Buněčná stěna bakterií

Nahoře: Grampozitivní bakterie 1. cytoplazmatická membrána, 2. peptidoglykan, 3. fosfolipidy, 4. membránové proteiny, 5. kys. lipoteichoová Dole: Gramnegativní bakterie. 1. cytoplazmatická membrána (vnitřní membrána), 2. periplasmatický prostor, 3. vnější membrána, 4. fosfolipidy, 5. peptidoglykan, 6. lipoprotein, 7. proteiny, 8. lipopolysacharidy, 9. pór

Bakteriální (prokaryotická) buňka má na svém povrchu buněčnou stěnu. Buněčnou stěnu mají všechny bakterie s výjimkou mykoplasmat.

Funkce buněčné stěny jsou:

• stěna je součást buněčného skeletu;
• stěna dává buňce tvar;
• stěna poskytuje buňce mechanickou ochranu;
• stěna ochraňuje buňku před zářením, vyschnutím, chemickým poškozením;
• stěna kompenzuje osmotický přetlak uvnitř buňky.

Stavba stěny grampozitivních a gramnegativních bakterií

Liší se stavbou, ale společným znakem je přítomnost peptidoglykanu (mureinu). Peptidoglykan je tvořen vrstvami polysacharidových řetězců, v němž se střídá N-acetylglukosamin a N-acetylmuramová kyselina. Vzájemnou O-glykosidovou vazbu lze narušit například působením lysozymu. Zbytky kyseliny N-acetylmuramové vytváří vzájemné propojení řetězců pomocí krátkých peptidů (tetrapeptidy). Proces tohoto spojení se nazývá transpeptidace a je katalyzován transpeptidázami.

Na proces transpeptidace působí antibiotika jako peniciliny a cefalosporiny.

Stěna grampozitivních bakterií

Stavba jednodušší než u G−. Tloušťka stěny je asi 20 nm. Stěna je tvořena silnou vrstvou peptidoglykanu (mnoho vrstev peptidoglykanových řetězců). Na rozdíl od G− bakterií jsou u G+ téměř všechny zbytky N-acetylmuramové kyseliny spojeny peptidickýmu můstky (důležité pro výběr antibiotik).

Skrz peptidoglykanovou vrstvu probíhají řetězce kyseliny teichoové, která má funkci hlavního povrchového antigenu. Váže na sebe kationty – Mg²⁺ a Ca²⁺, které jsou nezbytné pro integritu stěny a membrány. Až na výjimky (mykobakterie, korynebakterie, nokardie) neobsahuje lipidy. Neobsahuje bílkoviny, kromě streptokoků, u nichž se mezi peptidoglykanem a bílkovinou vrstvou nachází vrstva polysacharidová a tvoří tak mikropouzdro.

Gramovým barvením se bakterie s touto buněčnou stěnou barví krystalovou violetí modrofialově.

Antibiotika: penicilin, cefalosporin. Působí na transpeptidázy. Obecně se váží na PBP = penicilin binding proteins. Výsledkem působení je inhibice syntézy peptidoglykanu.

Stěna gramnegativních bakterií

Tenčí, než stěna G+ cca 15 nm. Skládá se z: vnější membrány, a periplazmatického prostoru, ve kterém je uložena tenká vrstva peptidoglykanu. Vnější membrána je tvořena dvojvrstvou fosfolipidů a bílkovinami. K peptidoglykanu je připojena prostřednictvím lipoproteinů. Funkcí bílkovin zabudovaných v membráně je transport živin do periplasmatického prostoru (viz dále).

Na zevní straně membrány jsou přítomny molekuly lipopolysacharidů, které jsou složeny ze 3 částí:

• lipid A = endotoxin G− bakterií;
• základní polysacharid (R-core, jádro);
• specifický polysacharid( O-antigen) – lineární, nositelem antigenicity bakterie (O-antigen). Na dlouhé vyčnívající řetězce působí protilátky, chrání tak bakterii a způsobují virulenci (ztráta specifického polysacharidu = ztráta virulence). Poskytuje obranu proti chemickým látkám a lytickým účinkům některých látek.

V periplazmatickém prostoru se nachází vyloučené metabolity a enzymy (např. beta-laktamáza, která štěpí penicilin → rezistence).

Gramovým barvením se bakterie s touto buněčnou stěnou barví růžově.

Stěna acidorezistentních bakterií

Stavba buněčné stěny odpovídá grampozitivním bakteriím. Množství voskovitých látek zabraňuje obarvení – běžným Gramovým barvením je nelze obarvit. Lze je nabarvit za horka, ale pak vzdorují odbarvování.

Nejčastěji se používá speciální barvení Ziehlovo-Neelsenovo. Mycobacterium tuberculosis, částečně nokardie a bakteriální spory.

Odkazy

Související články

• Bakterie
• Prokaryota
• Peptidoglykan

Použitá literatura

• VOTAVA, Miroslav a Zdeněk BROUKAL. Lékařská mikrobiologie pro zubní lékaře. 2. přepr vydání. Brno : Neptun, 2007. ISBN 978-80-86850-03-0.

• BEDNÁŘ, Marek, et al. Lékařská mikrobiologie : bakteriologie, virologie, parazitologie. 1. vydání. Praha : Marvil, 1996. 558 s. ISBN 8023802976.