كشك التقنية الطبية الإلكتروني : محاضرة أحياء دقيقة (رقم 2) أ.منيرة شعبان

الجدار الخلوي Cell wall في

الخلية البكتيرية

تركيب الجدار الخلوي في البكتيريا الموجبة و السالبة لصبغة جرام

Cell wall structure

in Gram positive and Gram negative bacteria

ويتكون جدار البكتيريا من مادة رئيسية تسمى
البيبتيدوجليكان ( Peptidoglycan )
وتختلف نسبة البيبتيدوجليكان في أنواع البكتيريا , فتبلغ نسبتها في جدار البكتيريا الموجبة لصبغ جرام من 90 - 95 % , وفي جدار البكتيريا السالبة لصبغ جرام من 5 - 10 %.

الجدار الخلوي في البكتيريا له طبيعة شبه صلبة مما يكسب للخلية شكلاً ثابتاً مميزاً , كما يعمل الجدار على حماية الخلية من التغيرات البيئية التي قد تحدث في الظروف المحيطة , كما أنه يحميها من التمزق عند تعرضها للضغط الأزموزي المنخفض , مما يجعلها تمتص كمية كبيرة من الماء دون أن تنفجر . كذلك يقوم الجدار بعملية النفاذية الإختيارية للمواد .

وتتكون مادة الببتيدوجليكان من جزئيي من السكريات هما

* حمض أسيتايل ميوراميك (NAM )
N - acetylmuramic acid

* اسيتايل جلوكوزامين (NAG )
N -acetyl glucose amine

بالضافة إلى سلسلة من الأحماض الأمينية ويتبادل جزيئي السكر في سلسلة البيبتيدوجليكان .

أن البكتيريا تنقسم إلى قسمين من حيث التراكيب و المكونات في الجدار الخلوي :

(1)- بكتيريا موجبة الجرام Gram positive bacteria

(2)- بكتيريا سالبة الجرام Gram negative bacteria

يختلف تركيب الجدار الخلوي في البكتيريا الموجبة و السالبة لصبغة جرام .

تركيب جدار البكتيريا الموجبة لصبغة جرام :

يتكون جدار البكتيريا الموجبة لصبغ جرام من عدة طبقات متلاصقة من مادة الببتيدوجليكان مكونة تركيباً سميكاً صلباً .

بالإضافة إلى ذلك يحتوى جدار البكتيريا الموجبة على حمض تيكويك ( Teichoic acid ) الذي يتكون أساساً من أحد أنواع الكحولات مثل

( الجلسرين أو الريبيتول ) ( lycerol or Ribitol ) والفوسفات .

وهناك نوعان من حمض التيكويك هما :

أ - حمض التيكوييك الدهني Lipotechoic acid :

وهو يمتد بين طبقات البيبتيدوجليكان ثم يقوم بربطها جميعاً بالغشاء البلازمي .

ب - حمض التيكوييك الجداري Wall teichoic acid :
وهو يقوم بربط طبقات البيبتديوجليكان ببعضها البعض .

تركيب جدار البكتيريا السالبة لصبغ جرام :

يعتبر جدار البكتيريا السالبة لصبغ جرام أكثر تعقيداً مقارنة بجدار البكتيريا الموجبة .
هو يحتوي على نسبة أقل من مادة البيتيدو جليكان
( 5 - 10 % )
بالإضافة إلى احتوائه على نسبة مرتفعة من الدهون والأحماض الأمينية المكونة للبروتين ’ وعند فحص تركيب جدار البكتيريا السالبة بواسطة المجهر الإلكتروني من 3 طبقات تتميز كالآتي :

طبقة داخلية تتكون من شبكة رقيقة لمادة الببتيدوجليكان .

تقع فوقها طبقة واسعة تتكون من جزيئات مفككة من البروتين .

ويحيط بها من الخارج طبقة تتكون من مادة سكريات دهنية
( Lipopolysaccharide )

وتعمل هذه الطبقة كحاجز يتحكم في مرور المواد الغذائية من الوسط المحيط إلى داخل الخلية .

رسم تخطيطي يوضح الفرق بين تركيب الجدار الخلوي في البكتيريا الموجبة و السالبة لصبغة جرام

يمين اللوحة أو الشكل b - يمثل الرسم تركيب الجدار الخلوي في البكتيريا السالبة لصبغة جرام - لاحظ طبقة Peptidoglycan الرقيقة ، تعلوها طبقة تشبه في تركيبها الغشاء البلازمي و تسمي الغشاء الخارجي outer membrane و الذي يحتو على تراكيب سكرية-ذهنية Lippo-polysaccharides - LPS ويمثل هذا التركيب كلا من السم الداخلي و مولد المضاد الجسدي

يسار اللوحة أو الشكل a - يمثل الرسم تركيب الجدار الخلوي في البكتيريا الموجبة لصبغة جرام - لاحظ أن الجدار الخلوي عبارة عن طبقة واحدة سميكة من Peptidoglycan تتخللها تراكيب تسمى الأحماض التيكوية Teichoic acid

رسم تخطيطي آخر يوضح الفرق بين تركيب الجدار الخلوي في البكتيريا الموجبة (أعلى الصفحة) و البكتيريا السالبة لصبغة جرام (أسفل الصفحة)

لاحظ جدار البكتيريا الموجبة لصبغة جرام عبارة عن طبقة واحدة

لاحظ جدار البكتيريا السالبة لصبغة جرام عبارة عن عدة طبقات

لاحظ وجود الأحماض التيكوية في جدار البكتيريا الموجبة لصبغة جرام و عدم وجود الغشاء الخارجي و السكريات الدهنية

لاحظ عدم وجود الأحماض التيكوية في جدار البكتيريا السالبة لصبغة جرام و وجود الغشاء الخارجي و السكريات الدهنية

رسم تخطيطي آخر يوضح تركيب الجدار الخلوي في البكتيريا الموجبة لصبغة جرام - لاحظ أن وجود طبقة واحدة سميكة من Peptidoglycan تتخللها الأحماض التيكوية (على الجانب الأيسر لاحظ التركيب الكيميائي لحمض التيشويك)

· رسم تخطيطي آخر يوضح تركيب الجدار الخلوي في البكتيريا السالبة لصبغة جرام - لاحظ وجود طبقة رقيقة من Peptidoglycan لا يوجد بها أحماض تيكويه يعلوها فراغ ثم طبقة الغشاء الخارجي Outer membrane و الذي يشبه في تركيبة الغشاء البلازمي و يحتوى على تركيب يسمى Lippopolysaccharide )

رسم تخطيطي يوضح تركيب Lippopolysaccharide و هو احد مكونات الجدار الخلوي في البكتيريا السالبة الجرام ، و يتكون Lippopolysacchardie من ثلاثه اجزاء:

(1)- Lipid

(2)- قلب من عديدات تسكر Core polysaccharide

(3)- السلسلة الجانبية الخاصة O-Specific side chain من عديدات التسكر - وهذا الجزء يختلف تركيبه من جنس لاخر من اجناس البكتيريا السالبة الجرام

تركيب الجدار الخلوي - تركيب جدار الميكوبكتيريا Mycobacterial cell wall

تركيب جدار الجنس Mycobacteria و بعض الاكتينوميسيتات Actinomycetes مثل الجنس Nocardia يشبة تماما تركيب جدار البكتيريا الموجبة لصبغة جرام (طبقة واحدة سميكة من Peptidoglycan تتخللها الاحماض التيكوية) اضافة الى وجود طبيقة دهنية شبه شمعية من حمض المايكوليك Mycolic acid تعلو طبقة Peptidoglycan و نتيجة لوجود الطبقة الشمعية فان الخلايا يصعب صبغها بالطرق التقليدية و تصبغ بطريقة زيل - نيلسن Ziel-Neelsen procedure او ما يعرف بالصبغ الصامد تجاه الاحماض Acid-fast staning