النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Bacterial Cell wall
المؤلف:
APURBA S. SASTRY , SANDHYA BHAT
المصدر:
Essentials Of Medical Microbiology 2021
الجزء والصفحة:
3rd edition , p16-17
2025-05-27
88
The cell wall is a tough and rigid structure, surrounding the bacterium. It is 10–25 nm in thickness and weighs about 20–25% of the dry weight of the cell. The cell wall has following functions:
- It provides protection to the cell against osmotic lysis
- It confers rigidity upon bacteria due to presence of peptidoglycan layer in the cell wall
- The cell wall can protect a cell from toxic substances and is the site of action of several antibiotics
- Virulence factors: Bacterial cell wall contains certain virulence factors (e.g. endotoxin), which contribute to their pathogenicity
- Immunity: Antibody raised against specific cell wall antigens (e.g. antibody to LPS) may provide immunity against some bacterial infection.
Gram-positive Cell wall
Cell wall of gram-positive bacteria is simpler than that of gram-negative bacteria (Table 1).
Table1. Differences between gram-positive and gram negative cell wall.
Peptidoglycan
In gram-positive bacteria, the peptidoglycan layer is much thicker (50–100 layers thick, 16–80 nm) than gram-negative cell wall (Fig. 1).
- Each layer is a mucopeptide (murein) chain, composed of alternate units of N-acetyl muramic acid (NAM) and N-acetyl glucosamine (NAG) molecules; cross linked to each other via tetrapeptide side chains and pentaglycine bridges
- A tetrapeptide side chain ascended from NAM molecule is composed of L-alanine—D-glutamine—L-lysine—D alanine
- The L-lysine of one tetrapeptide chain is covalently linked to the terminal D-alanine of the adjacent chain via a pentaglycine bridge (Fig. 2).
Fig1. Structure of gram-positive cell wall.
Fig2. Peptidoglycan layer of gram-positive cell wall.
Teichoic Acid
Gram-positive cell wall contains significant amount of teichoic acid which is absent in gram-negative bacteria. They are polymers of glycerol or ribitol joined by phosphate groups. These molecules may maintain the structure of cell wall. They are of two types: (i) Cell wall teichoic acid and (ii) Lipoteichoic acid.
Gram-negative Cell wall
Gram-negative cell wall is thinner and more complex than the gram-positive cell wall, comprises of the following components (Fig. 3 and Table 1).
Fig3. Gram-negative cell wall.
Peptidoglycan Layer
It is very thin (1–2 layer, 2 nm thick), composed of a mucopeptide chain similar to that of gram-positive cell wall, and consists of alternate NAM and NAG molecules. However, it differs from the latter by (Fig. 4):
- Meso-diaminopimelic acid is present at third position of the tetrapeptide side chain ascended form NAM molecule
- The pentaglycine bridge is absent
- The tetrapeptide side chains are directly linked to each other by the covalent linkage between D-alanine of one chain with meso-diaminopimelic acid of the adjacent chain.
Fig4. Peptidoglycan layer of gram-negative cell wall.
Outer Membrane
This is a phospholipid layer which lies outside the thin peptidoglycan layer; firmly attached to the latter by a membrane protein called Braun’s lipoprotein.
- It serves as a protective barrier to the cell
- Outer membrane proteins (OMP) or porin proteins: They are the specialized proteins present in outer membrane; help in transport of smaller molecules.
Lipopolysaccharide (LPS)
This layer is unique to gram-negative bacteria, which is absent in gram-positives. It consists of three parts:
- Lipid A or the endotoxin: It has endotoxic activities, such as pyrogenicity, lethal effect, tissue necrosis, anticomplementary activity, B cell mitogenicity, adjuvant property and antitumor activity
- Core polysaccharide: It is projected from lipid A region. It is composed of 10–12 sugar moieties
- O side chain (or O antigen or somatic antigen): It is a polysaccharide chain extending outwards from the core polysaccharide region.
* It greatly varies in composition between bacterial strains. Bacterial strains vary in their composition of O antigen; a property which is used for serotyping for bacteria
* O antigen is also a major surface antigen, induces antibody formation.
Periplasmic Space
It is the space between the inner cell membrane and outer membrane. It encompasses the peptidoglycan layer.