4.4B: Membrana esterna dei Gram-negativi

La parete cellulare dei Gram-negativi è composta da una membrana esterna, uno strato di peptidoglicano e un periplasma.

Nei batteri Gram-negativi la parete cellulare è composta da un singolo strato di peptidoglicano circondato da una struttura membranosa chiamata membrana esterna. I batteri gram-negativi non trattengono il cristalvioletto ma sono in grado di trattenere una controcolorazione, comunemente safranina, che viene aggiunta dopo il cristalvioletto. La safranina è responsabile del colore rosso o rosa visto con un batterio gram-negativo. La parete cellulare dei Gram-negativi è più sottile (10 nanometri di spessore) e meno compatta di quella dei batteri Gram-positivi, ma rimane forte, dura ed elastica per dar loro forma e proteggerli contro condizioni ambientali estreme. La membrana esterna dei batteri Gram-negativi contiene invariabilmente un componente unico, il lipopolisaccaride (LPS) oltre a proteine e fosfolipidi. La molecola LPS è tossica ed è classificata come un’endotossina che suscita una forte risposta immunitaria quando i batteri infettano gli animali.

Nei batteri Gram-negativi la membrana esterna è di solito considerata come parte del foglietto esterno della struttura della membrana ed è relativamente permeabile. Contiene strutture che aiutano i batteri ad aderire alle cellule animali e a causare malattie. Lo strato di peptidoglicano è ancorato in modo non covalente alle molecole lipoproteiche chiamate lipoproteine di Braun attraverso la loro testa idrofoba. Inserita tra la membrana esterna e la membrana plasmatica, nello spazio periplasmatico si trova una matrice concentrata simile a un gel (il periplasma). È infatti un compartimento integrale della parete cellulare gram-negativa e contiene proteine di legame per aminoacidi, zuccheri, vitamine, ferro ed enzimi essenziali per la nutrizione batterica. Lo spazio del periplasma può fungere da serbatoio per i fattori di virulenza e un flusso dinamico di macromolecole che rappresentano lo stato metabolico della cellula e la sua risposta ai fattori ambientali. Insieme, la membrana plasmatica e la parete cellulare (membrana esterna, strato di peptidoglicano e periplasma) costituiscono l’involucro gram-negativo.