Buněčný obal
Grampozitivní buněčná stěnaEdit
Grampozitivní buněčná stěna se vyznačuje přítomností velmi silné peptidoglykanové vrstvy, která je zodpovědná za zadržování barviv krystalové violeti při barvení podle Grama. Vyskytuje se výhradně u organismů patřících mezi Actinobacteria (neboli grampozitivní organismy s vysokým %G+C) a Firmicutes (neboli grampozitivní organismy s nízkým %G+C). Bakterie ze skupiny Deinococcus-Thermus mohou také vykazovat grampozitivní zbarvení, ale obsahují některé struktury buněčné stěny typické pro gramnegativní organismy. V grampozitivní buněčné stěně jsou obsaženy polyalkoholy zvané teichoové kyseliny, z nichž některé jsou lipidově vázány za vzniku lipoteichoových kyselin. Protože jsou lipoteichoové kyseliny kovalentně spojeny s lipidy v cytoplazmatické membráně, jsou zodpovědné za spojení peptidoglykanu s cytoplazmatickou membránou. Teichoové kyseliny dodávají grampozitivní buněčné stěně celkový záporný náboj díky přítomnosti fosfodiesterových vazeb mezi monomery teichoových kyselin.
Vně buněčné stěny má mnoho grampozitivních bakterií S-vrstvu „dlaždicových“ proteinů. S-vrstva napomáhá přichycení a tvorbě biofilmu. Mimo S-vrstvu se často nachází kapsida z polysacharidů. Kapsle pomáhá bakterii vyhnout se fagocytóze hostitele. V laboratorních kulturách dochází často ke ztrátě S-vrstvy a kapsuly v důsledku redukční evoluce (ztráta znaku při absenci pozitivního výběru).
Gramnegativní buněčná stěnaEdit
Gram-negativní buněčná stěna obsahuje tenčí vrstvu peptidoglykanu přiléhající k cytoplazmatické membráně než grampozitivní stěna, což je příčinou neschopnosti buněčné stěny udržet barvivo krystalové violeti po odbarvení etanolem při barvení podle Grama. Kromě peptidoglykanové vrstvy obsahuje gramnegativní buněčná stěna také další vnější membránu tvořenou fosfolipidy a lipopolysacharidy, která směřuje do vnějšího prostředí. Vysoce nabité lipopolysacharidy dodávají gramnegativní buněčné stěně celkový záporný náboj. Chemická struktura lipopolysacharidů vnější membrány je často jedinečná pro specifické bakteriální kmeny (tj. poddruhy) a je zodpovědná za mnoho antigenních vlastností těchto kmenů.
Jako fosfolipidová dvojvrstva je lipidová část vnější membrány do značné míry nepropustná pro všechny nabité molekuly. Ve vnější membráně jsou však přítomny kanály zvané poriny, které umožňují pasivní transport mnoha iontů, cukrů a aminokyselin přes vnější membránu. Tyto molekuly jsou proto přítomny v periplazmě, oblasti mezi plazmatickou membránou a vnější membránou. Periplazma obsahuje peptidoglykanovou vrstvu a mnoho proteinů odpovědných za vazbu substrátu nebo hydrolýzu a příjem extracelulárních signálů. Předpokládá se, že periplazma existuje spíše jako gel než jako kapalina, a to kvůli vysoké koncentraci proteinů a peptidoglykanu, které se v ní nacházejí. Vzhledem k jejímu umístění mezi cytoplazmatickou a vnější membránou jsou přijaté signály a navázané substráty k dispozici pro přenos přes cytoplazmatickou membránu pomocí transportních a signálních proteinů, které jsou v ní zabudovány.
V přírodě má mnoho nekultivovaných gramnegativních bakterií také S-vrstvu a kapsidu. Tyto struktury se při laboratorní kultivaci často ztrácejí.
Mykobakterie (kyselinotvorné bakterie)Edit
Mykobakterie mají buněčný obal, který není typický pro grampozitivní ani gramnegativní bakterie. Buněčný obal mykobakterií se neskládá z vnější membrány charakteristické pro gramnegativní bakterie, ale má významnou strukturu stěny peptidoglykan-arabinogalaktan-mykolová kyselina, která zajišťuje bariéru vnější propustnosti. Proto se předpokládá, že mezi cytoplazmatickou membránou a touto vnější bariérou se nachází samostatná „pseudoperiplazma“. Povaha tohoto prostoru není dobře známa. Kyselinotvorné bakterie jsou stejně jako mykobakterie odolné vůči odbarvení kyselinami při barvení. Vysoký obsah kyseliny mykolové v mykobakteriích je zodpovědný za vzorec barvení, po kterém následuje slabá absorpce a vysoká retence. Nejběžnější barvicí technikou používanou k identifikaci acidorezistentních bakterií je Ziehl-Neelsenovo barvení nebo barvení na acidorezistentní bakterie, při kterém se acidorezistentní bacily barví jasně červeně a zřetelně vystupují na modrém pozadí.
Bakterie postrádající buněčnou stěnuEdit
Obligátní intracelulární bakterie z čeledi Chlamydiaceae jsou jedinečné svou morfologií, protože neobsahují zjistitelné množství peptidoglykanů. Extracelulární formy těchto gramnegativních bakterií si však zachovávají strukturální integritu díky vrstvě disulfidicky vázané vrstvy proteinů bohatých na cystein, která se nachází mezi cytoplazmatickou membránou a vnější membránou způsobem analogickým vrstvě peptidoglykanů u ostatních gramnegativních bakterií. Ve vnitrobuněčných formách bakterií se disulfidová příčná vazba nenachází, což propůjčuje této formě větší mechanickou křehkost.
Buněčné obaly bakterií třídy mollicutes nemají buněčnou stěnu. Hlavními patogenními bakteriemi této třídy jsou mykoplazma a ureaplazma.
Bakterie s formou L jsou kmeny bakterií, které nemají buněčnou stěnu, odvozené od bakterií, které normálně buněčnou stěnu mají.