Строение клеточной стенки бактерий

Клеточная стенка бактерий – это биополимер сложного химического состава, который покрывает всю поверхность бактериальной клетки. Структура и химический состав этого биополимера отличается у различных бактерий (рис. 3).

В конце XIX веке датским ученым Грамом была предложена дифференциальная окраска, благодаря которой бактерии были разделены на две группы, названные грамположительными и грамотрицательными.

Грамположительные бактерии сравнительно прочно удерживают анилиновые красители и не обесцвечиваются спиртом, поэтому они окрашиваются генцианвиолетом в фиолетовый цвет. Грамотрицательные бактерии обесцвечиваются спиртом и докрашиваются водным раствором фуксина в розовый цвет.

Основу клеточной стенки всех бактерий составляет пептидогликан. Он состоит из параллельных полисахаридных цепей (N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты). У грамположительных бактерий пептидогликан связан с тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами и имеет многослойную структуру. Тейхоевые кислоты пронизывают пептидогликан насквозь или находятся на его поверхности. Липотейхоевые кислоты закреплены в цитоплазматической мембране. Они также пронизывают пептидогликан или располагаются между ним и цитоплазматической мембраной.

Рисунок 3 - Схема строения клеточной стенки грамположительного и грамотрицательного микроорганизма

Тейхоевые кислоты могут связываться с клеточными мембранами животных клеток и осуществлять процесс адгезии, являющейся первой стадией большинства инфекций. Особый интерес представляет изучение явления индукции тейхоевыми кислотами воспалительных процессов, цитотоксичности и иммуносупрессии.

У грамотрицательных бактерий пептидогликан однослоен и покрыт наружной мембраной с мозаичным строением. В ее состав входят липопротеины, фосфолипиды и липополисахарид (ЛПС). Наружная мембрана пронизана белками-поринами, которые выполняют функцию транспортных каналов.

Особое значение имеет ЛПС, содержащийся в значительном количестве в составе клеточной стенки грамотрицательных бактерий. В структуре ЛПС имеется три звена: основное (базисное), к одному концу которого присоединен липид (второе звено), а к противоположному — повторяющиеся звенья сахаров (третье звено), составляющих детерминантную группу. ЛПС обладает антигенными и токсическими свойствами, поэтому его часто называют эндотоксином.

У грамотрицательных бактерий между клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной расположено периплазматическое пространство, заполненное гидролитическими ферментами.

Функции клеточной стенки:

· формообразующая;

· защитная (механическая защита);

· поддержание осмотической резистентности клетки;

· через клеточную стенку бактерий осуществляется транспорт питательных веществ и выделение метаболитов;

· определяет антигенную характеристику бактерий (с ней связаны поверхностные антигены, например, О-антиген);

· токсичность (ЛПС клеточной стенки как эндотоксин потенциирует воспалительные реакции, лихорадку и эндотоксический шок);

· рецепторная функция – несет на себе специфические рецепторы к бактериофагам, бактериоцинам, антибиотикам и др.;

· клеточная стенка способна по-разному воспринимать красители (тинкториальные свойства);

· нарушение синтеза компонентов клеточной стенки приводит к гибели бактерий или образованию L-форм.

Грам-характеристика???