SIMBIOSI I microrganismi possono essere: - a vita libera - simbionti Simbiosi: associazione più o meno intima che si instaura tra due organismi diversi che vivono assieme Funzioni delle relazioni simbiotiche: - Protezione - Accesso a nuovi habitat - Aiuto per il riconoscimento - Nutrizione

Le simbiosi variano per quanto riguarda: - il bilancio dei vantaggi: -simbiosi positive -mutualismo -commensalismo -simbiosi negative -antagonismo -competizione -predazione -parassitismo - il grado di dipendenza: -simbiosi facoltativa -simbiosi obbligatoria

SIMBIOSI POSITIVE MUTUALISMO Entrambi i simbionti traggono vantaggio Simbiosi microbo-microbo 1- Desulforomonas acetooxidansriduce S  H2S ( respirazione anaerobia) Chlorobium  ossida H2S  S ( riduzione di NADP+) 2-LICHENI fungo (ascomicete) → acqua e sali minerali + alga verde o cianobatteri→ composti organici del carbonio Il corpo vegetativo è detto Tallo Si distinguono talli crostosi, fruticosi, fogliosi Sono colonizzatori di rocce esposte e di tronchi d’albero in situazioni ambientali tali da non permettere la vita ad altri microrganismi

Sembra che l’associazione lichenica si sia evoluta in base a selezione per resistenza a siccità estreme o per capacità di procurarsi minerali essenziali La capacità di concentrare i minerali è probabilmente correlata alla produzione di acidi lichenici in grado di sciogliere e chelare composti minerali Molti acidi lichenici hanno potere antibiotico (es. ac. Usnico) Altri prodotti tipici dei licheni sono: Tornasole Olii essenziali usati in profumeria e medicina I licheni sono bioindicatori della qualità dell’aria  Assorbono sostanze inquinanti (es. O3, SO2) disciolte nell’aria Effetto tossico che causa distruzione della clorofilla

Simbiosi microbo-pianta 1- Rizosfera Sottile strato di terra che rimane sulle radici dopo che la pianta è stata sradicata dal suo ambiente e scossa. La popolazione microbica della rizosfera è in genere da uno a due ordini di grandezza superiore rispetto al suolo circostante. La radice della pianta fornisce: essudati composti da zuccheri, aminoacidi, vitamine, alcaloidi, fosfatidi. I batteri forniscono: azoto (batteri azoto-fissatori) mineralizzano composti organici

2- Batteri azoto fissatori - leguminose A- Rhizobium, Bradyrhizobium La zona interna dei noduli è rossa per la presenza di legemoglobina ↓ - lega l’ossigeno per la respirazione - limita l'ossigeno a livelli che non inattivano la nitrogenasi (enzima che fissa l'azoto- trasforma N2 in NH3)

Piante di arachidi con e senza (al centro) di ceppi di Rhizobium della nodulazione

3-Micorrize: associazione tra un fungo e le radici delle piante Il fungo apporta benefici alla pianta: - favorisce lo sviluppo delle radici - migliora l'assorbimento dei nutrienti (specie fosforo) - favorisce l'assunzione di acqua - potenzia l'assorbimento selettivo degli ioni - in alcuni casi incrementa la resistenza ai patogeni Il fungo riceve nutrienti dalla pianta (in genere è incapace di utilizzare i carboidrati complessi presenti nell'humus e nel suolo forestale) Più di 5000 specie di funghi formano questo tipo di associazione Circa l'80% delle piante vascolari è associato alle micorrize

Ectomicorrize: i funghi crescono in una guaina esterna alle radici Sono presenti prevalentemente nelle radici degli alberi che crescono nelle foreste, come le conifere e le querce

Endomicorrize: i funghi crescono all'interno del tessuto radicale Sono presenti in azalee ed orchidee. Si verificano anche in altre piante come granturco, fagiolo, pomodoro, erbe da pascolo, ecc.

4- Microbi – invertebrati A-Alghe e invertebrati acquatici alghe simbiotiche di: celenterati: meduse, coralli, anemoni di mare platelminti poriferi (spugne) molluschi (bivalvi, calamari) Es. zooxantelle e coralli delle barriere coralline zooxantelle fabbisogno energetico- carbonio organico corallo protezione dalla luce B- Vermi tubolari, mitili e molluschi bianchi giganti + batteri solfoossidanti

5- Termiti – microbi

6- Batteri bioluminescenti – pesci Batteri del genere Photobacterium e Vibrio emettono luce L’emissione della luce è mediata dall’enzima luciferasi

8- Simbiosi nei ruminanti

COMMENSALISMO Microflora commensale dell'uomo

La microflora commensale compete per lo spazio e i nutrienti è limitata la crescita delle singole specie e la colonizzazione da parte di altri microrganismi tra cui quelli patogeni Una riduzione della popolazione microbica normale può promuovere la crescita di microrganismi patogeni Es. somministrazione di un antibiotico ad ampio spettro crescita del lievito Candida albicans (resistente all’antibiotico) nella bocca e nella vagina. La flora microbica residente può diventare dannosa se passa in distretti non abituali: Es. Escherichia coli se dall’intestino passa alle vie urinarie può provocare cistite Gli Streptococchi viridanti se dal cavo orale passano al cuore possono causare malattie cardiache