envoltura celular

La pared celular de las bacterias grampositivas se caracteriza por la presencia de una capa de peptidoglicano muy gruesa, responsable de la retención de los colorantes cristal violeta durante la tinción de Gram . Se encuentra exclusivamente en organismos pertenecientes a los Actinomycetota (o bacterias grampositivas con alto %G+C) y a los Bacillota (o bacterias grampositivas con bajo %G+C). Las bacterias del grupo Deinococcota también pueden presentar tinción grampositiva, pero contienen algunas estructuras de la pared celular típicas de las bacterias gramnegativas. Incrustados en la pared celular de las bacterias grampositivas se encuentran polialcoholes llamados ácidos teicoicos , algunos de los cuales están unidos a lípidos para formar ácidos lipoteicoicos . Debido a que los ácidos lipoteicoicos están unidos covalentemente a los lípidos de la membrana citoplasmática, son responsables de la unión del peptidoglicano a dicha membrana . Los ácidos teicoicos confieren a la pared celular de las bacterias grampositivas una carga negativa global debido a la presencia de enlaces fosfodiéster entre los monómeros de ácido teicoico.

Fuera de la pared celular, muchas bacterias grampositivas poseen una capa S de proteínas dispuestas en mosaico. Esta capa facilita la adhesión y la formación de biopelículas. Fuera de la capa S, suele haber una cápsula de polisacáridos que ayuda a la bacteria a evadir la fagocitosis del huésped . En cultivos de laboratorio, la capa S y la cápsula suelen desaparecer por evolución reductiva (la pérdida de un rasgo en ausencia de selección positiva).

La pared celular de las bacterias gramnegativas contiene una capa de peptidoglicano más delgada adyacente a la membrana citoplasmática que la pared de las bacterias grampositivas, lo que explica su incapacidad para retener la tinción de cristal violeta tras la decoloración con etanol durante la tinción de Gram . Además de la capa de peptidoglicano, la pared celular de las bacterias gramnegativas también contiene una membrana externa adicional compuesta por fosfolípidos y lipopolisacáridos que se orientan hacia el medio externo. La alta carga de los lipopolisacáridos confiere una carga negativa general a la pared celular de las bacterias gramnegativas. La estructura química de los lipopolisacáridos de la membrana externa suele ser única para cepas bacterianas específicas (es decir, subespecies) y es responsable de muchas de las propiedades antigénicas de estas cepas.

Como bicapa de fosfolípidos , la porción lipídica de la membrana externa es en gran medida impermeable a todas las moléculas cargadas. Sin embargo, en la membrana externa se encuentran canales llamados porinas que permiten el transporte pasivo de muchos iones , azúcares y aminoácidos a través de ella. Estas moléculas se encuentran, por lo tanto, en el periplasma , la región entre la membrana plasmática y la membrana externa. El periplasma contiene la capa de peptidoglicano y muchas proteínas responsables de la unión o hidrólisis de sustratos y la recepción de señales extracelulares. Se cree que el periplasma existe en un estado gelatinoso en lugar de líquido debido a la alta concentración de proteínas y peptidoglicano que contiene. Debido a su ubicación entre las membranas citoplasmática y externa, las señales recibidas y los sustratos unidos están disponibles para ser transportados a través de la membrana citoplasmática mediante proteínas de transporte y señalización incrustadas en ella.

En la naturaleza, muchas bacterias gramnegativas no cultivadas también poseen una capa S y una cápsula . Estas estructuras suelen perderse durante el cultivo en laboratorio.

Las micobacterias ( bacterias ácido-resistentes ) poseen una envoltura celular que no es típica de las bacterias grampositivas ni gramnegativas. La envoltura celular micobacteriana no consta de la membrana externa característica de las gramnegativas, sino que presenta una estructura de pared significativa de peptidoglicano-arabinogalactano-ácido micólico que proporciona una barrera de permeabilidad externa. Por lo tanto, se cree que existe un compartimento de "pseudoperiplasma" distinto entre la membrana citoplasmática y esta barrera externa. La naturaleza de este compartimento no se comprende bien. ^{[ 2 ]} Las bacterias ácido-resistentes , como las micobacterias , son resistentes a la decoloración por ácidos durante los procedimientos de tinción. El alto contenido de ácido micólico de las micobacterias es responsable del patrón de tinción de baja absorción seguido de alta retención. La técnica de tinción más común utilizada para identificar bacterias ácido-resistentes es la tinción de Ziehl-Neelsen o tinción ácido-resistente, en la que los bacilos ácido-resistentes se tiñen de rojo brillante y destacan claramente sobre un fondo azul.

Las bacterias intracelulares obligadas de la familia Chlamydiaceae son únicas en su morfología, ya que no contienen cantidades detectables de peptidoglicano en la pared celular de sus formas infecciosas. ^{[ 3 ]} En cambio, las formas extracelulares de estas bacterias gramnegativas mantienen su integridad estructural gracias a una capa de proteínas ricas en cisteína entrecruzadas mediante enlaces disulfuro, que se encuentra entre la membrana citoplasmática y la membrana externa de manera análoga a la capa de peptidoglicano en otras bacterias gramnegativas. ^{[ 4 ]} En las formas intracelulares de la bacteria no se encuentra el entrecruzamiento disulfuro, lo que confiere a esta forma una mayor fragilidad mecánica.

Las envolturas celulares de la clase bacteriana de mollicutes no tienen pared celular. ^{[ 5 ]} Las principales bacterias patógenas de esta clase son micoplasma y ureaplasma . ^{[ 5 ]}

Las bacterias en forma L son cepas bacterianas que carecen de paredes celulares, derivadas de bacterias que normalmente poseen paredes celulares. ^{[ 6 ]}