4.4B: Gram-negativ ydre membran

Den gramnegative cellevæg består af en ydre membran, et peptidoglyganlag og et periplasma.

I de gramnegative bakterier består cellevæggen af et enkelt lag peptidoglykan omgivet af en membranagtig struktur kaldet den ydre membran. De gramnegative bakterier tilbageholder ikke krystalviolet, men er i stand til at tilbageholde en modfarve, almindeligvis safranin, som tilsættes efter krystalviolet. Safranin er ansvarlig for den røde eller lyserøde farve, der ses hos gramnegative bakterier. Gram-negative bakteriers cellevæg er tyndere (10 nanometer tyk) og mindre kompakt end grampositive bakteriers cellevæg, men den er stadig stærk, hård og elastisk, hvilket giver dem form og beskytter dem mod ekstreme miljøforhold. Den ydre membran hos gramnegative bakterier indeholder uvægerligt en unik komponent, lipopolysaccharid (LPS) ud over proteiner og fosfolipider. LPS-molekylet er giftigt og klassificeres som et endotoksin, der fremkalder et stærkt immunrespons, når bakterierne inficerer dyr.

I Gram-negative bakterier opfattes den ydre membran normalt som en del af membranstrukturens yderste blad og er relativt permeabel. Den indeholder strukturer, der hjælper bakterierne med at klæbe til dyreceller og forårsage sygdom. Peptidoglykanlaget er ikke-kovalent forankret til lipoproteinmolekyler, kaldet Brauns lipoproteiner, gennem deres hydrofobiske hoved. Mellem den ydre membran og plasmamembranen findes en koncentreret gel-lignende matrix (periplasmaet) i det periplasmiske rum. Den er faktisk en integreret del af den gramnegative cellevæg og indeholder bindingsproteiner for aminosyrer, sukkerstoffer, vitaminer, jern og enzymer, der er vigtige for bakteriernes ernæring. Periplasmarummet kan fungere som reservoir for virulensfaktorer og en dynamisk strøm af makromolekyler, der repræsenterer cellens metaboliske status og dens reaktion på miljøfaktorer. Plasmamembranen og cellevæggen (ydre membran, peptidoglykanlag og periplasma) udgør tilsammen den gramnegative kuvert.