Cellhölje
Den grampositiva cellväggenRedigera
Den grampositiva cellväggen kännetecknas av förekomsten av ett mycket tjockt peptidoglykanskikt, som är ansvarigt för att kristallviolettfärgämnena hålls kvar under Gram-färgningen. Den finns uteslutande hos organismer som tillhör Actinobacteria (eller grampositiva organismer med hög %G+C) och Firmicutes (eller grampositiva organismer med låg %G+C). Bakterier inom Deinococcus-Thermus-gruppen kan också uppvisa grampositiv färgning men innehåller vissa cellväggsstrukturer som är typiska för gramnegativa organismer. Inbäddade i den grampositiva cellväggen finns polyalkoholer som kallas teikosyror, varav en del är lipidlänkade för att bilda lipoteikosyror. Eftersom lipoteikosyror är kovalent bundna till lipider i cytoplasmamembranet är de ansvariga för att binda peptidoglykanen till cytoplasmamembranet. Teikosyror ger den grampositiva cellväggen en övergripande negativ laddning på grund av närvaron av fosfodiesterbindningar mellan teikosyramonomererna.
Utanför cellväggen har många grampositiva bakterier ett S-lager av ”kaklade” proteiner. S-skiktet underlättar fastsättning och biofilmsbildning. Utanför S-skiktet finns ofta en kapsel av polysackarider. Kapseln hjälper bakterien att undvika värdets fagocytos. I laboratoriekultur förloras ofta S-skiktet och kapseln genom reduktiv evolution (förlust av en egenskap i avsaknad av positivt urval).
Den gramnegativa cellväggenRedigera
Den gramnegativa cellväggen innehåller ett tunnare peptidoglykanskikt intill cytoplasmimembranet än den grampositiva väggen, vilket är orsaken till cellväggens oförmåga att behålla kristallviolettfärgningen vid avfärgning med etanol vid gramfärgning. Förutom peptidoglykanskiktet innehåller den gramnegativa cellväggen också ett ytterligare yttre membran bestående av fosfolipider och lipopolysackarider som vetter mot den yttre miljön. Lipopolysackaridernas högt laddade natur ger den gramnegativa cellväggen en övergripande negativ laddning. Den kemiska strukturen hos lipopolysackariderna i det yttre membranet är ofta unik för specifika bakteriestammar (dvs. underarter) och är ansvarig för många av de antigena egenskaperna hos dessa stammar.
Som ett fosfolipiddubbelskikt är lipiddelen av det yttre membranet i stort sett ogenomtränglig för alla laddade molekyler. Det finns dock kanaler, så kallade poriner, i det yttre membranet som möjliggör passiv transport av många joner, sockerarter och aminosyror genom det yttre membranet. Dessa molekyler finns därför i periplasman, området mellan plasmamembranet och det yttre membranet. Periplasman innehåller peptidoglykanskiktet och många proteiner som ansvarar för substratbindning eller hydrolys och mottagning av extracellulära signaler. Periplasman tros existera som ett gelliknande tillstånd snarare än som en vätska på grund av den höga koncentrationen av proteiner och peptidoglykan som finns i den. På grund av dess placering mellan det cytoplasmatiska och det yttre membranet kan signaler som tas emot och substrat som binds transporteras över det cytoplasmatiska membranet med hjälp av transport- och signalproteiner som är inbäddade där.
I naturen har många okultiverade gramnegativa bakterier också ett S-skikt och en kapsel. Dessa strukturer går ofta förlorade vid laboratorieodling.
Mykobakterier (syrafasta bakterier)Redigera
Mykobakterierna har ett cellhölje som inte är typiskt för grampositiva eller gramnegativa bakterier. Mykobakteriernas cellhölje består inte av det yttre membran som är karakteristiskt för gramnegativa, utan har en betydande peptidoglykan-arabinogalaktan-mykolsyra-väggstruktur som utgör en yttre permeabilitetsbarriär. Man tror därför att det finns ett distinkt ”pseudoperiplasma” mellan cytoplasmimembranet och denna yttre barriär. Man vet inte riktigt hur denna avdelning ser ut. Syrafasta bakterier, liksom mykobakterier, är motståndskraftiga mot avfärgning med syror vid färgning. Mykobakteriernas höga innehåll av mykolsyra är orsaken till färgningsmönstret med dålig absorption följt av hög retention. Den vanligaste färgningstekniken som används för att identifiera syrafasta bakterier är Ziehl-Neelsen-färgning eller syrafasta färgning, där de syrafasta bacillerna färgas klarröda och framträder tydligt mot en blå bakgrund.
Bakterier som saknar cellväggRedigera
De obligat intracellulära bakterierna i familjen Chlamydiaceae är unika i sin morfologi eftersom de inte innehåller påvisbara mängder av peptidoglykaner. De extracellulära formerna av dessa gramnegativa bakterier bibehåller dock sin strukturella integritet på grund av ett skikt av disulfidbindande tvärbundna skikt av cysteinrika proteiner, som är beläget mellan cytoplasmimembranet och det yttre membranet på ett sätt som är analogt med peptidoglykanskiktet i andra gramnegativa bakterier. I de intracellulära formerna av bakterien finns inte disulfidkorsbindningen, vilket ger denna form mer mekaniskt bräcklig.
Cellhöljen hos bakterieklassen mollicutes har ingen cellvägg. De viktigaste patogena bakterierna i denna klass är mykoplasma och ureaplasma.
L-formade bakterier är stammar bakterier som saknar cellväggar som härrör från bakterier som normalt har cellväggar.