La pared celular de los microorganismos
La pared celular es importante para soportar los cambios de presión, ya que se encarga de dar forma y rigidez a la célula. La pared celular de los microorganismos tiene características que la diferencian de la de los vegetales. Además, el conocimiento de dichas características es importante para el desarrollo de antibióticos, ya que las células humanas no tienen pared, por lo que se pueden diseñar antibióticos que la ataquen y sean inocuos para las células humanas.
La tinción de Gram puso de manifiesto la existencia de dos tipos de pared en bacterias que se diferencian en composición y estructura. Ambas paredes contienen peptidoglicano, pero se diferencian en la cantidad y en el aminoácido con el que forman el puente. En la G- el peptidoglicano forma el 10% de la composición total de la pared, mientras que en las G+ es el 90%. Además, las G+ tienen ácidos lipoteitoicos y tetoicos, y las G- tienen lipopolisacáridos, proteínas y porinas.
El peptidoglicano, presente en bacterias, pero no en Eucarya ni en Archaea, forma una malla con cadenas paralelas con enlaces de N-acetilglucosamina y N-acetilmurámico. Se mantiene por puentes intercatenarios, que en G- se suelen establecer entre los aminoácidos diaminopimélico y D-alanina. En G+ el enlace es más variable. Se cree que, tanto en G+ como en G-, la forma de la bacteria viene determinada por la longitud de las cadenas de peptidoglicano, y por el número y tipo de puentes intercatenarios que se establezcan.
Pared celular de G-: Otro de los componentes de la pared celular de las G- es el lipopolisacárido, que contiene tres regiones: el lípido A, el núcleo polisacarídico y el antígeno O. El lípido A contiene ácidos grasos hidrofóbicos que le unen a la membrana, y su estructura es variable según la bacteria. El núcleo polisacarídico contiene heptosas y cetodeoxioctonato. El antígeno O está formado por unidades repetitivas de azúcar, encontrándose moléculas bastante raras en la naturaleza, como la abecuosa y la colitosa. El lipopolisacárido actúa en muchos casos como endotoxina y produce fiebre. Generalmente, las propiedades tóxicas se encuentran en el lípido A. Las G- también tienen lipoproteína, una proteína de pequeño tamaño que sirve de anclaje entre el peptidoglicano y la membrana externa. Otro de los componentes son las porinas, que permiten la entrada de sustancias pequeñas de bajo peso molecular.
Pared celular de G+: contiene ácido teitoico, compuesto de polímeros de uno o dos azúcares: ribitol C5 y glicerol C5. Aportan la carga negativa neta de la superficie celular, pueden servir para el intercambio de iones y se pueden unir a los lípidos de membrana formando los ácidos lipoteitoicos. En su terminación pueden ir unidos a otras sustancias como alanina o lípidos.
En el caso de Archaea, hay muchas diferencias entre las paredes celulares de unas especies y otras. Estas pueden tener polisacáridos, glicoproteínas, proteínas, capas de varias proteínas con simetría hexagonal, etc. Algunas bacterias metanógenas tienen pseudopeptidoglicano: en lugar de N- ácido murámico tienen N-acetil-talosaminourónico.