Структура бактериальной клетки

18 
Рис. 2.2. Структура бактериальной клетки: 1 - капсула; 2 - клеточная стенка; 3 - 
цитоплазматическая мембрана; 4 - мезосомы; 5 - нуклеоид; 6 - плазмида; 7 - рибосомы; 8 - 
включения; 9 - жгутик; 10 - пили (ворсинки) 
Клеточная стенка - прочная, упругая структура, придающая бактерии определенную форму 
и вместе с подлежащей цитоплазматической мембраной сдерживающая высокое осмотическое 
давление в бактериальной клетке. Она участвует в процессе деления клетки и транспорте 
метаболитов, имеет рецепторы для бактериофагов, бактериоцинов и различных веществ. Наиболее 
толстая клеточная стенка у грамположительных бактерий (рис. 2.3). Так, если толщина клеточной 
стенки грамотрицательных бактерий около 15-20 нм, то у грамположительных она может 
достигать 50 нм и более. 
Основу клеточной стенки бактерий составляет 
пептидогликан. 
Пептидогликан является 
полимером. Он представлен параллельными полисахаридными гликановыми цепями, состоящими 
из повторяющихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных 
гликозидной связью. Эту связь разрывает лизоцим, являющийся ацетилмурамидазой. 
Рис. 2.3. Схема архитектоники клеточной стенки бактерий 
К N-ацетилмурамовой кислоте ковалентными связями присоединен тетрапептид. 
Тетрапептид состоит из L-аланина, который связан с N-ацетилмурамовой кислотой; D-глутамина, 
который у грамположительных бактерий соединен с L-лизином, а у грамотрицательных бактерий - 
с диаминопимелиновой кислотой (ДАП), которая представляет собой предшественник лизина в 

19 
процессе бактериального биосинтеза аминокислот и является уникальным соединением, 
присутствующим только у бактерий; 4-й аминокислотой является D-аланин (рис. 2.4). 
В клеточной стенке грамположительных бактерий содержится небольшое количество 
полисахаридов, липидов и белков. Основным компонентом клеточной стенки этих бактерий 
является многослойный пептидогликан (муреин, мукопептид), составляющий 40-90% массы 
клеточной стенки. Тетрапептиды разных слоев пептидогликана у грамположительных бактерий 
соединены друг с другом полипептидными цепочками из 5 остатков глицина (пентаглицина), что 
придает пептидогликану жесткую геометрическую структуру (рис. 2.4, б). С пептидогликаном 
ктеточной стенки грамположительных бактерий ковалентно связаны 
тейхоевые кислоты 
(от 
греч. 
tekhos 
- стенка), молекулы которых представляют собой цепи из 8-50 остатков глицерола и 
рибитола, соединенных фосфатными мостиками. Форму и прочность бактериям придает жесткая 
волокнистая структура многослойного, с поперечными пептидными сшивками пептидогликана. 
Рис. 2.4. Структура пептидогликана: а - грамотрицательные бактерии; б - 
грамположительные бактерии 
Способность грамположительных бактерий при окраске по Граму удерживать генциановый 
фиолетовый в комплексе с йодом (сине-фиолетовая окраска бактерий) связана со свойством 
многослойного пептидогликана взаимодействовать с красителем. Кроме этого последующая 
обработка мазка бактерий спиртом вызывает сужение пор в пептидогликане и тем самым 
задерживает краситель в клеточной стенке. 
Грамотрицательные бактерии после воздействия спиртом утрачивают краситель, что 
обусловлено меньшим количеством пептидогликана (5-10% массы клеточной стенки); они 
обесцвечиваются спиртом, и при обработке фуксином или сафранином приобретают красный 
цвет. Это связано с особенностями строения клеточной стенки. Пептидогликан в клеточной стенке 
грамотрицательных бактерий представлен 1-2 слоями. Тетрапептиды слоев соединены между 
собой прямой пептидной связью между аминогруппой ДАП одного тетрапептида и карбоксильной 
группой D-аланина тетрапептида другого слоя (рис. 2.4, а). Кнаружи от пептидогликана 
расположен слой 

жүктеу/скачать 4,99 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: