Skład chemiczny
priorytetowym składnikiem komórki bakteryjnej jest woda, która stanowi 80% masy komórki oraz rozpuszczalnik, w którym rozproszone są poszczególne składniki, organiczne (lipidy, białka, polisacharydy i kwasy nukleinowe) i nieorganiczne (minerały, takie jak sód, cynk, fosfor, żelazo, wapń i siarka.).
Jądro
bakteria jest komórką prokariotyczną i jako taka różni się od komórki eukariotycznej (typowej dla człowieka, ale także roślin, zwierząt i grzybów), przede wszystkim brakiem błony jądrowej. Wewnątrz komórki bakteryjnej mielibyśmy zatem pojedynczy chromosom, zanurzony bezpośrednio w cytoplazmie i zawierający DNA owinięte w superspiralną, kolistą strukturę.Zazwyczaj ten DNA jest w ścisłym związku z określonymi obszarami błony plazmatycznej (MESOSOMI), gdzie enzymy do replikacji bakterii i produkcji energii (fosforylacja oksydacyjna).
Rybosomy bakteryjne
Wewnątrz komórek bakteryjnych znajdują się rybosomy, mniejsze od eukariotycznych, o różnej budowie i stałej sedymentacji [70s u bakterii (większa podjednostka 50s, mniejsza 30s) i 80s u eukariontów (większa podjednostka 70s, mniejsza 40s)]. białek i RNA, powstałych z chromosomalnego DNA w procesie transkrypcji.
Różnice oddzielające rybosomy bakteryjne od ludzkich (pamiętajmy, że rybosom jest „organellą komórkową odpowiedzialną za syntezę białek) pozwoliły na opracowanie selektywnych leków, zdolnych do hamowania syntezy białek bakteryjnych bez ingerencji w ludzkie.
Membrana plazmowa
Błona plazmatyczna bakterii jest bardzo podobna do eukariotycznej, chociaż cieńsza; przede wszystkim możemy rozpoznać typową dwuwarstwę fosfolipidową, w której zanurzone są glikoproteiny i glikolipidy. Funkcje są również podobne, ponieważ bakteryjna błona plazmatyczna reguluje wymianę z otoczeniem.Na zewnątrz znajdujemy charakterystyczną strukturę, ściana bakteryjna.W tym względzie bardzo ważne jest podkreślenie, że bakterie GRAM+ posiadają tylko błonę plazmatyczną oraz ściana komórkowa, natomiast w gramach - występuje dodatkowa struktura, zwana błoną zewnętrzną.
Ściana bakteryjna
Ściana bakteryjna zapewnia bakterii sztywność i wytrzymałość, zapobiegając jej uszkodzeniu, gdy znajduje się w środowisku o zmniejszonym ciśnieniu osmotycznym; pełni również funkcje obronne przed fagocytozą oraz reguluje wymianę składników odżywczych i metabolitów ze światem zewnętrznym (w synergii z błoną komórkową).
Głównym składnikiem części bakteryjnej jest polimer zwany peptydoglikanem, grubszy w bakteriach GRAM+ i cieńszy w gramach-. Dwa monomery, które go tworzą, to aminocukry, zwane N-acetylogukozaminą (NAG) i kwasem acetylomuranowy (NAM), połączone wiązaniami glikozydowymi B 1-4 i B 1-6. Z każdą cząsteczką kwasu N-acetylomuranowego związanych jest 5 aminokwasów, z których pierwszy to L-alanina, a dwa ostatnie składają się z D-alaniny.
Wiele monomerów NAG i NAM daje następnie początek cząsteczce peptydoglikanu, a wiele cząsteczek peptydoglikanu łączy się ze sobą, tworząc ścianę bakteryjną. Połączenie to jest gwarantowane przez działanie enzymu o nazwie TRANSPEPTIDASE, który powoduje powstanie wiązania peptydowego między trzecim aminokwasem łańcucha a czwartym łańcucha równoległego.Energia potrzebna do działania tego połączenia jest dostarczana przez utratę piąty aminokwas, o którym pamiętamy, że jest D-alaniną. Penicylina, dobrze znany antybiotyk, działa na tym poziomie, uniemożliwiając połączenie między trzecim a czwartym aminokwasem dwóch równoległych łańcuchów. Lizozym, silny środek przeciwbakteryjny obecny m.in. w ślinie i łzach, zrywa wiązanie B 1-4, które utrzymuje razem monomery NAM i NAG.
U bakterii GRAM - połączenie między trzecim a czwartym aminokwasem jest bezpośrednie, natomiast u bakterii GRAM-dodatnich pośredniczy w nim 5 glicynii (mostek pentaglicynowy).
Równie ważna jak to jest, ściana komórkowa nie jest strukturą niezbędną do życia komórki, tak bardzo, że niektórym bakteriom jej brakuje. w GRAM - są to polimery wielowartościowych alkoholi (glicerol), związane z aminokwasami i cukrami, które mają na celu zahamowanie degradacji peptydoglikanu przez lizozym i inne środki bakteriobójcze.
Membrana zewnętrzna
Typowy i wykluczający GRAM - jest związany ze ścianą bakteryjną poprzez lipoproteiny. Składa się z dwóch arkuszy, z których:
- najgłębszy ma charakter fosfolipidowy;
- podczas gdy zewnętrzna strona składa się z powtarzającej się cząsteczki liposacharydu, tak zwanego LPS (lub lipopolisacharydu).
Lipopolisacharyd LPS można z kolei podzielić na trzy warstwy:
- najgłębszy, o charakterze lipidowym, nazywa się LIPID A; jest taka sama dla wszystkich bakterii GRAM - i stanowi jej toksyczny składnik (ENDOTOKSYNA); dlatego wiele klasycznych objawów klinicznych infekcji GRAM można przypisać lipidowi A, wśród których gorączka jest niewątpliwie najczęstszą dolegliwością.
- Część środkowa, o charakterze polisacharydowym, nazywa się C (lub rdzeń) i jest taka sama dla wszystkich bakterii.
- Zewnętrzna część nazywa się ANTIGEN O, zawsze ma charakter polisacharydowy, ale różni się w zależności od bakterii.
Błona zewnętrzna rozpoznaje również bardzo małe białka, zwane porami, które regulują przyjmowanie składników odżywczych, ale także innych substancji, takich jak same antybiotyki (sprzeciwiają się ich wejściu).
W PORÓWNANIU Z KOMÓRKĄ EUKARIOTYCZNĄ: poza wymienionymi już różnicami, komórkom bakteryjnym brakuje pewnych złożonych struktur typowych dla eukariontów (retikulum endoplazmatycznego, mitochondriów, aparatu Golgiego, chloroplastów, centrioli i wrzeciona mitotycznego).
Inne artykuły na temat „komórki bakteryjnej”
- charakterystyczne bakterie
- bakteria
- bakterie pomocnicze struktury
- toksyny bakteryjne
- Bakterie: transfer informacji genetycznej
- Bakterie: transfer informacji genetycznej
- Antybiotyki
- Kategorie antybiotyków
- Odporność na antybiotyki
