Клеточная стенка микроорганизмов. Строение клеточной стенки грам-положительных и грам-отрицательных микроорганизмов. 

Бактерий, специфическая по химич. составу оболочка, окружающая протопласт и тесно связанная структурно-функциональными взаимоотношениями с цитоплазматич. мембраной. Толщ. 10—50 нм. Составляет 10—50% сухой массы клеток. У большинства бактерий в состав К. с. входит опорный полимер пептидогликан (муреин). У грамположит. бактерий пептидогликан может составлять до 95%. Специфичность состава и строения пептидогликана у разл. видов бактерий — важный таксономич. признак. В небольшом кол-ве в К. с. грамположит. бактерий содержатся тейхоевые и тейхуроновые к-ты, полисахариды и белки. У микобактерий в состав К. с. входят липиды. Полисахариды и тейхоевые к-ты грамположит. бактерий обладают антигенными свойствами. К. с. грамотрицат. бактерий кроме тонкого (толщ. 3—8 нм, 5—10% от сухой массы К. с.) пептидогликанового слоя, обычно в виде однослойной сети, имеет снаружи трёхслойную липопротеидную мембрану (8 нм). Её компоненты (гликолипиды) обусловливают антигенные свойства клетки, а также их акцепторную специфичность по отношению к фагам и бактериоцинам. Пептидогликаны К. с. бактерий могут быть разрушены лизоцимом или автолитич. ферментами, что приводит к образованию сфероцластов и протопластов. У ми. видов грамположительных (снаружи от пептидогликанового слоя) и грамотрицательных (снаружи от липопротеидной мембраны К. с.) бактерий присутствуют дополнит, слои, состоящие из тетра- или гексагонально расположенных субъединиц белка (иногда гликопротеида). Стенки архебактерий не содержат муреина и состоят из особого пептидогликана, кислого гетерополисахарида или белка. Микоплазмы полностью лишены К. с. К. с. выполняет защитную, опорную функции, придаёт клеткам определ. форму, а у грамотрицат. бактерий дополнительно к цитоплазматич. мембране является барьером проницаемости.

Метод Грама — метод окраски микроорганизмов для исследования, позволяющий дифференцировать бактерии по биохимическим свойствам их клеточной стенки. Предложен в 1884 году датским врачом Г. К. Грамом.

По Граму бактерии окрашивают анилиновыми красителями — генциановым или метиловым фиолетовым и др., затем краситель фиксируют раствором йода. При последующем промывании окрашенного препарата спиртом те виды бактерий, которые оказываются прочно окрашенными, называют грамположительными бактериями (обозначаются Грам (+)), — в отличие от грамотрицательных (Грам (−)), которые при промывке обесцвечиваются.

На фиксированный мазок наливают один из осно́вных красителей на 2—3 минуты. Во избежание осадков окрашивают через фильтровальную бумагу.

Сливают краску, аккуратно удаляют фильтровальную бумагу. Мазок заливают раствором Люголя или йодистым раствором по Граму (водный раствор йодида калия и кристаллического йода в соотношении 2:1) на 1—2 минуты до почернения препарата.

Раствор сливают, мазок прополаскивают 96° этиловым спиртом или ацетоном, наливая и сливая его, пока мазок не обесцветится и стекающая жидкость не станет чистой (приблизительно 20—40—60 секунд).

Тщательно промывают стекла в проточной или дистиллированной воде 1—2 мин.

Для выявления грамотрицательной группы бактерий препараты дополнительно окрашивают фуксином или сафранином (2—5 мин).

Промывают в проточной воде и высушивают фильтровальной бумагой.

Функции КС:

1) Трансмембранный транспорт (т.е. через мембрану):

- Диффузия

- Пассивный транспорт = облегченная диффузия

- Активный = избирательный транспорт (с участием АТФ и ферментов).

2) Транспорт в мембранной упаковке:

- Экзоцитоз - выделение веществ из клетки

- Эндоцитоз (фаго- и пиноцитоз) - поглощение веществ клеткой

Транспортная функция обеспечивает избирательную регуляцию обмена веществ между клеткой и внешней средой, поступления веществ в клетку (за счет полупроницаемости мембраны), а также регуляцию водного баланса клетки

3) Рецепторная функция.

4) Опорная («скелет») - поддерживает форму клетки, придает прочность. Это, главным образом, функция клеточной стенки.

5) Изоляция клетки (ее живого содержимого) от окружающей среды.

6) Защитная функция.

7) Контакт с соседними клетками. Объединение клеток в ткани.

Протопласт — содержимое растительной или бактериальной клетки, за исключением внешней клеточной оболочки, однако при сохранении клеточноймембраны.

Протопласт включает:

цитоплазму,

ядро,

все органеллы

клеточную мембрану

То есть протоплазму + мембрану.Протопласты могут регенировать клеточную оболочку, что используется, в частности, для получения полноценных генетически измененных клеток.

После слияния протопласты образуют целые живые организмы — регенеранты. Таким путем могут быть получены соматические гибриды растений.

L-формы бактерий и микоплазмы изначально лишены клеточных стенок, по этому признаку их относят к протопластам.

Сферопласты

формы грам- бактерий, некоторых грибов и растений, лишенные части клеточной стенки. Образуются под действием пенициллина, лизоцима и др. веществ. Имеют сферическую или полусферическую форму. В обычных условиях погибают в результате осмотического лизиса. В условиях повышенного осмотического давления способны некоторое время переживать, расти и даже размножаться. Не утрачивают чувствительности к фагам. При удалении из среды индуцирующего агента в среде с желатиной часть С. реверсирует в исходную форму. Выявляют фазово-контрастной микроскопией.