Buněčná stěna bakterií

Bakteriální (prokaryotická) buňka má na svém povrchu buněčnou stěnu. Buněčnou stěnu mají všechny bakterie s výjimkou mykoplasmat.

Funkce buněčné stěny jsou:

• stěna je součást buněčného skeletu;
• stěna dává buňce tvar;
• stěna poskytuje buňce mechanickou ochranu;
• stěna ochraňuje buňku před zářením, vyschnutím, chemickým poškozením;
• stěna kompenzuje osmotický přetlak uvnitř buňky.

Stavba stěny grampozitivních a gramnegativních bakterií

Liší se stavbou, ale společným znakem je přítomnost peptidoglykanu (mureinu). Peptidoglykan je tvořen vrstvami polysacharidových řetězců, v němž se střídá N-acetylglukosamin a N-acetylmuramová kyselina. Vzájemnou O-glykosidovou vazbu lze narušit například působením lysozymu. Zbytky kyseliny N-acetylmuramové vytváří vzájemné propojení řetězců pomocí krátkých peptidů (tetrapeptidy). Proces tohoto spojení se nazývá transpeptidace a je katalyzován transpeptidázami.

Na proces transpeptidace působí antibiotika jako peniciliny a cefalosporiny.

Stěna grampozitivních bakterií

Strukura buněčné stěny u G+ bakterií

Stavba jednodušší než u G−. Tloušťka stěny je asi 20 nm. Stěna je tvořena silnou vrstvou peptidoglykanu (mnoho vrstev peptidoglykanových řetězců). Na rozdíl od G− bakterií jsou u G+ téměř všechny zbytky N-acetylmuramové kyseliny spojeny peptidickýmu můstky (důležité pro výběr antibiotik).

Skrz peptidoglykanovou vrstvu probíhají řetězce kyseliny teichoové, která má funkci hlavního povrchového antigenu. Váže na sebe kationty – Mg²⁺ a Ca²⁺, které jsou nezbytné pro integritu stěny a membrány. Až na výjimky (mykobakterie, korynebakterie, nokardie) neobsahuje lipidy. Neobsahuje bílkoviny, kromě streptokoků, u nichž se mezi peptidoglykanem a bílkovinou vrstvou nachází vrstva polysacharidová a tvoří tak mikropouzdro.

Gramovým barvením se bakterie s touto buněčnou stěnou barví krystalovou violetí modrofialově.

Antibiotika: penicilin, cefalosporin. Působí na transpeptidázy. Obecně se váží na PBP = penicilin binding proteins. Výsledkem působení je inhibice syntézy peptidoglykanu.

Stěna gramnegativních bakterií

Strukura buněčné stěny u G- bakterií

Tenčí, než stěna G+ cca 15 nm. Skládá se z: vnější membrány, a periplazmatického prostoru, ve kterém je uložena tenká vrstva peptidoglykanu. Vnější membrána je tvořena dvojvrstvou fosfolipidů a bílkovinami. K peptidoglykanu je připojena prostřednictvím lipoproteinů. Funkcí bílkovin zabudovaných v membráně je transport živin do periplasmatického prostoru (viz dále).

Na zevní straně membrány jsou přítomny molekuly lipopolysacharidů, které jsou složeny ze 3 částí:

• lipid A = endotoxin G− bakterií;
• základní polysacharid (R-core, jádro);
• specifický polysacharid( O-antigen) – lineární, nositelem antigenicity bakterie (O-antigen). Na dlouhé vyčnívající řetězce působí protilátky, chrání tak bakterii a způsobují virulenci (ztráta specifického polysacharidu = ztráta virulence). Poskytuje obranu proti chemickým látkám a lytickým účinkům některých látek.

V periplazmatickém prostoru se nachází vyloučené metabolity a enzymy (např. beta-laktamáza, která štěpí penicilin → rezistence).

Gramovým barvením se bakterie s touto buněčnou stěnou barví růžově.

Stěna acidorezistentních bakterií

Stavba buněčné stěny odpovídá grampozitivním bakteriím. Množství voskovitých látek zabraňuje obarvení – běžným Gramovým barvením je nelze obarvit. Lze je nabarvit za horka, ale pak vzdorují odbarvování.

Nejčastěji se používá speciální barvení Ziehlovo-Neelsenovo. Mycobacterium tuberculosis, částečně nokardie a bakteriální spory.

Odkazy

Související články

• Bakterie
• Prokaryota
• Peptidoglykan

Použitá literatura

• VOTAVA, Miroslav a Zdeněk BROUKAL. Lékařská mikrobiologie pro zubní lékaře. 2. přepr vydání. Brno : Neptun, 2007. ISBN 978-80-86850-03-0.

• BEDNÁŘ, Marek, et al. Lékařská mikrobiologie : bakteriologie, virologie, parazitologie. 1. vydání. Praha : Marvil, 1996. 558 s. ISBN 8023802976.