الخلية البكتيرية

التركيب الكيميائي

المكون ذو الأولوية للخلية البكتيرية هو الماء ، والذي يمثل 80٪ من كتلة الخلية والمذيب الذي تتشتت فيه المكونات المختلفة ، عضوي (دهون ، بروتينات ، سكريات وأحماض نووية) وغير عضوي (معادن مثل الصوديوم والزنك ، الفوسفور والحديد والكالسيوم والكبريت.).

نواة

البكتيريا هي خلية بدائية النواة ، وبالتالي فهي تتميز عن حقيقيات النوى (نموذجية للإنسان ، ولكن أيضًا للنباتات والحيوانات والفطريات) ، أولاً وقبل كل شيء بسبب عدم وجود غشاء نووي. داخل الخلية البكتيرية ، سيكون لدينا كروموسوم واحد ، مغمور مباشرة في السيتوبلازم ويحتوي على DNA ملفوف في بنية دائرية فائقة اللولب. عادة يكون هذا الحمض النووي مرتبطًا بشكل وثيق بمناطق معينة من غشاء البلازما (MESOSOMI) ، حيث توجد الإنزيمات لتكاثر البكتيريا ولإنتاج الطاقة (الفسفرة المؤكسدة).

الريبوسومات البكتيرية

داخل الخلايا البكتيرية ، نجد الريبوسومات ، أصغر من حقيقيات النوى ولها بنية مختلفة وثبات الترسيب [70s في البكتيريا (أكبر 50s ، أصغر 30s) و 80s في حقيقيات النوى (70s أصغر ، أصغر 40s)]. من البروتينات والحمض النووي الريبي ، المتكونة من الحمض النووي الصبغي من خلال عملية النسخ.

إن الاختلافات التي تفصل الريبوسومات البكتيرية عن الريبوسومات البشرية (تذكر أن الريبوسوم هو "العضية الخلوية المسؤولة عن تخليق البروتين) قد سمحت بتطوير عقاقير انتقائية ، قادرة على تثبيط تخليق البروتين البكتيري دون التدخل في الإنسان.

غشاء بلازمي

الغشاء البلازمي للبكتيريا مشابه جدًا للغشاء حقيقية النواة ، على الرغم من أنه أرق ؛ بادئ ذي بدء ، يمكننا التعرف على طبقة ثنائية الفوسفوليبيد النموذجية ، والتي يتم فيها غمر البروتينات السكرية والجليكوليبيد. الوظائف متشابهة أيضًا ، لأن غشاء البلازما البكتيري ينظم التبادلات مع البيئة. في الخارج نجد هيكلًا مميزًا ، جدار البكتيريا. من المهم جدًا ، في هذا الصدد ، التأكيد على أن بكتيريا GRAM + تمتلك فقط غشاء البلازما وجدار الخلية ، بينما في GRAMs - هناك هيكل إضافي يسمى الغشاء الخارجي.

الجدار البكتيري

يوفر الجدار البكتيري للبكتيريا صلابة وقوة ، مما يمنعها من التلف عندما تكون في بيئة ذات ضغط تناضحي منخفض ؛ كما أنه يؤدي وظائف دفاعية ضد البلعمة ، وينظم تبادل العناصر الغذائية والمستقلبات مع العالم الخارجي (بالتآزر مع غشاء البلازما).

المكون الرئيسي للجزء البكتيري هو بوليمر يسمى ببتيدوغليكان ، وهو أكثر سمكًا في بكتيريا GRAM + وأرق في GRAM -. المونومرات المكونة لها هي السكريات الأمينية ، والتي تسمى N-acetylgucosamine (NAG) وحمض acetyl muranic (NAM) ، مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط glycosidic B 1-4 و B 1-6. 5 أحماض أمينية مرتبطة بكل جزيء من N-acetyl muranic acid ، الأول منها هو L-alanine ، بينما الآخران يتكونان من D- ألانين.

العديد من مونومرات NAG و NAM تؤدي بعد ذلك إلى ظهور جزيء ببتيدوغليكان ، وترتبط جزيئات الببتيدوغليكان المتعددة معًا لتشكيل الجدار البكتيري. يتم ضمان هذا الارتباط من خلال عمل إنزيم يسمى TRANSPEPTIDASE ، والذي ينتج عنه رابطة ببتيدية بين الحمض الأميني الثالث في السلسلة والرابعة من السلسلة المتوازية. يتم توفير الطاقة اللازمة لتشغيل هذا الاتحاد من خلال فقدان الحمض الأميني الخامس. ، والذي نتذكر أنه D- ألانين. يعمل البنسلين ، وهو مضاد حيوي معروف ، على هذا المستوى ، ويمنع الارتباط بين الأحماض الأمينية الثالثة والرابعة من السلسلتين المتوازيتين. ليسوزيم ، وهو مضاد قوي للجراثيم - من بين أشياء أخرى - في اللعاب والدموع ، من ناحية أخرى يكسر الرابطة B 1-4 التي تربط المونومرات NAM و NAG معًا.

في بكتيريا GRAM - يكون الرابط بين الأحماض الأمينية الثالثة والرابعة مباشرًا ، بينما في GRAM موجبًا يتوسطه 5 الوستارية (جسر البنتاغليسين).

على الرغم من أهميته ، فإن جدار الخلية ليس هيكلًا لا غنى عنه لحياة الخلية ، لدرجة أن بعض البكتيريا تفتقر إليه.بداخله قد يكون هناك أيضًا جزيئات تسمى أحماض THEIC ، وهي نموذجية للبكتيريا الإيجابية لـ GRAM ، ولكنها موجودة أيضًا في GRAM - ؛ هذه عبارة عن بوليمرات كحولية متعددة التكافؤ (الجلسرين) ، مرتبطة بالأحماض الأمينية والسكريات ، والتي تهدف إلى إعاقة تحلل الببتيدوغليكان بواسطة الليزوزيم وعوامل أخرى مبيدة للجراثيم.

الغشاء الخارجي

نموذجي وحصري لـ GRAM - يرتبط بالجدار البكتيري من خلال البروتينات الدهنية. وتتكون من ورقتين ، منها:

الأعمق هو الفوسفوليبيد في الطبيعة ؛
بينما يتكون الجزء الخارجي من جزيء عديد شحمي متكرر ، يسمى LPS (أو عديد السكاريد الدهني).

يمكن تقسيم عديد السكاريد الدهني LPS بدوره إلى ثلاث طبقات:

الأعمق ، ذو الطبيعة الدهنية ، يسمى LIPID A ؛ إنه نفس الشيء بالنسبة لجميع بكتيريا GRAM - ويشكل مكونها السام (ENDOTOXIN) ؛ لذلك يمكن إرجاع العديد من الأعراض السريرية التقليدية لعدوى GRAM إلى الدهون A ، ومن بينها الحمى بلا شك أكثر الأمراض شيوعًا.
الجزء المركزي ، من طبيعة عديد السكاريد ، يسمى C (أو النواة) وهو نفسه لجميع البكتيريا.
الجزء الخارجي يسمى ANTIGEN O ، وهو دائمًا عديد السكاريد في الطبيعة ، ولكنه يختلف من بكتيريا إلى بكتيريا.

يتعرف الغشاء الخارجي أيضًا على بروتينات صغيرة جدًا ، تسمى porins ، والتي تنظم تناول العناصر الغذائية ، ولكن أيضًا من المواد الأخرى ، مثل المضادات الحيوية نفسها (تعارض دخولها).

مقارنة بالخلايا البكتيرية: بالإضافة إلى الاختلافات المذكورة بالفعل ، تفتقر الخلايا البكتيرية إلى بعض الهياكل المعقدة النموذجية لحقيقيات النوى (الشبكة الإندوبلازمية ، والميتوكوندريا ، وجهاز جولجي ، والبلاستيدات الخضراء ، والمريكزات ، والمغزل الانقسامي).