تكوين جدار خلية البكتيريا: 5 حقائق يجب أن تعرفها

في هذه المقالة دعونا نرى المزيد عن جدار الخلية البكتيرية و 5 حقائق عنه.

البكتيريا هي كائنات أحادية الخلية تعيش بحرية وتفتقر إلى نواة بارزة. توجد في جميع البيئات ، بما في ذلك المواد العضوية والمياه والتربة. توجد ثلاثة أشكال للبكتيريا: الكرات والقضبان واللوالب.

هل تنتج البكتيريا جدران خلوية؟

تتكون البكتيريا من جدار خلوي معقد صلب ويتكون من الببتيدوغليكان الذي يشبه الشبكة. إنه ذو سمك موحد ويحيط بالبنية السيتوبلازمية التي تحتوي على السكريات والبروتينات وحمض التيكويك. يساعد تكوين الخلايا البكتيرية في الحفاظ على شكل الخلية ويمنع التلف الميكانيكي.

تتمثل الوظيفة الرئيسية لجدار الخلية في الحفاظ على الشكل ولعب دور مهم أثناء انقسام الخلية. يعمل كواجهة بين الخلية والبيئة ؛ كما أنه يتوسط التفاعل مع العاثيات والخلايا حقيقية النواة.

كيف تتشكل خلايا البكتيريا؟

تخضع الخلايا البكتيرية لانقسام بسيط يسمى الانقسام الثنائي لتشكيل خليتين ابنتيتين جديدتين متطابقتين مع الخلية الأم.

الانشطار الثنائي:

تحتوي البكتيريا على كروموسوم دائري منفرد موجود بحرية في السيتوبلازم ، ويفتقرون إلى غشاء مرتبط نواة. الكروموسوم موجود في منطقة متخصصة تسمى النواة. تساعد إنزيمات النسخ على نسخ الحمض النووي في منطقة تسمى أصل التكرار.

تكرار الحمض النووي يستمر ، ويتحرك الأصلان في الاتجاه المعاكس. تصبح الخلية أطول ويبدأ الكروموسوم المشكل حديثًا في الانفصال.

يستمر النسخ المتماثل حتى يتم نسخ الكروموسوم بأكمله وينتقل إلى الطرف المقابل للخلية. يحدث انقسام السيتوبلازم ، في هذه العملية يقرص غشاء الخلية للداخل ويتشكل الحاجز (جدار فاصل جديد) في منتصف الخلية.

ينقسم الحاجز في المنتصف ويتم إطلاق خليتين جديدتين ويستمر في العيش كفرد جديد.

تشكيل جدار الخلية البكتيرية
الانشطار الثنائي للبكتيريا من شترستوك

متى تتشكل جدران الخلايا في خلايا البكتيريا؟

يتكون جدار الخلية في البكتيريا للحفاظ على الشكل ، وتوفير الحماية ، وكذلك لتحمل الضغط داخل الخلايا. جدار الخلية مطلوب أيضًا لتقسيم الخلايا ونموها. يتكون جدار الخلية من الببتيدوغليكان الذي يحمي البكتيريا من التحلل الاسموزي والقوى الميكانيكية.

عادة ما يكون سيتوبلازم البكتيريا مفرط التوتر للبيئة المحيطة به ، لذلك يدخل الماء من الخارج إلى الخلية. إذا كان جدار الخلية غائبًا ، فسوف تنفجر البكتيريا بسبب الضغط الاسموزي الناتج عن تدفق الماء ويسمى التحلل الأسموزي.

ما هو المطلوب لتشكيل جدار الخلية في الخلية البكتيرية؟

يتكون جدار الخلية للبكتيريا من ببتيدوغليكان أو مورين. ببتيدوغليكان هو بوليمر مصنوع من سلسلة متشابكة من مونومرات ببتيدوغليكان متطابقة. يحتوي المونومر على اثنين من السكريات الأمينية ، N-acetyl glucosamine (NAG) و N-acetylmuramic acid (NAM).

ترتبط سلاسل المونومر ببعضها البعض بواسطة رباعي ببتيد يمتد من وحدة السكر N-acetylmuramic ويخلق بنية تشبه الشبكة. الأحماض الأمينية الأربعة الموجودة في رباعي الببتيد هي:

  • L-ألانين
  • د- الجلوتامين
  • L-يسين
  • د-ألانين

جدار خلية البكتيريا موجب الجرام:

يتكون جدار الخلية للبكتيريا موجبة الجرام من 90٪ ببتيدوغليكان مع حمض تيكويك بوليمر سكري آخر مضمن داخل طبقات الببتيدوغليكان. تساعد أحماض التيكويك في توليد صافي الشحنة السلبية الضرورية لتطوير القوة المحركة للبروتون.

كما أنه يزيد من صلابة جدار الخلية وتشارك في انقسام الخلايا. خلال الظروف المعاكسة مثل ارتفاع درجة الحرارة وتركيزات الملح العالية ، يوفر حمض التيكويك المقاومة.

جدار خلية البكتيريا سالبة الجرام:

جدار خلية البكتيريا سالبة الجرام أكثر تعقيدًا من البكتيريا موجبة الجرام. يوجد غشاء البلازما للبكتيريا سالبة الجرام على السطح الخارجي لطبقة الببتيدوغليكان ويعرف باسم الغشاء الخارجي. يتكون من الرؤوس القطبية وذيول الأحماض الدهنية والبروتينات المتكاملة.

يحتوي الغشاء على جزيء كبير يسمى عديد السكاريد الدهني (LPS) والذي يتم تثبيته في الغشاء الخارجي. وهي مكونة من مكونات مختلفة

  • O- عديد السكاريد
  • لب عديد السكاريد
  • دهن- أ

يساهم LPS في صافي الشحنة السالبة ويقوم بتثبيت الغشاء الخارجي ويحمي الخلية من تأثير المواد الكيميائية. يتم تشغيل الاستجابة المناعية في مضيف مصاب بواسطة مستضد O كما أنه ينتج أجسامًا مضادة. يعمل الدهن أ كسم داخلي يؤثر على العائل ويسبب الحمى والإسهال.

هيكل جدار الخلية البكتيرية من شترستوك

أين يتم تصنيع جدران الخلايا البكتيرية؟

إن تخليق ببتيدوجليكان جدار الخلية هو عملية معقدة تتضمن تفاعلات إنزيمية مختلفة في الجانب الداخلي والجانب الخارجي من الغشاء السيتوبلازمي.

أثناء الانقسام الثنائي ، يتم كسر روابط الببتيدوغليكان ويتم إضافة مونومرات ببتيدوغليكان جديدة ويتم تحرير الروابط المتقاطعة الببتيدية.

خطوات المشاركة في التوليف:

 خطوة 1:

يكسر إنزيم autolysin الارتباط الجليكوزيد بين مونومرات الببتيدوغليكان والجسور المتقاطعة الببتيدية التي تربط السكريات.

خطوة 2:

ينتج العصارة الخلوية مونومرات ببتيدوغليكان وترتبط بالبكتوبرينول. تساعد البكتوبرينول في نقل مونومرات الببتيدوغليكان عبر الغشاء السيتوبلازمي وتتفاعل مع الترانسجليكوزيدات لإدخال المونومرات في الببتيدوغليكان الموجود.

خطوة 3:

يقوم إنزيم transglycosylase بإدراج وربط مونومرات الببتيدوغليكان الجديدة في منطقة الانكسار.

خطوة 4:

أخيرًا ، تقوم إنزيمات transpeptidase بإصلاح الروابط المتقاطعة بين طبقات الببتيدوغليكان وتجعل جدار الخلية قويًا.

الخلاصة:

يتكون جدار الخلية البكتيرية من الببتيدوغليكان الذي يساعد في الحفاظ على الشكل ويمنع تحلل جدار الخلية بسبب الضغط الداخلي.

انتقل إلى الأعلى