Chemische samenstelling
de prioriteitscomponent van de bacteriecel is water, dat 80% van de celmassa en het oplosmiddel vertegenwoordigt waarin de verschillende componenten zijn gedispergeerd: organisch (lipiden, eiwitten, polysacchariden en nucleïnezuren) en anorganisch (mineralen zoals natrium, zink fosfor, ijzer, calcium en zwavel).
kern
de bacterie is een prokaryote cel en verschilt als zodanig van de eukaryotische cel (typisch voor de mens, maar ook voor planten, dieren en schimmels), allereerst vanwege de afwezigheid van een kernmembraan. Binnen de bacteriële cel zouden we dan een enkel chromosoom hebben, direct ondergedompeld in het cytoplasma en DNA bevatten dat is gewikkeld in een superspiraliseerde cirkelvormige structuur. Gewoonlijk staat dit DNA in nauw verband met bepaalde regio's van het plasmamembraan (MESOSOMI), waar enzymen verblijven voor bacteriële replicatie en voor energieproductie (oxidatieve fosforylatie).
Bacteriële ribosomen
In de bacteriecellen vinden we de ribosomen, kleiner dan de eukaryotische en met verschillende structuur en sedimentatieconstante [70s in de bacterie (50s grotere subeenheid, 30s minder) en 80s in de eukaryoten (70s grotere subeenheid, 40s minderjarige)]. Ze bestaan uit eiwitten en RNA, gevormd uit het chromosomale DNA via het transcriptieproces.
De verschillen die bacteriële ribosomen scheiden van menselijke ribosomen (laten we niet vergeten dat het ribosoom het cellulaire organel is dat verantwoordelijk is voor eiwitsynthese) hebben de ontwikkeling van selectieve geneesmiddelen mogelijk gemaakt, die bacteriële eiwitsynthese kunnen remmen zonder het menselijke eiwit te verstoren.
Plasmamembraan
Het plasmamembraan van de bacterie lijkt erg op het eukaryotische, hoewel subtieler; Allereerst kunnen we de typische fosfolipide dubbellaag herkennen, waarin glycoproteïnen en glycolipiden worden ondergedompeld. Ook zijn de functies analoog, omdat het bacteriële plasmamembraan de uitwisselingen met de omgeving regelt. Buiten vinden we een karakteristieke structuur, de bacteriële muur. Het is in dit verband zeer belangrijk erop te wijzen dat de GRAM + -bacteriën alleen het plasmamembraan en de celwand bezitten, terwijl in de GRAM - er is een extra structuur, de buitenmembraan genoemd.
Bacteriële muur
De bacteriewand geeft de bacterie stijfheid en sterkte, waardoor wordt voorkomen dat deze wordt beschadigd in een omgeving met verminderde osmotische druk; het voert ook verdedigingsfuncties uit tegen fagocytose en regelt de uitwisseling van voedingsstoffen en metabolieten met de buitenwereld (in synergie met het plasmamembraan).
Het hoofdbestanddeel van het bacteriedeel is een polymeer genaamd peptidoglycan, vaker in GRAM + bacteriën en dun in GRAM -. De twee monomeren die het vormen zijn aminosuikers, N-acetylgucosamine (NAG) en acetyl-Muraanzuur (NAM) genoemd, samengevoegd door glycosidebindingen B 1-4 en B 1-6. Aan elk molecuul N-acetyl worden door Muraanzuur 5 aminozuren gebonden, waarvan de eerste L-alanine is, terwijl de laatste twee D-alanine zijn.
Veel NAG- en NAM-monomeren geven daarom aanleiding tot een peptidoglycaanmolecuul en meer peptidoglycaanmoleculen binden samen om de bacteriële wand te vormen. Deze associatie wordt gegarandeerd door de werking van een enzym, TRANSPEPTIDASI genaamd, dat aanleiding geeft tot een peptidebinding tussen het derde aminozuur van een keten en de vierde van de parallelle keten. De energie die nodig is om deze unie tot stand te brengen, wordt geleverd door het verlies van het vijfde aminozuur, waarvan we ons herinneren dat het een D-alanine is. Penicilline, een bekend antibioticum, werkt op dit niveau en voorkomt de link tussen de derde en vierde aminozuren van de twee parallelle ketens. Het lysozym, een krachtig antibacterieel middel dat onder andere aanwezig is in speeksel en tranen, breekt in plaats daarvan de B 1-4-binding die de NAM- en NAG-monomeren bij elkaar houdt.
In GRAM-bacteriën is de link tussen de derde en vierde aminozuren direct, terwijl bij positieve GRAM's het wordt gemedieerd door 5 blauweregen (pentaglycinebrug).
Hoe belangrijk het ook is, de celwand is geen onmisbare structuur voor het leven van de cel, zelfs zo dat sommige bacteriën dat niet doen. Binnenin zijn er ook moleculen genaamd TEICOIC ACIDS, typisch voor positieve GRAM-bacteriën, maar ook aanwezig in GRAM -; dit zijn polymeren van polyvalente alcoholen (glycerol), geassocieerd met aminozuren en suikers, die bedoeld zijn om de afbraak van peptidoglycan door lysozyme en andere bacteriedodende middelen te belemmeren.
Extern membraan
Typisch en exclusief voor GRAM's - het wordt geassocieerd met de bacteriële wand met behulp van lipoproteïnen. Het bestaat uit twee bladen, waarvan:
- de binnenste is van fosfolipide aard;
- terwijl de buitenkant bestaat uit een herhaald liposacharidemolecuul, het zogenaamde LPS (of lipopolysaccharide).
Het LPS lipopolysaccharide is op zijn beurt verdeeld in drie lagen:
- de diepste van de lipidische aard wordt LIPIDE A genoemd; het is hetzelfde voor alle GRAM-bacteriën - en vormt de toxische component ervan (ENDOTOSSIN); veel van de klassieke klinische symptomen van een GRAM-infectie zijn daarom toe te schrijven aan lipide A, waarvan koorts ongetwijfeld de meest voorkomende aandoening is.
- Het centrale deel, van polysaccharide aard, wordt C (of kern) genoemd en is hetzelfde voor alle bacteriën.
- Het externe deel heet ANTIGENE O, het is altijd polysaccharidisch, maar het verschilt van bacterie tot bacterie.
Het buitenmembraan herkent ook zeer kleine eiwitten, porines genaamd, die de inname van voedingsstoffen reguleren, maar ook van andere stoffen, zoals de antibiotica zelf (ze zijn tegen hun intrede).
IN VERGELIJKING MET DE EUKARYOTISCHE CEL: naast de reeds vermelde verschillen missen de bacteriële cellen enkele complexe eukaryote structuren (endoplasmatisch reticulum, mitochondria, Golgi-apparaat, chloroplasten, centriolen en mitotische spindels).
