Kemična sestava
prednostna komponenta bakterijske celice je voda, ki predstavlja 80% celične mase in topila, v katerem so razpršene različne komponente: organske (lipidi, proteini, polisaharidi in nukleinske kisline) in anorganske (minerali, kot so natrij, cink), fosfor, železo, kalcij in žveplo.).
jedro
bakterija je prokariontska celica in kot taka se razlikuje od evkariontske (značilne za človeka, pa tudi rastlin, živali in gliv), predvsem zaradi odsotnosti jedrske membrane. V bakterijski celici bi potem imeli en sam kromosom, potopljen neposredno v citoplazmo in vseboval DNK, ovito v superspiralizirano krožno strukturo. Običajno je ta DNK v tesni povezavi z določenimi območji plazemske membrane (MESOSOMI), kjer se encimi nahajajo za bakterijsko replikacijo in za proizvodnjo energije (oksidativno fosforilacijo).
Bakterijski ribosomi
V bakterijskih celicah najdemo ribosome, manjše od evkariontskih in z različno strukturo in sedimentacijsko konstanto [70s v bakterijah (50-letna podenota, 30s manjša) in 80-ih v evkariontih (70-letna podenota, 40s minor)]. Sestavljeni so iz beljakovin in RNA, ki nastanejo iz kromosomske DNA skozi proces transkripcije.
Razlike, ki ločujejo bakterijske ribosome od človeških ribosomov (ne pozabimo, da je ribosom celični organelel, ki je odgovoren za sintezo beljakovin), je omogočil razvoj selektivnih zdravil, ki lahko zavirajo sintezo bakterijskih beljakovin, ne da bi motile človeške beljakovine.
Plazemska membrana
Plazemska membrana bakterije je zelo podobna evkariontski, čeprav bolj subtilna; najprej prepoznamo tipično fosfolipidno dvojno plast, v kateri so potopljeni glikoproteini in glikolipidi. Tudi funkcije so analogne, saj bakterijska plazemska membrana uravnava izmenjave z okoljem. Zunaj najdemo značilno strukturo, bakterijsko steno. V zvezi s tem je zelo pomembno poudariti, da imajo GRAM + bakterije samo plazemsko membrano in celično steno, v GRAM-u pa je dodatna struktura, imenovana zunanja membrana.
Bakterijska stena
Bakterijska stena daje bakteriji togost in trdnost, kar preprečuje, da bi se poškodovala v okolju z zmanjšanim osmotskim tlakom; opravlja tudi obrambne funkcije proti fagocitozi in ureja izmenjavo hranil in metabolitov z zunanjim svetom (v sinergiji s plazemsko membrano).
Glavna sestavina bakterijskega dela je polimer, imenovan peptidoglikan, pogosteje v GRAM + bakterijah in tanek v GRAM -. Dva monomera, ki ju tvorita, sta amino sladkorji, imenovani N-acetilgucosamin (NAG) in acetil Muranova kislina (NAM), ki sta združeni z glikozidnimi vezmi B 1-4 in B 1-6. Vsaki molekuli N-acetil Muranske kisline se veže 5 aminokislin, od katerih je prva L-alanin, zadnja dva pa sta D-alanin.
Številni NAG in NAM monomeri povzročajo nastanek peptidoglikanske molekule in več peptidoglikanskih molekul se veže skupaj, da tvorijo bakterijsko steno. Ta asociacija je zagotovljena z delovanjem encima, imenovanega TRANSPEPTIDASI, ki povzroči peptidno vez med tretjo amino kislino verige in četrto vzporedno verigo. Energijo, ki je potrebna za to združitev, zagotavlja izguba pete aminokisline, za katero se spomnimo, da je D-alanin. Penicilin, dobro znani antibiotik, deluje na tej ravni in preprečuje povezavo med tretjo in četrto aminokislino obeh vzporednih verig. Lizocim, močna protibakterijska prisotnost - med drugim - v slini in solzah, namesto tega razbije B 1-4 vez, ki drži NAM in NAG monomere skupaj.
V GRAM bakterijah je povezava med tretjo in četrto aminokislinami neposredna, v pozitivnih GRAMs pa je posredovana s 5 glicinijo (pentaglicinski most).
Tako pomembna je, da celična stena ni nepogrešljiva struktura za življenje celice, toliko, da nekatere bakterije ne. V njej so lahko tudi molekule, imenovane TEICOIC ACIDS, značilne za pozitivne GRAM bakterije, ki so prisotne tudi v GRAM -; to so polimeri polivalentnih alkoholov (glicerol), povezani z aminokislinami in sladkorji, ki naj bi ovirali razgradnjo peptidoglikana z lizocimom in drugimi baktericidnimi sredstvi.
Zunanja membrana
Tipično in izključno za GRAM-e - je povezano z bakterijsko steno z uporabo lipoproteinov. Sestavljen je iz dveh listov, od katerih:
- najdaljša je fosfolipidna narava;
- medtem ko zunanjost sestavlja ponovljena liposaharidna molekula, tako imenovana LPS (ali lipopolisaharid).
Lipopolisaharid LPS je nato razdeljen v tri plasti:
- najgloblji, lipidne narave, se imenuje LIPIDE A; enaka je za vse bakterije GRAM - in predstavlja njeno strupeno komponento (ENDOTOSSIN); veliko klasičnih kliničnih simptomov okužbe z GRAM se zato pripisuje lipidu A, med katerim je povišana telesna temperatura nedvomno najpogostejša motnja.
- Osrednji del polisaharidne narave se imenuje C (ali jedro) in je enak za vse bakterije.
- Zunanji del se imenuje ANTIGENE O, vedno je polisaharid, vendar se razlikuje od bakterije do bakterije.
Zunanja membrana prepoznava tudi zelo majhne beljakovine, imenovane porine, ki uravnavajo vnos hranil, pa tudi drugih snovi, kot so sami antibiotiki (nasprotujejo njihovemu vstopu).
Primerjava z EUKARIOTIČNO CELICO: poleg že naštetih razlik bakterijske celice nimajo kompleksnih evkariontskih struktur (endoplazmatski retikulum, mitohondriji, Golgijev aparat, kloroplasti, centriole in mitotično vreteno).
