VetBact
VetBact logotyp

VetBact

Sveriges lantbruksuniversitet

Veterinärmedicinsk bakteriologi: information om betydelsefulla arter
Veterinärmedicinsk bakteriologi


Visa alla termer

Cellvägg och cellmembran

 

Cellvägg och cellmembran

Schematisk bild av cellhöljet hos grampositiva och gramnegativa bakterier. NAG-NAM står för N-acetylglukosamin och N-acetylmuraminsyra, som är cellväggens byggstenar. TA och LTA står för teikonsyra resp. lipoteikonsyra, som stabiliserar cellväggen och förankrar den i plasmamembranet hos grampositiva bakterier. LPS står för lipopolysackarid och BLP står för Browns lipoprotein, som binder cellväggen till yttermembranet i gramnegativa bakterier.

Bild: Karl-Erik Johansson (BVF, SLU). - Klicka på bilden för att förstora den.

Inledning

Cellvägg och cellmembran är mycket viktiga strukturer hos bakterier eftersom de utgör bakteriens kontaktyta med omgivningen. För bakterier brukar man tillsammans kalla cellvägg och cellmembran samt eventuellt yttermembran för cellhölje. Skillnader i strukturer hos cellhöljet kan användas för differentiering av olika grupper av bakterier t.ex. genom gramfärgning. För vissa antibiotika utnyttjas det faktum att det är stora skillnader mellan mellan strukturer i bakteriers cellhölje och cellhöljet hos högre organismer (eukaryota celler). Det finns två olika huvudtyper av strukturer hos bakteriernas cellhöljen och eftersom det kan utnyttjas vid gramfärgning, så kallas dessa bakterier för grampositiva eller gramnegativa. Skillnaderna mellan grampositiva och gramnegativa cellhöljen visas mycket förenklat i figuren.

Cellhöljets beståndsdelar

Hos grampositva bakterier är cellväggen 20-80 nm tjock medan hos gramnegativa bakterier är den bara 5-10 nm tjock. Cellväggen består av peptidoglykan, som är uppbyggd av repeterande enheter av N-acetylglukosamin (NAG) och N-acetylmuraminsyra (NAM). Peptidoglykankedjorna är tvärbundna med varandra genom peptidbryggor och bildar ett kontinuerligt nätverk runt bakterien och kan betraktas som en jättemolekyl. Gramnegativa bakterier har också ett yttermembran innehållande lipopolysackarid (LPS) som skydd mot omgivningen. Både plasmamembran och yttermembran är ca 8 nm tjocka och innehåller proteiner som är viktiga för bakteriens alla funktioner. Vissa författare innefattar både peptidoglykan och yttermembran hos gramnegativa bakterier i begreppet cellvägg. Periplasman är det utrymme, som finns mellan cellvägg och plasmamembran i gramnegativa bakterier. Vissa författare definierer periplasman, som det utrymme, som finns mellan plasma- och yttermembran. Periplasman är geléartad och innehåller enzymer, som är viktiga för bakteriens metabolism.

Förutom ovanstående komponenter kan bakterier ha flageller, fimbrier och kapsel på cellytan (visas ej i figuren).

Cellhöljets funktioner

Cellhöljet är naturligtvis livsnödvändigt för bakterien eftersom dess omgivning kan vara väldigt ogästvänlig och höljet utgör alltså ett skydd för bakterien. Det finns olika enzymsystem, som är bundna till plasmamembranet, t.ex. de som ingår i elektrontransportkedjan och en del av de enzymer, som deltar i syntesen av cellväggen. Den molekylära motor, som består av olika proteinsubenheter och driver flagellers rörelse är förankrad i bakteriens plasma membran. Många bakterier har s.k. sekretionssystem, som är av stor betydelse för deras sjukdomsframkallande förmåga. Sekretionssystemen består också av ett antal olika membranbundna proteinsubenheter. Poriner är membranbundna proteiner som  kan transportera sustanser genom plasmamembranet och yttermembranet.

Undantag

Det finns bakterier, som har en helt annan uppbyggnad av cellhöljet än vad som beskrivs i figurerna ovan.

Fylum Tenericutes

Bakterier som tillhör fylumet Tenericutes, som bl.a. omfattar släktet Mycoplasma, saknar cellvägg eftersom de inte kan tillverka peptidoglykanen. Dessa bakterier lever oftast i fysiologiska miljöer där det mekaniska skyddet av cellväggen mot osmotisk lysering inte behövs. Mer information om mykoplasmer finns i en föreläsningsserie.

Familjen Chlamydiaceae

Man trodde länge att bakterier inom familjen Chlamydiaceae inte har någon peptidoglykan, utan istället cysteinrika proteiner, som stabiliserar yttermembranet, genom disulfid-bindningar. För några år sedan visade dock en forskargrupp att retikulärkropparna hos klamydier har en tunn peptidoglykan, som är av betydelse vid celldelningen, vilken hos klamydier sker i inklusioner hos värdcellen. I föreläsningen om klamydia sägs det att klamydia saknar peptidoglykan, vilket alltså inte är korrekt med dagens kunskap.

Ordning Corynebacteriales

Ordning Corynebacteriales dit familjerna Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae och Nocardiaceae hör, har ett cellhölje, som mest liknar det vilket grampositiva bakterier har. Desssa bakterier har alltså ett plasmamembran, peptidoglykan och utanför peptidoglykanen ett polysackaridlager (arabinogalaktan) samt mykolsyra, som med sina kolvätekedjor binder till ett enkellager av lipider. Mykobakterier sägs vara syrafasta eftersom de har ett ovanligt stabilt cellhölje.

Uppdaterad: 2020-04-16.


Senast uppdaterade

Nybloggat


Sveriges lantbruksuniversitet