structuur en functie van bacteriële cellen (pagina 4)
(dit hoofdstuk heeft 10 pagina ‘ s)
© Kenneth Todar, PhD
De Celenvelop: capsules, cellwalls en celmembranen
De celenvelop is een beschrijvende term voor de verschillende lagen materiaal die het protoplasma van de cel omhullen of omsluiten. Het celprotoplasma (cytoplasma) is omgeven door deplasmamembraan, een celwand en een capsule. De celwand is een gelaagde structuur in gramnegatieve bacteriën., Alle cellen hebben amembraan, wat het essentiële en definitieve kenmerk is van een”cel”.Bijna alle procaryotes hebben een celwand om schade aan de onderliggende protoplast te verhinderen.Buiten de celwand, vooral als oppervlaktestructuur, kan apolysaccharidecapsule of glycocalyx.
figuur 9. Profielen van de cellenvelopen de Gram-positieve en Gram-negatieve bacteriën. Degram-positivewall is een uniform dikke laag extern aan het plasmamembraan. Het wordt hoofdzakelijk samengesteld uit peptidoglycaan (murein). De gramnegatieve wallappearsthin en meerlaagse., Het bestaat uit een relatief dunne peptidoglycansheet tussen het plasmamembraan en een fosfolipid-lipopolysaccharide outermbraan. De ruimte tussen de binnenste (plasma) en buitenste membranen(waarinhet peptidoglycaan zich bevindt) wordt het periplasma genoemd.
Capsules
De meeste procaryoten bevatten een soort apolysaccharidelaag buiten het polymeer van de celwand. In algemene zin wordt deze laag een capsule genoemd. Een echte capsule is een onopvallende detecteerbare laag van polysachariden die buiten de celwand worden afgezet. Een lessdiscretestructure of matrijs die de cellen insluit is een genoemd een slimelayerora biofilm., Een type capsule gevonden in bacteriën genaamd een glycoanalyxis een dunne laag van verstrengelde polysaccharide vezels die optreedt op het oppervlak van cellen groeien in de natuur (in tegenstelling tot thelaboratory). Sommige microbiologen verwijzen naar alle capsules als glycocalyxand onderscheiden geen microcapsules.
Figuur 10. Bacteriële capsulesoutlined door India inkt bekeken door lichtmicroscopie. Dit is een truecapsule,een discrete laag polysaccharide die de cellen omringt. Soms worden bacteriecellen meer willekeurig ingebed in een polysacharidenmatrix die limelayer of biofilm wordt genoemd., Polysaccharidefilms die onvermijdelijk aanwezig kunnen zijn op de oppervlakken van bacteriële cellen, maar die niet visueel kunnen worden gedetecteerd,worden glycocalyx genoemd.
Figuur 11. Negatieve vlek vanstreptococcuspyogenes bekeken door transmissie elektronenmicroscopie (28.000 X). De halo rond de keten van cellen is de hyaluronzuurcapsule die de buitenkant van de bacteriën omringt. De septa tussen delende paren van cellen kan ook worden gezien. Elektronenmicrografie van Streptococcus pyogenesby Maria Fazio en Vincent A. Fischetti, Ph. D. met toestemming.,Het laboratorium van bacteriële pathogenese en Immunologie, RockefellerUniversity.
Capsules zijn in het algemeen samengesteld uit polysaccharide;zelden bevatten ze aminosuikers of peptiden (Tabel 4).
Tabel 4.,ysaccharide
Capsules have severalfunctions andoftenhave multiple functions in a particular organism., Net als fimbriae bemiddelen capsules,slijmlagen en glycocalyx vaak hechting van cellstosurfaces. Capsules beschermen ook bacteriële cellen tegen overspoeling door predatorische protozoa of witte bloedcellen (fagocyten), of tegen aanvallen doorantimicrobiële middelen van plantaardige of dierlijke oorsprong. Capsules in bepaalde bodembacteriën beschermen cellen tegen meerjarige effecten van drogen ordesiccation.Capsulaire materialen (b.v. dextranen) kunnen overproduceren wanneer bacteriële voedingssuikers worden geconserveerd om koolhydraatconserven te worden voor de daaropvolgende stofwisseling.
Figuur 12. Kolonies van Bacillusanthracis., Het slijmerige of slijmerige uiterlijk van een bacteriële kolonie is meestal bewijs van capsule productie. In het geval van B. anthracis bestaat de capsule uit poly-D-glutamaat. De capsule is anessentialdeterminant van virulentie aan de bacterie. In de vroege stadia van kolonisatie en infectie beschermt de capsule de bacteriën tegen aanvallen door de immune en fagocytaire systemen.
sommige bacteriën produceren kalkmaterialen om zich als koloniale massa ‘ s in hun omgeving te laten zweven. Andere bacteriën produceren slijmmaterialen om zich te hechten aan een oppervlak of substraat.,Bacteriën kunnen hechten aan het oppervlak, slijm produceren, delen en produceren microcolonieswithin de slijmlaag, en construeren een biofilm, die wordteenverrijkte en beschermde omgeving voor zichzelf en andere bacteriën.
een klassiek voorbeeld van biofilmconstructie is de vorming van tandplaque gemedieerd door de oralbacterium,Streptokokkenmutans. De bacteriën hechten zich specifiek aan de pellicle van de tanden door middel van een eiwit op het celoppervlak. De bacteriën groeien ensyntheseze dextraan capsule die hen bindt aan het glazuur en vormt een biofilm ongeveer 300-500 cellen in dikte., De bacteriën kunnen sucrose(door het dierlijke dieet) splitsen in glucose plus fructose. De fructose isfermentedals energiebron voor bacteriegroei. De glucose is polymerizedintoan extracellulair dextraan polymeer dat de bacteriën cementeert aan tandenameland wordt de matrix van tandplak. Het dextraanslijm kan worden gepolymeriseerd aan glucose voor gebruik als koolstofbron, wat resulteert in de productie vanlacticacid binnen de biofilm (plaque) die het glazuur decalcifieert en leidt tot tandcariës of bacteriële infectie van de tand.
Figuur 13., (Links) tandheelkundige plaquerevealed door een onschadelijke rode kleurstof. http://www.medicdirect.co.uk/DentalHealth(Right) menselijke tandplaque. Transmissionelectron micrograph door Marilee Sellers, Northern Arizona University. http://www4.nau.edu/electron/TEM_img.htm
Een ander belangrijk kenmerk van capsulesen kan zijn dat zij in staat zijn een stap in het fagocytisch proces te blokkeren en bacteriële cellen te voorkomen dat ze door fagocyten worden overspoeld of vernietigd.Bijvoorbeeld, is de primaire determinant van virulentie van de ziekteverwekker Streptokokkenpneumoniae zijn polysaccharidecapsule, die opname van pneumokokken door alveolaire macrofagen verhindert., Bacillus anthracis overleeft phagocytaire overspoeling omdat de lysosomale enzymen van de fagocyte niet kunnen initiëren een aanval op de Poly-D-glutamaat capsule van de bacterie.Bacteriën zoals Pseudomonas aeruginosa, die een biofilm maken vanextracellulair slijm bij het koloniseren van weefsels construeren,zijn ook resistente tofagocyten, die niet in de biofilm kunnen doordringen.
hoofdstuk vervolg
vorige pagina
Geef een reactie