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細菌細胞壁

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-09-19

細菌細胞壁主要成分是肽聚糖(peptidoglycan),又稱粘肽(mucopetide)。細胞壁的機械強度有賴于肽聚糖的存在。合成肽聚糖是原核生物特有的能力。肽聚糖是由n-乙酰葡萄糖胺和n-乙酰胞酸兩種氨基糖經β-1.4糖苷鍵連接間隔排列形成的多糖支架。在n-乙酰胞壁酸分子上連接四肽側鏈,肽鏈之間再由肽橋或肽鏈聯系起來,組成一個機械性很強的網狀結構。各種細菌細胞壁的肽聚糖支架均相同,在四肽側鏈的組成及其連接方式隨菌種而異。

革蘭氏陽性菌的四肽側鏈氨基酸由d-丙-d-谷-r-l-賴-d-丙組成。初合成的肽鏈末端多一個d-丙氨酸殘基。肽橋是一條5個甘氨酸的肽鏈,交聯時一端與側鏈第三位上賴氨酸連接,另一端在轉肽酶的作用下,使另一條五肽側鏈末端d-丙氨酸脫去,而與側鏈第四位d-丙氨酸連接。從x光檢查可見肽聚糖的多糖鏈是一條較硬而又呈螺旋狀卷曲的長桿,由于其呈螺旋狀,連接在其上的肽鏈才伸向四方,使交聯受到一定了限制,只有鄰近的肽鏈才可交聯。但葡萄球菌的肽橋較長,有可塑性,使遠距離的肽鏈間也可交聯,交聯率達90%,形成堅固致密的三維立本網狀結構。革蘭氏陰性大腸桿菌的四肽側鏈中第三位的氨基酸被二氨基庚二酸(dap)所取代,以肽鏈直接與相鄰四肽側鏈中的d-丙氨酸相連,且交聯率低,沒有五肽交聯橋,形成二維平面結構,所以其結構較革蘭氏陽性的葡萄球疏樺。

凡能破壞肽聚糖結構或抑制其合成的物質,都能損傷細胞壁而使細菌變形或殺傷細菌,例如溶菌酶(lysozyme)能切斷肽聚糖中n-乙酰葡萄糖胺和n-乙酰胞壁酸之間的β-1.4糖苷鍵之間的聯苷鍵之間的聯結,破壞肽聚糖支架,引起細菌裂解。青霉素和頭孢菌素能與細菌競爭合成胞壁過程所需的轉肽酶,抑制四肽側鏈上d-丙氨酸與五肽橋之間的聯結,使細菌不能合成完整的細胞壁,可導致細菌死亡。人和動物細胞無細胞壁結構,亦無肽聚糖,故溶菌酶和青霉素對人體細胞均無毒性作用。除肽聚糖這一基本成份以外,革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌還各有其特殊結構的成分。

細菌細胞壁堅韌而富有彈性,保護細菌抵抗低滲環境,承受世界杯內的5~25個大氣的滲透壓,并使細菌在低滲的環境下細胞不易破裂;細胞壁對維持細菌的固有形態起重要作用;可充許水分及直徑小于1nm的可溶性小分子自由通過,與物質交換有關;細胞壁上帶有多種抗原決定簇,決定了細菌菌體的抗原性。

 

 
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