Gramnegative Zellwand

Die gramnegative Bakterienzellwand besteht aus drei Hauptschichten.

  1. Die Zytoplasmamembran
  2. Eine dünne Mureinschicht, die sich im periplasmatischen Raum befindet
  3. Eine äußere Membran, die Lipopolysaccharide und Porinproteine enthält

Die Darstellung oben zeigt ein Diagramm der zytoplasmatischen Lipid-Doppelschichtmembran, die unten mit Membranproteinen eingebettet ist. Darüber befindet sich ein dünnes violettes Rechteck, das die dünne Mureinschicht darstellt. Darüber befindet sich eine Lipiddoppelschicht der äußeren Membran, die mit Kanälen, den sogenannten Porinen, versehen ist. Lipoproteine sind sowohl in die äußere Membran als auch in die dünne Mureinschicht eingebettet und verbinden diese miteinander. Auf der Oberfläche der äußeren Membran schwimmen lange Ketten von Sechsecken auf, die als Lipopolysaccharide bezeichnet werden. Das untere Bild zeigt eine Karikatur eines Lipopolysaccharids. Unten ist ein Kreis mit zwei wackeligen Beinen zu sehen, der mit Lipid A bezeichnet ist. An den Kreis ist ein Polysaccharid angehängt, das aus miteinander verbundenen Sechsecken und Kreisen besteht. Die rosafarbenen Sechsecke und grünen Kreise, die dem kreisförmigen Kopf des Lipids am nächsten sind, bilden den inneren Kern. Dahinter befindet sich der äußere Kern, der aus 5 blauen Sechsecken besteht, die mit dem inneren Kern verbunden sind. Darüber befindet sich das O-Antigen, das aus sich wiederholenden Einheiten von 5 hellblauen Sechsecken besteht.
Abbildung 1: Gramnegative bakterielle Zellwand (oben) und Lipopolysaccharid (unten)

Zytoplasmamembran: Sie umgibt das Zytoplasma von grampositiven und gramnegativen Bakterien und regelt den Durchgang von Molekülen in und aus den Bakterien. Sie ist der Zellmembran von Säugetieren ähnlich und besteht hauptsächlich aus Proteinen und Lipiden. Murein: Das Murein der gramnegativen Zellwand ist ein dünnes (5–10 nm) Netz aus sich wiederholenden Untereinheiten, die Zucker und Aminosäuren enthalten.

Der periplasmatische Raum: liegt zwischen der äußeren Membran und der Zytoplasmamembran. Er besteht aus einer gelartigen Matrix, die eine Vielzahl von Proteinen enthält, die für verschiedene Zellfunktionen wichtig sind.

Die äußere Membran schützt die Bakterien und wirkt als Barriere gegenüber bestimmten Antibiotika. In der äußeren Membran finden wir:
- Porinproteine durchdringen die äußere Membran gramnegativer Bakterien und bilden Poren, die eine passive Diffusion hydrophiler Moleküle zwischen dem Bakterium und der Außenwelt ermöglichen
- Lipopolysaccharide sind spezifisch für die äußere Erscheinung der äußeren Membran. Sie tragen eine negative Ladung, die dazu beiträgt, die Form des Bakteriums zu erhalten.
Lipopolysaccharide sind berüchtigt, weil sie beim infizierten Wirt einen toxischen Schock auslösen können.