Estructura y Función del Peptidoglicano y Lipopolisacárido en Bacterias

Estructura del Peptidoglicano

El peptidoglicano es un heteropolímero formado por dos derivados de azúcares: N-acetilglucosamina (NAG) y N-acetilmurámico (NAM), y cadenas de aminoácidos diversas. El esqueleto consta de unidades repetitivas de NAG y NAM conectados por enlaces β-(1,4). Las cadenas peptídicas están unidas al grupo carboxilo del NAM.

El péptido más común y característico de la gran mayoría de bacterias gramnegativas y algunas grampositivas, como Bacillus, Clostridium y Corynebacterium, es el constituido por cuatro aminoácidos (tetrapéptido). Uno de los aminoácidos, el ácido diaminopimélico (DAP), es exclusivo del peptidoglicano. En las bacterias grampositivas existe una gran variabilidad en las cadenas peptídicas; es de destacar los puentes de glicina del género Staphylococcus, entre otros géneros grampositivos.

Las cadenas peptídicas que cuelgan del esqueleto de polisacárido deben estar unidas entre sí para dar la rigidez propia del peptidoglicano. El número de puentes peptídicos es variable entre las especies de bacterias, de modo que las paredes más rígidas son aquellas que presentan más puentes intercatenarios.

Funciones del Lipopolisacárido

El polisacárido O, también denominado antígeno O porque estimula una respuesta inmunitaria en el huésped, presenta una enorme variabilidad antigénica en muchas especies bacterianas debido a la gran variabilidad de las cadenas O dentro de la misma especie. Contribuye a la función de barrera de la membrana externa, impidiendo la entrada de grandes moléculas hidrofóbicas, como muchas sustancias tóxicas para la célula. También contribuye a la adhesión bacteriana a superficies, a la formación de biopelículas, a la inhibición de la fagocitosis y actúa como receptor de fagos.

El Lípido A, además de tener una función estructural, es una sustancia tóxica para animales y actúa como una endotoxina.

Estructura de la Endospora

Exosporio

Capa más externa presente solo en endosporas de algunas especies.

Cutícula o Cubierta

Formada por proteína fuertemente compactada e hidrofóbica. Esta cubierta es impermeable a muchas moléculas tóxicas y es responsable de la resistencia de la endospora a los compuestos químicos.

Córtex

Variante de peptidoglicano muy laxo que contribuye a la resistencia mecánica y a la deshidratación del citoplasma. Restos de la pared celular de la endospora están dentro del córtex y rodean al núcleo o protoplasto.

Núcleo

El núcleo o protoplasto de la espora contiene las estructuras celulares como el genoma completo (condensado y deshidratado) y pocos ribosomas. Es metabólicamente inactivo; no existe síntesis de proteínas ni de ARN.