struktur och funktion av bakterieceller (sidan 4)
(detta kapitel har 10 sidor)
© Kenneth Todar, PhD
Cellhöljet: kapslar, cellväggar och cellmembran
cellhöljet är en beskrivande termför flera lager av material som kuverterar eller omsluter cellens protoplasma. Cellprotoplasman (cytoplasma) är omgiven avplasmamembran, en cellvägg och en kapsel. Cellväggenär en skiktad struktur i Gram-negativa bakterier., Alla celler har amembrane, vilket är den väsentliga och definitiva egenskapen hos en ”cell”.Almostall procaryotes har en cellvägg för att förhindra skador på underliggande protoplast.Utanför cellväggen, främst som en ytstruktur, kan vara apolysackaridekapsuleor glycocalyx.
Figur 9. Profiler av cellenvelopera de Gram-positiva och gramnegativa bakterierna. TheGram-positivewall är ett jämnt tjockt lager externt till plasmamembranet. Det ärsammansatt huvudsakligen av peptidoglykan (murein). Den gramnegativa väggenuppträdertunn och flerskiktad., Den består av en relativt tunn peptidoglykansheetmellan plasmamembranet och en fosfolipid-lipopolysackarid outermembrane. Utrymmet mellan de inre (plasma) och yttre membranen(varipeptidoglykan finns) kallas periplasmen.
kapslar
de flesta procaryoter innehållernågon form av apolysackaridelager utanför cellväggspolymeren. I allmänhet är detta lagerkallas en kapsel. En sann kapsel är en diskretetektabelskikt av polysackarider deponerade utanför cellväggen. En lessdiscretestructure eller matris som bäddar cellerna är en så kallad slimelayerora biofilm., En typ av kapsel som finns i bakterier som kallas en glycocalyxär ett tunt skikt av trassliga polysackaridfibrer som uppträder på ytan av celler som växer i naturen (i motsats till delaboratorisk). Vissa mikrobiologer hänvisar till alla kapslar som glykokalyxoch differentiera inte mikrokapslar.
Figure10. Bakteriella kapslarutlinjeformad av Indien bläck ses av ljusmikroskopi. Detta är en truecapsule, ett diskret lager av polysackarid som omger cellerna. Iblandbakterialceller är inbäddade mer slumpmässigt i en polysackaridmatris som kallas aslimelayer eller biofilm., Polysackaridfilmer som oundvikligen kan vara närvarandeytorna på bakterieceller,men som inte kan detekteras visuellt, kallas glykokalyx.
Figur 11. Negativa fläck ofStreptococcuspyogenes ses av transmissionselektronmikroskopi (28,000 X). Dehalo runt kedjan av celler är hyaluronsyrakapseln somöverväger bakteriens yttre. Septa mellan delningspar av cellerkan också ses. Elektron mikroskop av Streptococcus pyogenesby Maria Fazio och Vincent A. Fischetti, Ph D. med tillstånd.,Bakteriepatogenes och immunologi, RockefellerUniversity.
kapslar är allmänt sammansatta avpolysackarid; sällan innehåller de aminosocker eller peptider (Tabell 4).
Tabell4.,ysaccharide
Capsules have severalfunctions andoftenhave multiple functions in a particular organism., Liksom fimbriae,kapslar, slimlager och glycocalyx förmedlar ofta vidhäftning av cellstosurfaces. Kapslar skyddar också bakterieceller från engulfment avvredatoriska protozoer eller vita blodkroppar (fagocyter) eller från attack avantimikrobiella medel av vegetabiliskt eller animaliskt ursprung. Kapslar i vissasoilbakterier skyddar celler från fleråriga effekter av torkning ellertorkning.Kapselmaterial (t.ex. dextraner) kan överproduceras när bakterierärfed socker för att becomereserves av kolhydrat för efterföljande metabolism.
Figur 12. Kolonier av Bacillusanthracis., Det slimiga eller mukoida utseendet hos en bakteriell koloni ärvanligtvis bevis på kapselproduktion. Vid B. antracis består kapseln av poly-D-glutamat. Kapseln är anessentiellbestämning av virulens till bakterien. I de tidiga stadierna avkoloniseringoch infektion kapseln skyddar bakterierna från angrepp av immun och fagocytiska system.
vissa bakterier producerarlimmaterial och flyter sig som koloniala massor i sina miljöer. Andrabakterierproducera slem material för att fästa sig på en yta eller substrat.,Bakterier kan fästas på ytan, producera slem, dela upp och producera mikrokolonier i slimskiktet och konstruera en biofilm, som blir enanrikad och skyddad miljö för sig själva och andra bakterier.
Ett klassiskt exempel ofbiofilm konstruktion innatureis bildandet av plack medierad av oralbacterium,Streptococcusmutans. Bakterierna klibbar specifikt till pellikeln avtoothmed hjälp av ett protein på cellytan. Bakterierna växer ochsyntesizea dextran kapsel som binder dem till emaljen och bildar en biofilmsome300-500 celler i tjocklek., Bakterierna kan klyva sackaros (tillhandahållenav djurdieten) till glukos plus fruktos. Fruktos isfermentedas som en energikälla för bakteriell tillväxt. Glukosen polymeriserasintoan extracellulär dextran polymer som cementerar bakterierna till toothenameland blir matrisen av dental plaque. Dextran slime kan varapolymeriseradtill glukos för användning som kolkälla, vilket resulterar i produktion avlaktisksyra inom biofilmen (plack) som avkalkar emaljen och leder till tandkaries eller bakteriell infektion i tanden.
figur 13., (Vänster) Dental plaquerevealed av ett ofarligt rött färgämne. http://www.medicdirect.co.uk/DentalHealth(Right) Mänskliga dental plack. Transmissionelectron mikroskop av Marilee Säljare, Northern Arizona University. http://www4.nau.edu/electron/TEM_img.htm
En annan viktig egenskap hos kapslarna kan vara deras förmåga att blockera vissa steg i den fagocytiska processen och derebyprevent bakterieceller från att uppslukas eller förstöras av fagocyter.Till exempel är den primära determinanten av virulensen hos patogenen Streptococcuspneumoniae dess polysackaridkapsel, vilket förhindrar intagav pneumokocker genom alveolära makrofager., Bacillus anthracis överlevdesfagocytisk engulfment eftersom de lysosomala enzymerna i fagocytecannotinitiera en attack på bakteriens Poly-D-glutamatkapsel.Bakteriersom Pseudomonas aeruginosa, som konstruerar en biofilm madeofextracellulär slem vid kolonisering av vävnader, är också resistenta tofagocyter, som inte kan tränga in i biofilmen.
kapitlet fortsatte
föregående sida
Lämna ett svar