2) пептидогликан (+)
3) липополисахарид
4) мукополисахарид
Пептидогликан, или муреин, является обязательным структурным компонентом клеточной стенки большинства бактерий как грамположительных, так и грамотрицательных. Он состоит из чередующихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединённых β-1,4-связями и сшитых короткими пептидными цепями. Такая сетчатая структура придаёт клетке форму и предотвращает осмотический лизис.
У грамположительных бактерий слой пептидогликана толстый и многослойный; в него включены тейхоевые и липотейхоевые кислоты. У грамотрицательных бактерий пептидогликан значительно тоньше и расположен в периплазматическом пространстве между цитоплазматической и наружной мембранами, содержащими липополисахарид. Различия в толщине и строении стенки определяют окраску по Граму: толстый слой пептидогликана грамположительных бактерий удерживает комплекс кристаллического фиолетового с йодом после обесцвечивания, тогда как грамотрицательные бактерии обесцвечиваются и окрашиваются контрастным красителем.
| Признак | Грамположительные бактерии | Грамотрицательные бактерии |
|---|---|---|
| Пептидогликан | Толстый, многослойный, составляет основную массу клеточной стенки | Тонкий, располагается в периплазматическом пространстве |
| Наружная мембрана | Отсутствует | Имеется; содержит порины и липополисахарид |
| Тейхоевые кислоты | Характерны для клеточной стенки, участвуют в поддержании заряда и адгезии | Обычно отсутствуют |
| Липополисахарид | Отсутствует | Компонент наружной мембраны; липид A обладает эндотоксическими свойствами |
| Окраска по Граму | Фиолетовая вследствие удержания комплекса генцианвиолет–йод | Розовая или красная после обесцвечивания и контрастной окраски |
| Чувствительность к лизоциму | Чаще выше из-за доступности пептидогликана | Ниже, поскольку пептидогликан защищён наружной мембраной |
| Мишени антибактериальной терапии | β-лактамы и гликопептиды нарушают синтез или сборку пептидогликана | Эффективность препаратов может ограничиваться барьером наружной мембраны и β-лактамазами |
Пептидогликан служит важной мишенью для β-лактамных антибиотиков, ингибирующих транспептидазы и поперечное сшивание пептидных цепей. Гликопептиды связываются с концевым фрагментом D-аланил-D-аланин и также препятствуют построению клеточной стенки. Повреждение синтеза муреина особенно опасно для активно делящихся клеток и приводит к потере механической устойчивости и осмотическому лизису. Следовательно, именно наличие пептидогликана в стенке обеих групп, несмотря на различия в его толщине и окружении, определяет правильность выбранного ответа.