Sejtburkolat
A gram-pozitív sejtfalSzerkesztés
A gram-pozitív sejtfalat egy nagyon vastag peptidoglikán réteg jelenléte jellemzi, amely a Gram-festés során a kristályibolya színezékek visszatartásáért felelős. Kizárólag az Actinobacteria (vagy magas %G+C gram-pozitív szervezetek) és a Firmicutes (vagy alacsony %G+C gram-pozitív szervezetek) csoportjába tartozó szervezetekben található meg. A Deinococcus-Thermus csoportba tartozó baktériumok is mutathatnak gram-pozitív festődési viselkedést, de tartalmazhatnak néhány, a gram-negatív szervezetekre jellemző sejtfalstruktúrát. A gram-pozitív sejtfalba beágyazódva polialkoholok, úgynevezett teichonsavak találhatók, amelyek közül néhány lipidkötéssel lipoteichonsavakat alkot. Mivel a lipoteichonsavak kovalensen kapcsolódnak a citoplazmamembránban lévő lipidekhez, ezek felelősek a peptidoglikán és a citoplazmamembrán összekapcsolásáért. A teichonsavak a teichonsav-monomerek közötti foszfodiészterkötések jelenléte miatt a gram-pozitív sejtfalnak összességében negatív töltést kölcsönöznek.
A sejtfalon kívül sok Gram-pozitív baktériumnak van egy “csempézett” fehérjékből álló S-rétege. Az S-réteg segíti a kötődést és a biofilmképződést. Az S-rétegen kívül gyakran található egy poliszacharidokból álló kapszula. A kapszula segít a baktériumnak elkerülni a gazdaszervezet fagocitózisát. Laboratóriumi tenyésztésben az S-réteg és a kapszula gyakran elveszik reduktív evolúció (egy tulajdonság elvesztése pozitív szelekció hiányában) következtében.
A gram-negatív sejtfalSzerkesztés
A gram-negatív sejtfal vékonyabb peptidoglikán réteget tartalmaz a citoplazmamembrán mellett, mint a gram-pozitív sejtfal, ami felelős azért, hogy a sejtfal a Gram-festés során etanollal történő színtelenítéskor nem képes megtartani a kristályviola festéket. A peptidoglikán rétegen kívül a gram-negatív sejtfal egy további, foszfolipidekből és lipopoliszacharidokból álló külső membránt is tartalmaz, amely a külső környezet felé néz. A lipopoliszacharidok erősen töltött jellege összességében negatív töltést kölcsönöz a gram-negatív sejtfalnak. A külső membrán lipopoliszacharidjainak kémiai szerkezete gyakran egyedi az egyes baktériumtörzsek (azaz alfajok) esetében, és felelős e törzsek számos antigén tulajdonságáért.
A külső membrán lipid része foszfolipid kettősrétegként nagyrészt átjárhatatlan minden töltött molekula számára. A külső membránban azonban porinoknak nevezett csatornák vannak jelen, amelyek számos ion, cukor és aminosav passzív szállítását teszik lehetővé a külső membránon keresztül. Ezek a molekulák tehát a periplazmában, a plazmamembrán és a külső membrán közötti régióban vannak jelen. A periplazma tartalmazza a peptidoglikán réteget és számos olyan fehérjét, amelyek a szubsztrátkötésért vagy hidrolízisért és az extracelluláris jelek vételéért felelősek. A periplazma a benne található fehérjék és peptidoglikán magas koncentrációja miatt inkább gélszerű állapotban, mint folyadékként létezik. Mivel a citoplazma és a külső membrán között helyezkedik el, a kapott jelek és a megkötött szubsztrátok a citoplazmamembránon keresztül az ott beágyazódott transzport- és jelzőfehérjék segítségével szállíthatóak.
A természetben sok nem kultivált Gram-negatív baktériumnak is van S-rétege és kapszulája. Ezek a struktúrák a laboratóriumi tenyésztés során gyakran elvesznek.
Mykobaktériumok (saválló baktériumok)Edit
A mikobaktériumok sejtburkával rendelkeznek, amely nem jellemző a grampozitív és a gramnegatív baktériumokra. A mikobaktérium sejtburka nem a gram-negatívokra jellemző külső membránból áll, hanem jelentős peptidoglikán-arabinogalaktán-mikolsav falszerkezettel rendelkezik, amely külső permeabilitási gátat képez. Ezért úgy gondolják, hogy a citoplazmamembrán és ez a külső gát között egy különálló “pszeudoperiplazma” rekesz van. Ennek a kompartmentnek a természete nem jól ismert. A saválló baktériumok, akárcsak a mikobaktériumok, ellenállnak a festési eljárások során a savak általi elszíneződésnek. A Mycobacteriumok magas mikolsavtartalma felelős a festési mintázatért, amely a gyenge felszívódásból, majd a magas visszatartásból áll. A saválló baktériumok azonosítására leggyakrabban használt festési technika a Ziehl-Neelsen-festés vagy saválló baktériumfestés, amelyben a saválló bacilusok élénkvörösre festődnek, és világosan kiemelkednek a kék háttérből.
Sejtfal nélküli baktériumokSzerkesztés
A Chlamydiaceae családba tartozó obligát intracelluláris baktériumok morfológiájukban egyedülállóak, mivel nem tartalmaznak kimutatható mennyiségű peptidoglikánt. E gram-negatív baktériumok extracelluláris formái azonban megőrzik szerkezeti integritásukat a ciszteinben gazdag fehérjék diszulfidkötésű, keresztkötésű rétegének köszönhetően, amely a citoplazmamembrán és a külső membrán között helyezkedik el, más gram-negatív baktériumok peptidoglikán rétegéhez hasonlóan. A baktérium intracelluláris formáiban a diszulfid keresztkötés nem található meg, ami ezt a formát mechanikailag törékenyebbé teszi.
A mollicute baktériumosztály sejtburkai nem rendelkeznek sejtfallal. Az ebbe az osztályba tartozó fő patogén baktériumok a mycoplasma és az ureaplasma.
Az L-formájú baktériumok olyan baktériumtörzsek, amelyeknek nincs sejtfaluk, és amelyek olyan baktériumokból származnak, amelyek normálisan rendelkeznek sejtfallal.