero l'ATPasi produce pochissimo ATP, e le rese di crescita sono basse. Per la cronaca: la bestiola ha un trasporto inverso di elettroni con cui ricavare potere riducente a spese di parte dell'ATP. Senza potere riducente, infatti, niente ciclo di Calvin. Perché, dimenticavo, questo è un autotrofo. Per la precisione un chemioautotrofo.

Oggi esami

Eccoci in aula per il secondo appello 2006-2007 di MA: 11 studenti ai posti di combattimento, alle prese con un compito da 16 domande. La prima è 'aperta': illustra i principali ruoli dei microrganismi nella biosfera. Ne abbiamo parlato durante tutto il corso; spero vi ricordiate, intanto, che la maggior parte dei microbi non è dannosa ma benefica; poi tenete presente che ca. la metà dell'ossigeno atmosferico è di origine microbica (sì, proprio i microbi fotosintetici degli oceani); che i microbi costituiscono le fondamenta delle catene alimentari (tutte, senza eccezioni); che i microbi 'ripuliscono' tutti (si, tutti) gli ambienti da ogni resto organico; se proprio volete strafare, potreste anche ricordarvi che (udite!) i microbi influenzano anche la meteorologia (non ci credete? leggete un po' qui e qui). Non so se ho dimenticato qualcos'altro. Certo, in una prospettiva più antropocentrica, si potrebbe anche dire che i microbi ci proteggono dalle malattie e promuovono la nostra salute. Fatemi sapere se ho dimenticato qualcosa...

Il sito, naturalmente

Alcuni sanno già che pubblico un sito web di supporto ai miei corsi e alle attività del laboratorio che coordino. Contiene programmi, indicazioni sui libri di testo, materiale didattico e altro. Vi troverete diverse altre indicazioni utili: bacheche con novità didattiche, date di seminari ed esami, esiti dei test e molto altro.
Se il sito è una pubblicazione 'a senso unico', microbios può diventare una raccolta collettiva (vostra e mia) di contributi (piccoli, come un commento; grandi, come una ricerca di studio). Partecipate, dunque, a questo Blog. Fatevi sotto, allora...

Proprio l'inizio...

Ciao a tutte le classi! Vorrei che questo fosse un luogo in cui, molto liberamente, si discutesse di argomenti legati ai nostri corsi. Oltre ai miei contributi, esso ospiterà i vostri, a qualsiasi specie essi appartengano: quesiti, piccoli o grandi approfondimenti, osservazioni, semplici segnalazioni. Buon log, ovvero BLOG!