MICROBIOLOGIA prof. Antonio Farris - AgrariaFree

LA PARETE CELLULARE DEI PROCARIOTI
La concentrazione dei soluti all’interno della cellula sviluppa una notevole pressione che in un
batterio come E. coli può raggiungere le 2 atm. I batteri sono provvisti di parete cellulare per
sopportare la pressione, che inoltre conferisce alla cellula forma e rigidità.
La parete cellulare procariotica può essere messa in evidenza in sezioni sottili in un preparato di
microscopia elettronica.
I batteri possono essere divisi in 2 gruppi principali (Gram + e Gram - ) utilizzando la colorazione di
Gram, che li differenzia in relazione alle diversità strutturali della parete cellulare.
Nei Gram - è una struttura complessa e multi-stratificata, mentre nei Gram + consiste di un
singolo tipo di molecola ( il peptidoglicano) ed è molto più spessa.
Nella colorazione di Gram un complesso insolubile di cristal-violetto si forma all’interno della
cellula: esso viene estratto dall’alcol nei Gram - ma non nei Gram + . Questi ultimi, infatti , hanno una
parete cellulare molto spessa che si disidrata in presenza di alcol. Ciò comporta che i pori della
membrana si chiudano, impedendo al complesso insolubile cristal-violetto di fuoriuscire.
Lo strato di peptidoglicano o mureina è il principale responsabile della rigidità della cellula ed
ogni suo strato è una sottile lamina costituita da 2 derivati polisaccaridici, l’ N-acetilglucosamina
e l’acido N-acetilmuramico, e da un piccolo gruppo di aminoacidi (L-alanina, D-alanina; acido
D-glutamico e Lisina o, in alternativa, acido diaminopimelico).
Le catene di glicano (legami b1,4) sono tenute insieme da legami crociati peptidici tra
aminoacidi, che conferiscono la robustezza propria della struttura peptidoglicanica.
La lunghezza delle catene di peptidoglicano e la quantità di legami crociati sono responsabili della
forma caratteristica dei batteri.
Nei batteri Gram + il peptidoglicano rappresenta più del 90% della parete cellulare e molti di
essi ne posseggono più di 25 strati.
Nei Gram - soltanto il 10% circa della parete è costituito da peptidoglicano (1 o pochi strati), la
parte restante è costituita invece dalla membrana esterna.
Il peptidoglicano è presente solo nei batteri: sia l’acido N-acetilmuramico sia l’acido
diaminopimelico sono del tutto assenti nella parete cellulare degli Archea e degli Eucarioti.
Comunque, non tutti i batteri hanno l’acido diaminopimelico nel peptidoglicano; questo aminoacido
è presente in tutti i Gram - e in alcune specie di Gram + ; in queste ultime troviamo perlopiù Lisina o
altri aminoacidi.
Il peptidoglicano può essere distrutto da diversi agenti chimici e uno di questi è l’enzima lisozima,
una proteina che rompe i legami b1,4 tra l’ N-acetilglucosamina e l’acido N-acetilmuranico del
peptidoglicano, indebolendo fortemente la struttura. Quindi l’acqua può entrare nella cellula
facendola rigonfiare e infine scoppiare in un processo detto lisi.
Il lisozima viene naturalmente isolato dalle secrezioni animali, per esempio le lacrime e la saliva;
probabilmente svolge una funzione fondamentale come prima linea difensiva contro le infezioni
batteriche.
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