Bakterien – Grundlagen Zellwand

Dies ist das erste Video der Videoreihe. Es befasst sich mit der Zellwand von Bakterien.
Als Bakterien verstehen wir prokaryotische Zellen, die primitiver sind als eukaryotische Zellen. Sie besitzen weder Zellkern noch Zellorganellen.
Die DNA liegt im Zytoplasma. Ebenfalls findet man Plasmide; diese kleinen DNA-Stücke können zwischen den Bakterien ausgetauscht werden.
Wir befassen uns zuerst mit der Zellwand. Diese ist der Zytoplasmamembran aufgelagert. Die Wand dient nicht nur dem Schutz vor Phagozytose, sondern gibt der Zelle auch ihre Festigkeit.
Bei fast allen Bakterien wird die Zytoplasmamembran von der Zellwand umgeben. Diese besteht aus Murein, ein Peptidoglykan.
In dieser Mureinschicht wechseln sich alternierend N-Acetyl-Muraminsäure und N-Acetylglucosamin ab. An diesen Stellen besteht eine Beta-1,4-glycosidische Bindung.
Diese kennen wir von den Kohlenhydraten. Diese Polysaccharide sind durch Tetrapeptide quervernetzt. Bei grampositiven Bakterien wird noch eine Pentaglycin-Kette an das Tetrapeptid angehängt.
Hieraus ergibt sich der Name Peptidoglykan. Genau diese Peptidoglykane sind Angriffspunkt vieler Antibiotika.
Unsere Bakterien reagieren unterschiedlich auf die Gram-Färbung, je nach Art der Zellwand.
Bei gramnegativen Bakterien besteht die Zellwand nur aus einer dünnen Mureinschicht. Hier wird der Farbstoff Iod-Anilin ausgewaschen. Diese Bakterien haben eine äußere Zellmembran mit Porinen bzw. Outer Membrane Proteins. Diese wirken als Antigene. Ebenfalls in dieser äußeren Membran ist das Lipopolysaccharid zu finden. Diese Teilchen wirken stark toxisch beim Zerfall des Bakteriums. Daneben kommen häufig bei gramnegativen Bakterien Pili vor. Diese Härchen dienen unter anderem der Haftung am Wirt.
Bei grampositiven Bakterien finden sich mehrere Mureinlagen. Der Farbstoff bleibt somit in der Wand. Hier finden wir auch zusätzlich Lipoteichonsäure und Teichonsäure. Diese Bestandteile dienen der Interaktion zwischen den Bakterien. Auch das bekannte Protein A, ein Virulenzfaktor, befindet sich bei einigen Bakterienarten in dieser Wand.
Weiterhin tragen vor allem Stäbchenbakterien Geißeln. Diese langen Proteinfäden dienen der Fortbewegung. Je nach Anzahl teilt man die Bakterien ein in:
monotrich = eine Geißel
Lophotrisch= mehrere Geißeln zusammengefasst
peritrisch= mehrere Geißeln verteilt

Das Anheften an Wirtszellen ermöglichen die Mikrofibrillen.
Die Zytoplasmamembran dient als Transportsystem. In dieser Zytomembran sitzen Transpeptidasen. Diese unterstützen die Zellwandsynthese und werden von Beta-Laktam-Antibiotika als Target benutzt. Man bezeichnet sie deshalb als Penicillin-bindendes Protein (PBP).
Es ist es möglich dass manche Bakterien Dauerformen bilden können. Mithilfe von Sporen können Bakterien unter verschiedenen Bedingungen überleben.