Parete cellulare dei Gram positivi: struttura e componenti

Abbiamo visto nei precedenti appunti che la parete cellulare è una struttura tipica della cellula batterica. La parete è importante durante il processo di divisione cellulare ma la sua funzione più importante è quella di contrastare la pressione osmotica, che potrebbe causare la lisi cellulare con conseguente morte del batterio.

I batteri si suddividono in Gram+ e Gram- proprio sulla base delle differenze presenti a livello dello loro parete cellulare. Se effettuiamo una colorazione di Gram i primi rimangono colorati di blu, mentre i secondi si decolorano e verranno colorati di rosa in seguito all’aggiunta del colorante secondario.

In questi appunti andremo ad analizzare la struttura e i componenti che costituiscono la parete dei batteri Gram positivi.

Parete dei Gram+: peptidoglicano, acidi teicoici e lipoteicoici

La parete dei Gram+ è molto più semplice di quella dei Gram- e forma uno spesso strato ad di sopra della membrana plasmatica. E’ principalmente costituita da peptidoglicano (che ha una componente peptidica e una glucidica) ma ci sono anche degli altri componenti importanti che sono gli acidi teicoici. Il peptidoglicano rappresenta il 90% della massa della parete cellulare.

I gram positivi presentano uno spesso strato di peptidoglicano

Gli acidi teicoici sono polimeri di ribitolo o di glicerolo che sono tenuti insieme da legami fosfodiesterei. In base alla presenza di ribitolo o glicerolo si dividono in due classi: acidi glicerol-teicoici e acidi ribitol-teicoici. Queste molecole affondano nelle maglie del peptidoglicano e si fermano in esso.

Oltre agli acidi teicoici ci sono gli acidi lipoteicoici, che sono acidi teicoici più lunghi che vanno più in profondità fino a toccare la membrana plasmatica, inserendosi nei fosfolipidi. La differenza tra i due sta nella loro localizzazione (questo si vede bene nell’immagine presente sopra).

Funzioni degli acidi teicoici e degli acidi lipoteicoici

Gli acidi teicoici e lipoteicoici:

  • Hanno funzione strutturale: contribuiscono alla forza e all’elasticità della parete.
  • Sono fortemente immunogeni: stimolano il sistema immunitario a produrre anticorpi, perché sono degli antigeni di superficie.
  • Facilitano l’assunzione di cationi: le cariche negative dei gruppi fosfato legano i cationi monovalenti (K+) e bivalenti (Ca2+ e Mg2+) e facilitano la loro assunzione. Controllano anche l’attività delle autolisine, che sono enzimi prodotti dal batterio che hanno la funzione di degradare la parete cellulare per permettere processi come l’accrescimento o la divisione cellulare.
  • Intervengono nei meccanismi di patogenicità: mediano l’adesione alle superficie mucose. Facilitano il batterio nella fase iniziale del processo infettivo.

Acidi teicuronici: polimeri privi di fosfati

Nella parete dei Gram+ ci sono anche gli acidi teicuronici che sono polimeri privi di fosfati. Gli acidi teicoici e teicuronici sono presenti in ugual proporzioni nella parete di alcuni batteri, mentre in altri (alcuni ceppi di Bacillus subtilis) in carenza di fosfato vengono sintetizzati gli acidi teicuronici al posto dei teicoici e dei lipoteicoici

Gli acidi teicuronici sono formati dall’alternanza di unità saccaridiche di N-acetilgalattosammina + acido glucuronico, acido amminoglucuronico, acido amminomannuronico. Svolgono le funzioni già descritte sopra.

Leggi anche: parete cellulare dei batteri Gram negativi
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