La parete cellulare
Il citoplasma delle cellule procariotiche ha un’alta concentrazione di soluti dissolti. Pertanto, la pressione osmotica all’interno della cellula è relativamente alta. La parete cellulare è uno strato protettivo che circonda alcune cellule e dà loro forma e rigidità. Si trova all’esterno della membrana cellulare e impedisce la lisi osmotica (scoppio dovuto all’aumento di volume). La composizione chimica delle pareti cellulari varia tra archaea e batteri. Varia anche tra le specie batteriche.
Le pareti cellulari dei batteri contengono peptidoglicano composto da catene di polisaccaridi che sono reticolate da insoliti peptidi contenenti sia L- che D-amminoacidi, incluso l’acido D-glutammico e la D-alanina. Le proteine normalmente hanno solo L-amminoacidi; di conseguenza, molti dei nostri antibiotici lavorano imitando i D-amminoacidi e, quindi, hanno effetti specifici sullo sviluppo della parete cellulare batterica. Ci sono più di 100 forme diverse di peptidoglicano. Le proteine dello strato S (strato superficiale) sono presenti anche all’esterno delle pareti cellulari sia degli archei che dei batteri.
I batteri sono divisi in due gruppi principali: gram-positivi e gram-negativi, in base alla loro reazione alla colorazione gram. Si noti che tutti i batteri gram-positivi appartengono a un phylum; i batteri degli altri phyla (Proteobatteri, Clamidi, Spirochete, Cianobatteri e altri) sono gram-negativi. Il metodo di colorazione gram prende il nome dal suo inventore, lo scienziato danese Hans Christian Gram (1853-1938). Le diverse risposte batteriche alla procedura di colorazione sono in definitiva dovute alla struttura della parete cellulare. Gli organismi gram-positivi tipicamente mancano della membrana esterna che si trova negli organismi gram-negativi. Fino al 90% della parete cellulare nei batteri gram-positivi è composta da peptidoglicano, con la maggior parte del resto composto da sostanze acide chiamate acidi teicoici. Gli acidi teicoici possono essere legati covalentemente ai lipidi nella membrana plasmatica per formare acidi lipoteicoici. Gli acidi lipoteicoici ancorano la parete cellulare alla membrana cellulare. I batteri Gram-negativi hanno una parete cellulare relativamente sottile composta da pochi strati di peptidoglicano (solo il 10% della parete cellulare totale), circondata da un involucro esterno contenente lipopolisaccaridi (LPS) e lipoproteine. Questo involucro esterno è talvolta indicato come un secondo bilayer lipidico. La chimica di questo involucro esterno è molto diversa, tuttavia, da quella del tipico bilayer lipidico che forma le membrane plasmatiche.
