Kemijski sastav
prioritetna komponenta bakterijske stanice je voda koja predstavlja 80% stanične mase i otapala u kojem su različite komponente dispergirane: organske (lipidi, proteini, polisaharidi i nukleinske kiseline) i anorganske (minerali kao što su natrij, cink fosfora, željeza, kalcija i sumpora.).
srž
bakterija je prokariotska stanica i kao takva se razlikuje od eukariotske (tipične za čovjeka, ali i od biljaka, životinja i gljiva), prije svega zbog odsutnosti nuklearne membrane. Unutar bakterijske stanice tada bismo imali jedan kromosom, uronjen izravno u citoplazmu i sadržavao DNA umotanu u superspiraliziranu kružnu strukturu. Obično je ta DNA u bliskoj vezi s određenim regijama plazma membrane (MESOSOMI), gdje se enzimi nalaze za bakterijsku replikaciju i za proizvodnju energije (oksidacijska fosforilacija).
Bakterijski ribosomi
Unutar bakterijskih stanica nalazimo ribozome, manje od eukariotskih i različite strukture i konstante sedimentacije [70s u bakterijama (50s veća podjedinica, 30s manje] i 80s u eukariotima (70s veća podjedinica, 40s minor)]. Sastoje se od proteina i RNA, formiranih iz kromosomske DNA kroz proces transkripcije.
Razlike koje razdvajaju bakterijske ribozome od ljudskih ribosoma (prisjetimo se da je ribosom stanična organela odgovorna za sintezu proteina) omogućila je razvoj selektivnih lijekova koji su sposobni inhibirati sintezu bakterijskih proteina bez interferiranja s ljudskim proteinima.
Plazma membrana
Plazma membrana bakterije vrlo je slična eukariotskoj, premda je suptilnija; prije svega možemo prepoznati tipični fosfolipidni dvostruki sloj, u koji su uronjeni glikoproteini i glikolipidi. Funkcije su također analogne, budući da bakterijska membrana plazme regulira razmjenu s okolinom. Izvan nje nalazimo karakterističnu strukturu, bakterijski zid. Važno je u tom smislu istaknuti da GRAM + bakterije posjeduju samo plazmatsku membranu i staničnu stijenku, dok u GRAM-u postoji dodatna struktura, koja se naziva vanjska membrana.
Bakterijski zid
Bakterijski zid daje bakteriji krutost i čvrstoću, sprječavajući njezino oštećenje u okolini sa smanjenim osmotskim tlakom; također obavlja obrambene funkcije protiv fagocitoze i regulira razmjenu hranjivih tvari i metabolita s vanjskim svijetom (u sinergiji s plazmatskom membranom).
Glavni sastojak bakterijskog dijela je polimer nazvan peptidoglikan, češće u GRAM + bakterijama i tanak u GRAM - u. Dva monomera koji ga sačinjavaju su amino šećeri, nazvani N-acetilgucosamin (NAG) i acetil muranska kiselina (NAM), spojeni zajedno glikozidnim vezama B1-4 i B1-6. Svakoj molekuli N-acetil Muranske kiseline vezani su 5 aminokiselina, od kojih je prva L-alanin, dok su posljednje dvije D-alanin.
Mnogi NAG i NAM monomeri stoga uzrokuju nastanak peptidoglikanske molekule, a više peptidoglikanskih molekula veže se zajedno kako bi formiralo bakterijsku stijenku. Ova povezanost je zajamčena djelovanjem enzima, nazvanog TRANSPEPTIDASI, koji dovodi do peptidne veze između treće amino kiseline lanca i četvrtog paralelnog lanca. Energija potrebna za stvaranje ovog sindroma osigurana je gubitkom pete aminokiseline, za koju se sjećamo da je D-alanin. Penicilin, dobro poznati antibiotik, djeluje na toj razini, sprječavajući vezu između treće i četvrte aminokiseline dviju paralelnih lanaca. Lizozim, snažno antibakterijsko sredstvo - između ostalog - u slini i suzama, umjesto toga razbija B 1-4 vezu koja drži NAM i NAG monomere zajedno.
U GRAM bakterijama - veza između treće i četvrte aminokiseline je izravna, dok je u pozitivnim GRAM-ima posredovana 5 glicinija (pentaglicin most).
Koliko god bila važna, stanična stijenka nije neophodna struktura za život stanice, toliko da neke bakterije to ne čine. Unutar nje također mogu postojati molekule nazvane TEICOIC ACIDS, tipične za pozitivne GRAM bakterije, ali također prisutne u GRAM-u; to su polimeri polivalentnih alkohola (glicerol), povezani s aminokiselinama i šećerima, koji su namijenjeni da ometaju razgradnju peptidoglikana lizozimom i drugim baktericidnim sredstvima.
Vanjska membrana
Tipično i isključivo za GRAM - povezano je s bakterijskim zidom pomoću lipoproteina. Sastoji se od dva lista, od kojih:
- unutarnji je fosfolipidne prirode;
- dok se vanjština sastoji od ponovljene liposaharidne molekule, tzv. LPS (ili lipopolisaharida).
LPS lipopolisaharid je pak podijeljen u tri sloja:
- unutarnji, lipidne prirode, naziva se LIPIDE A; isti je za sve GRAM bakterije - i čini njegovu toksičnu komponentu (ENDOTOSSIN); stoga se mnogi klasični klinički simptomi GRAM infekcije mogu pripisati lipidu A, među kojima je groznica nesumnjivo najčešći poremećaj.
- Središnji dio, polisaharidne prirode, naziva se C (ili jezgra) i isti je za sve bakterije.
- Vanjski dio naziva se ANTIGENE O, uvijek je polisaharid, ali se razlikuje od bakterija do bakterija.
Vanjska membrana također prepoznaje vrlo male proteine, nazvane porine, koji reguliraju unos hranjivih tvari, ali i drugih tvari, poput samih antibiotika (oni se protive njihovom ulasku).
U ODNOSU NA EUKARIOTSKU STANICU: uz već navedene razlike, bakterijske stanice nemaju kompleksnih eukariotskih struktura (endoplazmatski retikulum, mitohondrije, Golgijev aparat, kloroplaste, centriole i mitotičko vreteno).
