Пограничные структуры бактерий: клеточная стенка грамположительных и грамотрицательных бактерий

18 Февраля в 8:04 2449 0


Клеточная стенка грамположительных бактерий

У грамположительных бактерий гетерополисахаридные молекулы пептидогликана образуют сложную и многослойную пространственную структуру. У многих видов муреиновый слой ковалентно связан с тейхоевыми и тейхуроновыми кислотами, которые могут входить в состав рецепторов для некоторых бактериофагов. В состав клеточной стенки некоторых грамположительных бактерий в небольших количествах могут входить полисахариды, белки и липиды. 

Клеточная стенка грамотрицательных бактерий

Для грамотрицательных бактерий характерно наличие более сложной клеточной стенки. В ее состав входит гораздо большее число макромолекул различного химического строения. Пептидогликин образует только внутренний слой клеточной стенки, отделенный от ЦПМ периплазматическим пространством. У большинства видов грамотрицательных бактерий пептидогликановый слой образует одно- или двухслойную структуру, сшитую редкими поперечными связями между гетерополисахаридными цепями. По химическому составу пептидогликан грамотрицательных бактерий сходен с пептидогликаном грамположительных бактерий. 

Снаружи от пептидогликанового слоя располагается дополнительный слой клеточной стенки — наружная мембрана. Наружная мембрана грамотрицательных микроорганизмов в отличие от цитоплазматической мембраны асимметрична. Еe внутренний слой составляют молекулы фосфолипидов, структура внешнего слоя более сложная. В его состав (кроме фосфолипидов) в значительном количестве входят молекулы липополисахарида (ЛПС). 

Молекула ЛПС (рис. 1) состоит из трех фрагментов: консервативной структуры — липида А (практически одинакового у всех грамотрицательных бактерий); относительно консервативной олигосахаридной структуры (коровой зоны, или ядра) и высоковариабельных полисахаридных цепей (О-специфические цепи), имеющих уникальное строение у каждого вида микроорганизмов. Липидный фрагмент молекулы ЛПС обладает гидрофобными свойствами, а полисахаридный — гидрофильными. В соответствии с этими свойствами липидный фрагмент ориентирован внутрь внешней мембраны, а полисахаридный — наружу. 

Структура липополисахарида (ЛПС) грамотрицательных бактерий: I	- липид А. Липидный компонент ЛПС. Связан с внешней мембраной, состоит из димера фосфорилированного N-ацетилглюкозамина, связанного с 6-7 жирными кислотами. II - коровий полисахарид (R-антиген). Область IIа состоит из гептозы и 2-кето-З-деоксиоктоновой кислоты, область IIб — из гептозы, галактозы, глюкозы и N-ацетилглюкозамина. III - О-специфическая цепь (О-ангиген). Состоит из 30—40 повторяющихся одинаковых олигосахаридных фрагментов (каждый из 3—5 сахаров). Состав видоспецифичен.
Рис. 1. Структура липополисахарида (ЛПС) грамотрицательных бактерий:
I - липид А. Липидный компонент ЛПС. Связан с внешней мембраной, состоит из димера фосфорилированного N-ацетилглюкозамина, связанного с 6-7 жирными кислотами. 
II - коровий полисахарид (R-антиген). Область IIа состоит из гептозы и 2-кето-З-деоксиоктоновой кислоты, область IIб — из гептозы, галактозы, глюкозы и N-ацетилглюкозамина. 
III - О-специфическая цепь (О-ангиген). Состоит из 30—40 повторяющихся одинаковых олигосахаридных фрагментов (каждый из 3—5 сахаров). Состав видоспецифичен.


ЛПС грамотрицательных бактерий, прежде всего его фрагмент липид А, играет ключевую роль в патогенезе системной воспалительной реакции, являясь наиболее активным из всех известных стимуляторов продукции провоспалительных цитокинов (интерлейкина-1, интерлейкина-6, фактора некроза опухолей). 

Липополисахаридный слой практически не проницаем для экзогенных гидрофильных соединений, к которым относится большинство питательных веществ (сахаров, аминокислот) и антибиотиков. Транспорт перечисленных соединений внутрь бактериальной клетки осуществляется через воронкообразные белковые структуры (пориновые каналы), встроенные в липополисахаридный слой. Гидрофобные соединения (среди антибиотиков к таковым относятся хинолоны, макролиды и тетрациклины) способны диффундировать через липополисахаридный слой. 

Сравнительно высокомолекулярные гидрофильные антибиотики, такие как гликопептиды, природные пенициллины с трудом проникают через пориновые каналы грамотрицательных бактерий, чем и объяснятся природная устойчивость этих микроорганизмов к перекисленным препаратам. 

Кроме поринов в состав внешней мембраны грамотрицательных микроорганизмов входят и другие белки, выполняющие транспортные функции.

Ерюхин И.А.
Похожие статьи
  • 15.03.2013 21463 26
    Гнойные заболевания грудной стенки. Гнойный мастит

    Мастит, грудница (mastitis) — воспаление паренхимы и интерстициальной ткани молочной железы; изолированное воспаление молочных ходов — галактофорит (galactoforitis); воспаление желез околососочковой зоны — ареолит (areolitis). Мастит следует отличать от других воспалительных ...

    Инфекционные заболевания
  • 12.03.2013 19576 28
    Сепсис. Лечение

    Лечение сепсиса проводят в отделении интенсивной терапии. Оно включает в себя хирургическое лечение, антибактериальную терапию, детоксикационную терапию и иммунотерапию, устранение водно-электролитных и белковых нарушений, восстановление нарушенных функций органов и систем, сбалансированное высокока...

    Инфекционные заболевания
  • 15.03.2013 19146 28
    Гнойные заболевания легких. Острый абсцесс легкого

    Абсцесс легкого — гнойно-деструктивная наполненная гноем полость, окруженная участком воспалительной перифокальной инфильтрации легочной ткани. Абсцесс легкого — заболевание полиэтиологическое. Острые легочно-плевральные нагноения возникают в результате полимикробного инфицирования аэробно-анаэробны...

    Инфекционные заболевания
показать еще
 
Общее в медицине