Celwandvorming van bacteriën: 5 feiten die u moet weten

Laten we in dit artikel eens kijken naar de bacteriële celwand en 5 feiten erover.

Bacteriën zijn vrijlevende eencellige organismen die geen prominente kern hebben. Ze zijn te vinden in alle omgevingen, inclusief organisch materiaal, water en bodem. Er zijn drie vormen van bacteriën: bollen, staven en spiralen.

Maken bacteriën celwanden?

De bacteriën bestaan ​​uit een complexe celwand die stijf is en bestaat uit peptidoglycaan dat als een gaasje is. Het heeft een uniforme dikte en omringt de cytoplasmatische structuur die polysachariden, eiwitten en teichoïnezuur bevat. de vorming van bacteriële cellen helpt bij het behouden van de celvorm en voorkomt mechanische schade.

De belangrijkste functie van de celwand is het behouden van de vorm en het spelen van een belangrijke rol bij de celdeling. Het fungeert als een interface tussen de cel en de omgeving; het bemiddelt ook de interactie met bacteriofagen en eukaryote cellen.

Hoe worden bacteriecellen gevormd?

Bacteriële cellen ondergaan een eenvoudige deling die binaire deling wordt genoemd om twee nieuwe dochtercellen te vormen die identiek zijn aan de oudercel.

Binaire splitsing:

De bacterie heeft een enkelvoudig circulair chromosoom dat vrij in het cytoplasma aanwezig is, ze missen een membraangebonden kern. het chromosoom is aanwezig in een gespecialiseerd gebied dat de nucleoïde wordt genoemd. De replicatie-enzymen helpen het DNA te kopiëren in een gebied dat de oorsprong van replicatie wordt genoemd.

DNA-replicatie gaat door, en de twee oorsprongen bewegen in de tegenovergestelde richting. De cel wordt langer en het nieuw gevormde chromosoom begint te scheiden.

De replicatie gaat door totdat het hele chromosoom is gekopieerd en naar het andere uiteinde van de cel gaat. De deling van het cytoplasma vindt plaats, hierbij knijpt het celmembraan naar binnen en wordt het septum (nieuwe scheidingswand) in het midden van de cel gevormd.

Het septum splitst zich in het midden en twee nieuwe cellen komen vrij en het blijft leven als een nieuw individu.

vorming van de celwand van bacteriën
Binaire splitsing van bacteriën uit Shutterstock

Wanneer celwanden worden gevormd in bacteriecellen?

De celwand wordt gevormd in bacteriën om vorm te behouden, bescherming te bieden en ook om intracellulaire druk te weerstaan. De celwand is ook nodig voor celdeling en groei. De celwand bestaat uit peptidoglycanen die de bacteriën beschermen tegen osmotische lysis en mechanische krachten.

Het cytoplasma van de bacterie is meestal hypertoon voor de omgeving eromheen, dus het water van buitenaf komt de cel binnen. Als de celwand afwezig is, barst de bacterie door de osmotische druk die wordt gecreëerd door de waterstroom en wordt dit osmolyse genoemd.

Wat is er nodig voor celwandvorming in een bacteriecel?

De celwand van de bacterie bestaat uit peptidoglycaan of mureïne. Peptidoglycaan is een polymeer dat is gemaakt van een in elkaar grijpende keten van identieke peptidoglycaanmonomeren. Het monomeer bevat twee aminosuikers, N-acetylglucosamine (NAG) en N-acetylmuraminezuur (NAM).

De monomeerketens zijn met elkaar verknoopt door een tetrapeptide dat zich uitstrekt van de N-acetylmuramische suikereenheid en een roosterachtige structuur creëert. De vier aminozuren die aanwezig zijn in tetrapeptide zijn:

  • L-alanine
  • D-glutamine
  • L-lysine
  • D-alanine

Gram-positieve bacterie celwand:

De celwand van grampositieve bacteriën bestaat voor 90% uit peptidoglycaan met een ander glycopolymeer teichoïnezuur dat is ingebed in de peptidoglycaanlagen. De teichoïnezuren helpen bij het genereren van de netto negatieve lading die essentieel is voor de ontwikkeling van proton-aandrijfkracht.

Het verhoogt ook de stijfheid van de celwand en neemt deel aan celdeling. Tijdens ongunstige omstandigheden zoals hoge temperaturen en hoge zoutconcentraties biedt teichoïnezuur weerstand.

Gram-negatieve bacterie celwand:

Het gramnegatieve celwand van bacteriën is complexer dan de grampositieve bacteriën. Het plasmamembraan van de gramnegatieve bacteriën bevindt zich aan de buitenkant van de peptidoglycaanlaag en staat bekend als het buitenmembraan. Het bestaat uit poolkoppen, vetzuurstaarten en integrale eiwitten.

Het membraan bevat een groot molecuul genaamd lipopolysaccharide (LPS) dat is verankerd aan het buitenmembraan. Het is opgebouwd uit drie verschillende componenten

  • O-polysacharide
  • Kern polysacharide
  • Lipide-A

Het LPS draagt ​​bij aan de netto negatieve lading en stabiliseert het buitenmembraan en beschermt de cel tegen de inwerking van chemische stoffen. De immuunrespons in een geïnfecteerde gastheer wordt veroorzaakt door het O-antigeen en genereert ook antilichamen. Lipide A werkt als een endotoxine dat de gastheer aantast en koorts en diarree veroorzaakt.

structuur celwand grampositieve bacteriën 600w 321840332
Structuur van bacteriële celwand van Shutterstock

Waar worden de celwanden van bacteriën gesynthetiseerd?

De synthese van peptidoglycaan in de celwand is een complex proces waarbij verschillende enzymreacties aan de binnenzijde en de buitenzijde van het cytoplasmamembraan betrokken zijn.

Tijdens binaire deling worden de peptidoglycaankoppelingen verbroken en worden nieuwe peptidoglycaanmonomeren toegevoegd en worden de peptideverknopingen vrijgegeven.

Stappen die betrokken zijn bij de synthese:

 Stap 1:

Het autolysine-enzym verbreekt de glycosidische binding tussen de peptidoglycaanmonomeren en de peptide-kruisbruggen die de suikers met elkaar verbinden.

Stap 2:

Het cytosol produceert peptidoglycaanmonomeren en bindt zich aan bactoprenol. De bactoprenolen helpen bij het transport van peptidoglycaanmonomeren door het cytoplasmamembraan en interageren met transglycosidasen om de monomeren in de bestaande peptidoglycanen in te brengen.

Stap 3:

Het transglycosylase-enzym voegt de nieuwe peptidoglycaanmonomeren in het breekgebied in en verbindt ze.

Stap 4:

Ten slotte hervormen de transpeptidase-enzymen de verknopingen tussen de peptidoglycaanlagen en maken ze de celwand sterk.

Conclusie:

De bacteriële celwand bestaat uit peptidoglycaan dat helpt bij het behouden van de vorm en lysis van de celwand door interne druk voorkomt.

Lees ook: