[미생물학] 세포벽이란? 세균의 세포벽 펩티도글리칸,그람염색

 

세포벽이란 

 

마이코플라즈마를 제외한 모든 원핵세포는 세포벽 구조물에 의해 둘러싸여 있다.

세포벽(cell wall)은 원형질막의 바깥쪽에 존재하며 단단한 물질로 이루어져 있으므로 

원핵생물의 모양을 유지하고 기계적 손상으로부터 보호하는 역할을 한다. 

 

 

대부분의 박테리아는 원형질막 바깥쪽에 다당류 물질과 펩타이드의 중합체인

펩타이도글리칸(peptideoglycan)으로 이루어진 층이 세포벽을 이루고 있으며

많은 박테리아가 그 바깥에 고도로 조직화된 캡슐(capsule)이나 느슨한 점액층(slime layer)

으로 둘러싸여 있다. 이러한 층은 세포에 의해 분비된 것으로 세포벽과 함께

세포의 기질(extracaluular matrix)을 이루어 구조적 기능적으로 중요한 역할을 한다.

 

 

 

 

 

 

원핵세포의 캡슐 층은 두께가 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터에 이르며

화학적인 조성이나 구조적인 면에서 매우 다앙하나 일반적으로 다당류와 단백질로 

이루어진 글리코칼릭스(glycocalyx)있으며 박테리아 감염에 매우 중요한 역할을 한다.

 

캡슐 층은 박테리아 세포 표면에 숙주의 항체가 부착, 확산하는것을 방지하고 

백혈구가 박테리아를 인식하여 포식하는 것을 억제한다.

 

병원성인 박테리아는 비병원성 박테리아와 달리 캡슐을 갖고 있는데,

이는 캡슐이 숙주의 면역계에 대해 효과적인 방어능력을 갖기 때문이다.

또한 박테리아 종류에 따라 운동성을 주는 편모(flagella)나 세포의 인식과 부착에 관계된

비운동성의 짧은 섬모를 갖기도 한다.

따라서 세포벽은 원핵세포의 생존에 필수적인기관이다. 

원핵세포인 병원균의 퇴치를 위해서는 세포벽의 합성을 방해하는 화학물질이 효과적이다.

 

 

 

원핵생물은 매우 광범위한 많은 종류의 생물을 포함하는데,

모든 박테리아는 그람염색법에 의해 두 종류로 분류된다. 크리스탈 바이올렛(crystal viloet)

염료를 보유하여 보라색을 나타내는 세포는 그람양성균(Gram positive), 알코올로 탈색시킨 후

샤프란염색약(Safranin O)에 염색되어 빨간색을 나타내는 세포는 그람음성균(Gram negative)

이라고 하는데, 이는 세포벽의 두께와 화학적 성분에 따라 결정된다. 

 

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그람염색법에 의해 염색된 세균.

파란색이 크리스탈 바이올렛으로 염색된 그람양성균

빨간색이 샤프란염색약 그람음성균

이들의 염색차이는 세포벽의 구성성분 물질차이

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그람양성인 세포는 세포벽이 두꺼운 펩타이도글리칸 층으로 되어있고 염색물질이 두터운 세포벽을 

빠져나오지 못하여 보유되는 것으로 생각되지만 아직 정확한 기작은 알려져 있지 않다.

 

반면에 대장균 등의 그람음성인 세포는 세포벽이 두 개의 층으로 되어 있는데, 얇은 펩타이도글리칸

층을 갖고 그 바깥쪽에 다댱류가 부착도니 내재성 단백질이 묻혀 있는 외부 지질층으로 둘러싸여 있다.

원시 세균의 세포벽도 원형질막 바깥쪽에 펩타이도글리칸이 잇는 비슷한 구조를 가지나 막 지질 성분이 

박테리아와 다르고 어떤 원시세균은 세포벽을 갖지 않는다.

 

 

 

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*참고도서_교문사,대사를 중심으로 한 생화학 3판(이주희 외,2019년)

*참고자료_미생물학 대학전공수업

 

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