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BakterienzellwandZoomA-Z

Fachgebiet - Mikrobiologie, Biochemie

Bakterielle Zellen sind von einer Zellwand umhüllt, die ihnen eine gewisse mechanische und osmotische Stabilität verleiht und die maßgeblich für die antigenen Eigenschaften und Virulenz der Bakterien verantwortlich ist. Auf der Basis des Zellwand-Aufbaus und der damit verbundenen Anfärbbarkeit durch basische Farbstoffe wie Gentianaviolett werden Bakterien in zwei Gruppen eingeteilt, die Gram-positiven und die Gram-negativen Bakterien.

Gram-positive Bakterien verfügen über eine aus bis zu 50 Schichten bestehende Zellwand, der eine Schicht aus Teichonsäure aufgelagert ist. Die Zellwand der Gram-negativen Bakterien ist nur ein- bis dreilagig. Diese dünne Zellwand ist kovalent mit Lipoproteinen der äußeren Membran (outer membrane) verbunden, die das Gram-negative Bakterium zusätzlich umgibt.

Die Zellwand besteht aus Peptidoglycan (Murein), das sich wie ein Sack über die Zelle erstreckt und daher auch oft als Mureinsacculus bezeichnet wird. Peptidoglycan ist aus Polysaccharidketten aufgebaut, bei denen N-Acetylglucosamin (GlcNAc) und N-Acetylmuraminsäure (MurNAc) alternierend über β-1,4-glycosidische Bindungen verknüpft sind. An die Lactyl-Gruppe der MurNAc ist ein Tetrapeptid gebunden, das oft ungewöhnliche Aminosäuren enthält, z.B. D-Glutaminsäure, D-Alanin und meso-Diaminopimelinsäure (nur bei Gram-negativen Bakterien, bei Gram-positiven Bakterien L,L-Diaminopimelinsäure). Bei Gram-negativen Bakterien sind die Ketten des Mureins über dieses Tetrapeptid quervernetzt, während bei Gram-positiven Bakterien noch eine Pentaglycin-Kette an das Tetrapeptid angehängt wird, über das eine Quervernetzung erfolgt.

Abb.1
3D-Animation zur Bakterienzellwand
© Wiley-VCH

Siehe auch: Gramfärbung , Outer Membrane

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

LysozymLevel 350 min.

BiochemieStoffwechselEnzyme und Enzymklassen

Das Enzym Lysozym wird als Beispiel einer Hydrolase beschrieben. Ausführung der strukturellen Voraussetzungen im aktiven Zentrum zur Spaltung einer glycosidischen Bindung durch Lysozym. Reaktionsablauf; Bildung eines Carbenium-Ions.