У Грам + бактерий доля муреиновой сетки составляет от 30 до 90% сухой массы клеточной стенки толщиной в 40 слоев. Характерной особенностью клеточной стенки бактерий этой группы является наличие тейхоевых кислот, пронизывающих пептидогликановый слой.
У Грам – бактерий муреиновая сеть однослойная и составляет менее 10% сухой массы клеточной стенки. Муреиновый мешок Грам – бактерий не содержит межпептидных мостиков и по строению одинаков у всех бактерий этой группы. Однако наряду с этим одинарным пептидогликановым слоем имеются большие количества липопротеинов, липополисахаридов и других липидов, которые покрывают снаружи муреиновый каркас и составляют до 80% сухой массы клеточной стенки. Тейхоевые кислоты у Грам – бактерий не обнаружены.
Из перечисленных липидных комплексов наибольший интерес представляет липополисахарид – гликоконьюгат, состоящий из трёх частей: кор, липид А и терминальный блок.
Липополисахариды являются эндотоксинами, токсичные свойства которых определяются липидом А. Кроме того, они обладают пирогенной активностью, что нашло широкое применение в качестве многоканальных эффекторов в макроорганизме где они вызывают повышение температуры, вазомоторные расстройства, нарушение обмена веществ, геморрагии во внутренних органах, изменение устойчивости к инфекционным заболеваниям.
Кор-составляющая однотипна для всех Грам – бактерий.
Терминальные (концевые) блоки видоспецифичны и являются детерминантными группами О-антигенов кишечных бактерий.
Капсулы.
Эти морфологически выраженные образования в соответствии с их организацией подразделяются на три группы:
- микрокапсулы – переходные структуры от клеточной стенки к капсуле;
- макрокапсулы – переходные структуры от микрокапсул к обильномуослизнению;
- слизи – структурно напоминают макрокапсулы, но морфологически более рыхлые и легко накапливаются в средах в виде индивидуального продукта.
Капсулы состоят из водной фазы и полимеров углеводной природы. Их способны образовывать различные виды бактерий, дрожжей и макромицетов. Капсульный материал прочно связанный с клеточной стенкой называется капсулой, если же связь не прочная или ее вообще нет, то его называют слизью.
Плазматическая мембрана состоит из двойного липидного слоя, представленного в основном фосфолипидами. Составляя всего 8-10% сухого вещества клетки, мембраны содержат 70-90% всех ее липидов. В этот двойной слой липидов встроены так называемые «интегральные белки», которые мобильны по отношению к липидному слою, а так же «периферийные белки», прикрепленные с одной или двух сторон к липидному каркасу. Этими белками организован регулируемый активный транспорт веществ внутрь клетки и из нее.
В целом мембрану следует представлять как очень мягкое, пластичное, почти жидкое образование, участвующее не только в транспорте веществ, но и в важнейших биосинтетических процессах.
Все прокариотические клетки имеют одну систему элементарных мембран. Благодаря своей специфической организации природные мембраны обладают способностью к самоорганизации, вследствие чего в микробных клетках не обнаруживаются мембраны со свободными краями – они всегда смыкаются и формируют замкнутое пространство. Принципиальная жидкостно-мозаичная модель клеточной мембраны однотипна у эукариот и прокариот. Однако, упрокариот она более избирательна к веществам внешней среды.
Жгутики.
Эти образования причислены к органоидам клетки, поскольку структуры инициирующие движение жгутика находятся внутри клетки и тесно связаны с клеточной мембраной.
Химически они построены из нитей белка флагеллина к которому могут присоединяться углеводы и липиды. Белок представлен субъединицами, число которых у бактерий – 8-9, у грибов – 11. Размеры жгутиков зависят от величины шага спирали и от количества субъединиц. Субъединицы жгутиков синтезируются внутри клетки и передвигаются через полый цилиндр к верхушке, где происходит наращивание органоида. Предполагается, что в механохимическом движении жгутиков существенную роль играет генерация трансмембранного электрохимического потенциала.
Пили и фимбрии.
Как и жгутики структурируются от клеточной мембраны. По химической природе это преимущественно белковые структуры, состоящие из белка пилина, к которому могут присоединяться компоненты углеводной и липидной природы. Морфологическая их структура сходна, однако, пили длиннее и заметно выделяются на фоне фимбрий. Исходный фонд веществ для жгутиков, пилей и фимбрий один.
Предполагается, что они выполняют различную функцию. Пили участвуют в обмене внехромосомными факторами передачи наследственной информации. Фимбрии являются поверхностными морфологическими структурами, обуславливающими адгезивность клетки.