Dinding dan Selubung Sel Bakteri

Selubung sel bakteri adalah batas berlapis, membran plasma, dinding sel, dan pada bakteri Gram-negatif terdapat membran luar tambahan, yang mengelilingi sitoplasma. Elemen struktural utamanya adalah peptidoglikan, sebuah polimer seperti jaring yang memberikan bentuk pada sel dan melindunginya dari lisis osmotik, dan cara selubung ini diorganisasi mendefinisikan pembagian struktural utama bakteri.

Definition

Dinding dan selubung sel bakteri adalah struktur permukaan berlapis-lapis dari sel bakteri, yang terdiri dari membran plasma dan dinding eksternal berbasis peptidoglikan (dengan membran luar tambahan pada bakteri Gram-negatif), yang mempertahankan bentuk sel dan menahan tekanan turgor internal.

Scope

Topik ini mencakup kimia dan arsitektur peptidoglikan, selubung Gram-positif (dinding tebal dengan asam teikoat), selubung Gram-negatif (dinding tipis yang diselubungi oleh membran luar yang mengandung lipopolisakarida), dan peran fungsional selubung dalam bentuk, integritas, dan permeabilitas. Prosedur pewarnaan yang mengungkapkan perbedaan ini dibahas dalam topik terkait.

Core questions

• Bagaimana arsitektur peptidoglikan memberikan bentuk dan perlindungan osmotik?
• Perbedaan struktural apa yang membedakan selubung Gram-positif dari Gram-negatif?
• Bagaimana membran luar membentuk permeabilitas bakteri Gram-negatif?

Key concepts

• Sakulus peptidoglikan (murein)
• Rantai glikan yang dihubungkan silang oleh jembatan peptida
• Dinding tebal Gram-positif dengan asam teikoat
• Dinding tipis dan membran luar Gram-negatif
• Lipopolisakarida dan membran luar
• Ruang periplasma
• Perlindungan osmotik dan turgor

Mechanisms

Peptidoglikan dibangun dari rantai glikan yang bergantian antara N-asetilglukosamin dan N-asetilmuramat yang dihubungkan silang oleh peptida pendek menjadi makromolekul tunggal seperti jaring, yaitu sakulus, yang menyelubungi sel dan melawan tekanan turgor. Pada bakteri Gram-positif, dinding ini tebal dan disisipi asam teikoat dan lipoteikoat; pada bakteri Gram-negatif, lapisan peptidoglikan tipis dan terletak di ruang periplasma antara membran plasma dan membran luar asimetris yang lapisan luarnya terdiri dari lipopolisakarida. Membran luar bertindak sebagai penghalang permeabilitas dengan protein saluran yang mengontrol masuknya zat terlarut. Perbedaan selubung ini mendasari retensi pewarna yang berbeda dalam pewarnaan Gram dan banyak perbedaan struktural di antara bakteri.

Clinical relevance

Selubung adalah fitur struktural yang memisahkan bakteri Gram-positif dari Gram-negatif dan berkontribusi pada perbedaan intrinsik dalam sifat penghalang antara kedua kelompok; lipopolisakarida dari membran luar Gram-negatif adalah molekul permukaan penting yang dikenali oleh inang. Entri ini menjelaskan struktur selubung sebagai materi referensi dan bukan merupakan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individual.

Evidence & guidelines

Struktur molekuler peptidoglikan dan arsitektur selubung Gram-positif dan Gram-negatif telah ditetapkan dalam literatur biokimia dan biologi sel serta disintesis dalam buku teks mikrobiologi standar.

History

Dinding sel telah lama dikenal sebagai struktur yang bertanggung jawab atas bentuk bakteri dan reaksi Gram, dan penjelasan kimia peptidoglikan pada pertengahan abad ke-20, diikuti oleh model rinci arsitekturnya, menjelaskan bagaimana satu jaringan kovalen dapat membentuk dan melindungi sel.

Key figures

• Waldemar Vollmer
• Thomas Silhavy
• Miguel de Pedro

Seminal works

• vollmer-2008
• silhavy-2010

Frequently asked questions

Apa itu peptidoglikan?

Peptidoglikan (murein) adalah polimer seperti jaring dari rantai glikan yang dihubungkan silang oleh peptida yang membentuk dinding sel bakteri, memberikan bentuk pada sel dan melindunginya dari lisis osmotik.

Bagaimana selubung Gram-positif dan Gram-negatif berbeda?

Bakteri Gram-positif memiliki dinding peptidoglikan tebal dengan asam teikoat dan tanpa membran luar, sedangkan bakteri Gram-negatif memiliki lapisan peptidoglikan tipis yang diselubungi oleh membran luar yang mengandung lipopolisakarida.