O que é peptidoglicano?
Visualize um dia frio e chuvoso. Você está sentado em sua casa, olhando pela janela. Mas, apesar do mau tempo, você está quente e seco graças ao teto sobre sua cabeça. As bactérias têm algo muito semelhante a um ‘teto sobre sua cabeça’ chamado parede celular . A parede celular envolve toda a bactéria, mantendo a célula unida e oferecendo proteção. Ele também mantém a pressão osmótica , o que significa que permite a entrada da quantidade certa de água e íons de que a célula precisa.
Semelhante ao telhado da nossa casa, a parede celular é rígida para ajudar a proteger a forma das bactérias. A parede celular contém uma camada de peptidoglicano , uma molécula encontrada naturalmente apenas em bactérias. A camada de peptidoglicano atua como a espinha dorsal da parede celular, oferecendo força à parede celular. A camada de peptidoglicano é capaz de permitir que açúcares, aminoácidos e outros íons entrem na célula conforme necessário.
Qual é a aparência do peptidoglicano?
O peptidoglicano é feito de cadeias de moléculas alternadas chamadas N-acetilglucosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM) . Quando essas duas moléculas estão ligadas covalentemente, isso é chamado de cadeia de glicano. Como as telhas de nosso telhado, pode haver muitas camadas de cadeias de glicano na camada de peptidoglicano. As bactérias Gram-positivas podem ter mais de 30 folhas de cadeias de glicano. Essas cadeias de glicano são mantidas juntas por ramos de quatro aminoácidos chamados de cadeia tetrapeptídica .
A parede celular bacteriana
A característica mais facilmente identificável das bactérias gram-positivas é sua espessa camada de peptidoglicano. Conforme mencionado anteriormente, esta camada pode ter até 30 folhas de cadeias de glicano de espessura. Logo abaixo da camada de peptidoglicano, como a estrutura sob nosso telhado, está a membrana plasmática . Esta é uma bicamada lipídica, ou duas camadas de gordura, que funcionam para manter o citoplasma da célula unido. O espaço entre a membrana externa e a membrana plasmática é preenchido com um fluido semelhante a um gel chamado periplasma .
A parede celular bacteriana gram-negativa é mais intrincada do que a parede celular gram-positiva. Na superfície mais externa da célula, encontra-se a membrana externa. A membrana externa é uma bicamada lipídica, ou duas camadas de gordura. Logo dentro da membrana externa está a camada de peptidoglicano. Mas, ao contrário das bactérias gram-positivas, a camada de peptidoglicano gram-negativo tem apenas uma ou duas folhas de espessura. Finalmente, mais para dentro da parede celular está a membrana plasmática.
Coloração de Gram
A coloração de Gram é um teste comum usado para determinar se uma bactéria é da categoria Gram-positiva ou Gram-negativa. É devido à diferença na composição da parede celular nas bactérias Gram-negativas e Gram-positivas que elas apresentam cores diferentes quando coradas com Gram. Como resultado, as bactérias gram-positivas coram de roxo enquanto as bactérias gram-negativas coram de rosa avermelhado.
Agentes Antibacterianos
Alguns agentes são capazes de perturbar a camada protetora de peptidoglicano da parede celular, como se chocassem contra o telhado, causando a morte celular bacteriana. Um produto químico é a penicilina, um antibiótico que interrompe a capacidade da célula bacteriana de formar a camada de peptidoglicano da parede celular. Conseqüentemente, as células não podem fazer uma nova camada de peptidoglicano durante a divisão celular, o que enfraquece a célula, causando seu estouro. A membrana externa das bactérias gram-negativas oferece alguma proteção contra a penicilina, separando fisicamente o antibiótico da camada de peptidoglicano. É por isso que as bactérias gram-negativas são menos facilmente mortas pela penicilina.
Outra substância que ataca a camada de peptidoglicano é chamada de lisozima. A lisozima pode ser encontrada na clara do ovo, bem como nas lágrimas, saliva e membranas mucosas do nosso corpo. Esta enzima atua como uma forma natural de proteção contra bactérias invasoras. A lisozima cliva as ligações entre o NAG e o NAM na cadeia de glicano. Mais uma vez, as bactérias gram-positivas são mais facilmente destruídas pela lisozima por causa de sua camada de peptidoglicano que reside na superfície mais externa da célula.
Resumo da lição
Assim como temos a sorte de ter um teto sobre nossas cabeças para proteção contra os elementos, as bactérias contêm uma parede celular que mantém sua forma e pressão osmótica. A espinha dorsal da parede celular é a camada de peptidoglicano, que oferece rigidez e resistência. A camada de peptidoglicano é composta por uma cadeia de moléculas alternadas denominadas N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico. As bactérias Gram-positivas exibem uma camada de peptidoglicano mais espessa do que as bactérias Gram-negativas. No entanto, as bactérias gram-negativas possuem uma membrana externa protetora, tornando-as menos suscetíveis à penicilina e à lisozima.
Termos e definições importantes
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Termos de vocabulário | Definições |
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Parede celular | envolve toda a bactéria, mantém a célula unida e oferece proteção |
Pressão osmótica | permite a entrada da quantidade de água e íons que a célula precisa |
Peptidoglicano | uma molécula encontrada apenas em bactérias |
N-acetilglucosamina (NAG) / ácido N-acetilmurâmico (NAM) | cadeias de moléculas alternadas |
Cadeia de tetrapeptídeo | ramos de quatro aminoácidos |
Membrana de plasma | uma bicamada lipídica, ou duas camadas de gordura que mantêm o citoplasma da célula unido |
Periplasma | um fluido tipo gel |
Membrana externa | uma bicamada lipídica, ou duas folhas de gordura |
Coloração de Gram | teste comum usado para determinar se uma bactéria é gram-positiva ou gram-negativa |
Resultados de Aprendizagem
Quando você chegar ao final da vídeo aula sobre a camada de peptidoglicano, teste sua capacidade de:
- Defina o peptidoglicano e descreva sua aparência
- Delinear a estrutura da parede celular bacteriana
- Observe o propósito da coloração de Gram
- Identifica agentes que perturbam a camada de peptidoglicano