เซลล์แบคทีเรีย

องค์ประกอบทางเคมี

องค์ประกอบลำดับความสำคัญของเซลล์แบคทีเรียคือน้ำ ซึ่งเป็นตัวแทนของมวลเซลล์ 80% และตัวทำละลายที่ส่วนประกอบต่างๆ กระจายตัว อินทรีย์ (ลิปิด โปรตีน โพลิแซ็กคาไรด์และกรดนิวคลีอิก) และอนินทรีย์ (แร่ธาตุ เช่น โซเดียม สังกะสี , ฟอสฟอรัส เหล็ก แคลเซียม และกำมะถัน)

นิวเคลียส

แบคทีเรียเป็นเซลล์โปรคาริโอตและด้วยเหตุนี้จึงแตกต่างจากยูคาริโอต (โดยทั่วไปของมนุษย์ แต่ยังรวมถึงพืชสัตว์และเชื้อรา) ประการแรกเพราะไม่มีเมมเบรนนิวเคลียร์ ภายในเซลล์แบคทีเรียเราจะมีโครโมโซมเดียวที่ฝังอยู่ในไซโตพลาสซึมโดยตรงและประกอบด้วย DNA ที่ห่อหุ้มด้วยโครงสร้างทรงกลมแบบซุปเปอร์สไปรัลไลซ์ โดยปกติ DNA นี้จะสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับบริเวณเฉพาะของเมมเบรนในพลาสมา (MESOSOMI) ซึ่งเอนไซม์ สำหรับการจำลองแบบของแบคทีเรียและสำหรับการผลิตพลังงาน (ออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน)

แบคทีเรียไรโบโซม

ภายในเซลล์แบคทีเรีย เราพบไรโบโซมซึ่งเล็กกว่าเซลล์ยูคาริโอตและมีโครงสร้างและค่าคงที่ของการตกตะกอนต่างกัน [70s ในแบคทีเรีย (หน่วยย่อยมากกว่า 50, 30 น้อยกว่า) และ 80 ในยูคาริโอต (ยูนิตย่อยมากกว่า 70, 40 น้อยกว่า)] ของโปรตีนและอาร์เอ็นเอ ซึ่งเกิดจากโครโมโซม DNA ผ่านกระบวนการถอดรหัส

ความแตกต่างที่แยกไรโบโซมของแบคทีเรียออกจากมนุษย์ (จำไว้ว่าไรโบโซมคือ "ออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์โปรตีน) ทำให้เกิดการพัฒนายาที่เลือกสรรแล้ว ซึ่งสามารถยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนจากแบคทีเรียได้โดยไม่รบกวนมนุษย์

เมมเบรนพลาสม่า

พลาสมาเมมเบรนของแบคทีเรียนั้นคล้ายกับยูคาริโอตมากแม้ว่าจะบางกว่า อย่างแรกเลย เราสามารถรับรู้ถึงฟอสโฟลิปิด bilayer ทั่วไป ซึ่งไกลโคโปรตีนและไกลโคลิปิดถูกแช่อยู่ หน้าที่ก็คล้ายคลึงกันเนื่องจากเมมเบรนพลาสมาของแบคทีเรียควบคุมการแลกเปลี่ยนกับสิ่งแวดล้อม ภายนอก เราพบโครงสร้างที่มีลักษณะเฉพาะคือ ผนังของแบคทีเรีย สิ่งสำคัญคือต้องขีดเส้นใต้ในเรื่องนี้ว่า แบคทีเรีย GRAM + มีเพียงพลาสมาเมมเบรน และผนังเซลล์ในขณะที่อยู่ใน GRAMs มีโครงสร้างเพิ่มเติมที่เรียกว่าเยื่อหุ้มชั้นนอก

ผนังแบคทีเรีย

ผนังแบคทีเรียช่วยให้แบคทีเรียมีความแข็งแกร่งและแข็งแรง ป้องกันไม่ให้แบคทีเรียเสียหายเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันออสโมติกลดลง มันยังทำหน้าที่ป้องกันเซลล์ฟาโกไซโตซิส และควบคุมการแลกเปลี่ยนสารอาหารและเมแทบอไลต์กับโลกภายนอก (โดยประสานกับพลาสมาเมมเบรน)

องค์ประกอบหลักของส่วนของแบคทีเรียคือพอลิเมอร์ที่เรียกว่า peptidoglycan ซึ่งหนากว่าในแบคทีเรีย GRAM + และทินเนอร์ใน GRAM - โมโนเมอร์สองตัวที่ประกอบขึ้นเป็นน้ำตาลอะมิโนที่เรียกว่า N-acetylgucosamine (NAG) และกรดอะซิติลมูรานิก (NAM) เชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก B 1-4 และ B 1-6 กรดอะมิโน 5 ตัวเชื่อมโยงกับแต่ละโมเลกุลของกรด N-acetyl muranic ซึ่งโมเลกุลที่ 1 คือ L-alanine ในขณะที่ 2 ตัวสุดท้ายประกอบด้วย D-alanine

โมโนเมอร์ NAG และ NAM หลายตัวทำให้เกิดโมเลกุลของ peptidoglycan และโมเลกุล peptidoglycan หลายตัวจับกันเพื่อสร้างผนังแบคทีเรีย ความสัมพันธ์นี้รับประกันโดยการกระทำของเอนไซม์ที่เรียกว่า TRANSPEPTIDASE ซึ่งทำให้เกิดพันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโนที่สามของสายโซ่กับสายที่สี่ของสายคู่ขนาน พลังงานที่จำเป็นต่อการทำงานของสหภาพนี้มาจากการสูญเสียของ กรดอะมิโนตัวที่ 5 ซึ่งเราจำได้ว่าเป็นดีอะลานีน เพนิซิลลินซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะที่รู้จักกันดีจะทำหน้าที่ในระดับนี้ โดยป้องกันไม่ให้มีการเชื่อมโยงระหว่างกรดอะมิโนที่สามและสี่ของสายโซ่คู่ขนานทั้งสอง ไลโซไซม์ ซึ่งเป็นสารต้านแบคทีเรียที่ทรงพลัง - ในน้ำลายและน้ำตา ในทางกลับกัน ทำลายพันธะ B 1-4 ที่ยึดโมโนเมอร์ NAM และ NAG ไว้ด้วยกัน

ในแบคทีเรีย GRAM - การเชื่อมโยงระหว่างกรดอะมิโนที่สามและสี่นั้นโดยตรง ในขณะที่ GRAM positive นั้นมีวิสเทอเรีย 5 ตัว (สะพานเพนทากลีซีน)

ที่สำคัญผนังเซลล์ไม่ใช่โครงสร้างที่ขาดไม่ได้ในการดำรงชีวิตของเซลล์มากเสียจนแบคทีเรียบางตัวขาดมัน ข้างในนั้น อาจมีโมเลกุลที่เรียกว่า THEIC ACIDS ซึ่งเป็นแบบฉบับของแบคทีเรีย GRAM positive แต่ก็มีอยู่ด้วย ใน GRAM - เหล่านี้เป็นโพลีวาเลนต์แอลกอฮอล์โพลีเมอร์ (กลีเซอรอล) ที่เกี่ยวข้องกับกรดอะมิโนและน้ำตาลซึ่งมีจุดประสงค์ในการขัดขวางการย่อยสลายของ peptidoglycan โดยไลโซไซม์และสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียอื่น ๆ

เมมเบรนภายนอก

ลักษณะทั่วไปและเฉพาะของ GRAM - มีความเกี่ยวข้องกับผนังแบคทีเรียผ่านไลโปโปรตีน ประกอบด้วยสองแผ่นซึ่ง:

ด้านในสุดคือฟอสโฟลิปิดในธรรมชาติ
ในขณะที่ภายนอกประกอบด้วยโมเลกุลไลโปแซ็กคาไรด์ซ้ำๆ ซึ่งเรียกว่า LPS (หรือไลโปโพลีแซ็กคาไรด์)

LPS lipopolysaccharide สามารถแบ่งออกเป็นสามชั้น:

ส่วนในสุดซึ่งมีลักษณะเป็นไขมันเรียกว่า LIPID A; มันเหมือนกันสำหรับแบคทีเรีย GRAM ทั้งหมด - และถือเป็นส่วนประกอบที่เป็นพิษ (ENDOTOXIN); ดังนั้นอาการทางคลินิกแบบคลาสสิกหลายๆ อย่างของ "การติดเชื้อ GRAM- สามารถสืบย้อนไปถึงระดับไขมัน A ได้ ซึ่งไม่ต้องสงสัยเลยว่า ไข้เป็นโรคที่พบบ่อยที่สุด
ส่วนกลางของลักษณะพอลิแซ็กคาไรด์เรียกว่า C (หรือแกนกลาง) และเหมือนกันสำหรับแบคทีเรียทั้งหมด
ส่วนนอกเรียกว่า ANTIGEN O ซึ่งเป็นโพลิแซ็กคาไรด์ในธรรมชาติเสมอ แต่จะแตกต่างจากแบคทีเรียไปจนถึงแบคทีเรีย

เยื่อหุ้มชั้นนอกยังรู้จักโปรตีนขนาดเล็กมาก เรียกว่าพอริน ซึ่งควบคุมการบริโภคสารอาหาร แต่ยังรวมถึงสารอื่นๆ ด้วย เช่น ยาปฏิชีวนะด้วยตัวมันเอง

เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ยูคาริโอต: นอกเหนือจากความแตกต่างที่ระบุไว้แล้ว เซลล์แบคทีเรียยังขาดโครงสร้างที่ซับซ้อนบางอย่างตามแบบฉบับของยูคาริโอต (เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ไมโทคอนเดรีย อุปกรณ์กอลจิ คลอโรพลาสต์ เซนทริโอล และไมโทติคสปินเดิล)