Строение и химический состав внешних слоев. 
Капсула, слизистые слои, чехлы

Клетка бактерий окружена трехслойной оболочкой:

Слизистый слой (необязат) Клеточная стенка (важно) Цитоплазматическая мембрана (обязат) Слизистый слой Капсула — защитное приспособление, вырабатываемое слизистым слоем. Состоит из гликопротеидов муцина и мукоидов. Различают микрои макрокапсулу. Макрокапсулу можно выявить, используя специальные методы окраски, сочетая позитивные и негативные методы. Микрокапсула — утолщение верхних слоев клеточной стенки. Такую капсулу можно обнаружить только методом электронной микроскопии.

Среди бактерий различают:

истиннокапсульные бактерии (род Klebsiella) — сохраняют капсулообразование и при росте на питательных средах, и в макроорганизме;

ложнокапсульные — образуют капсулу только при попадании в макроорганизм.

Значение: слизь предохраняет клетки от неблагоприятных условий, защищает клетку от механических повреждений и высыхания, создает дополнительный осмотический барьер, служит препятствием для проникновения фагов, может являться источником запасных питательных веществ Чехлы — слизистые структуры, отличающиеся от капсулы более тонкой структурой, часто в несколько слоев. Чехлы могут иметь более сложную химическую организацию:

белки — до 27%, углеводы — до 36%, гексозамин — до 11%, липиды — около 5%, фосфора — 0,5%.

Чехлы некоторых архей имеют особенности строения. Так, чехол клеток Methanospirillum hungateii образован плотным гибким слоем белковых или гликопротеиновых молекул толщиной около 10 нм, в состав которых входят 18 аминокислот (65 — 72% от общей массы чехла) и 5 нейтральных сахаров (3 — 5% общей массы).

Чехол имеет поры диаметром 3 — 5 нм, которые позволяют проникать растворимым соединениям.

Зооглея — капсулы отдельных клеток сливаются в слизистые массы, в которые вкраплены бактериальные клетки. Ослизнение клеточных стенок иногда бывает настолько сильным, что капсулы отдельных клеток сливаются в слизистые массы, в которые вкраплены бактериальные клетки Образуемые некоторыми бактериями слизистые вещества не удерживаются в виде компактной массы вокруг клеточной стенки, а диффундируют в окружающую среду.

S-слоипростейший тип биологических мембран, возникших в ходе формирования первых клеток и входящих в состав поверхностей многих бактерий и почти всех архей. выстилают наружную поверхность клеточной стенки равномерно упакованными образованиями правильной формы подобно паркетным дощечкам из белковых или гликопротеиновых молекул.

У грамотрицательных бактерий S-слои прилегают непосредственно к внешней мембране, у грамположительных — ассоциированы с поверхностью муреина.

S-слои архей могут быть единственным слоем клеточной стенки кроме ЦПМ, они более высоко организованы, чем бактериальные, располагаются над ЦПМ, образуя между слоями и ЦПМ небольшое пространство, связаны ковалентно с ЦПМ специфическими выступами.

Легко теряют регулярную структуру при приготовлении препаратов для микроскопирования. Выполняют следующие функции:

Защищают клетку при изменениях рН и концентраций других ионов, осмотического стресса, от действия ферментов, бактерий-хищников, фагов.

Помогают удерживать определенную форму клетки, способствуют адгезии клеток к поверхностям и с ферментами.

Участвуют в делении клеток, могут взаимодействовать с вирусами.

Предотвращают неспецифическую адсорбцию макромолекул, помогают патогенным бактериям справиться с защитными факторами макроорганизма, избежать фагоцитоза и действия комплемента, что повышает вирулентность отдельных возбудителей.

Клеточная стенка — важный и обязательный структурный элемент большинства бактерий. Она служит механическим барьером между протопластом и окружающей средой, придает клетке определенную форму, большинство прокариот обладает ригидной клеточной стенкой.

Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) плотно прилегает к клеточной стенке и отделяет от клеточной стенки содержимое клетки. Это обязательная структура любой клетки. Нарушение целостности мембраны приводит к потере клеткой жизнеспособности.

На долю цитоплазматической мембраны приходится 8−15% сухого вещества клетки, толщина ее 7−10 нм. Представлена в виде трехслойной структуры — одного липидного слоя и двух примыкающих к нему с обеих сторон белковых слоев. Часто образует впячивания внутрь клетки или спиралевидные тельца — мезосомы. Цитоплазматическую мембрану с мезосомами называют бактериальной мембраной.

Основные компоненты: белки (50−75%), фосфолипиды (15−45%), связанная вода (25% сухой массы), небольшое количество углеводов, различные ферменты стеролы и стерины в бактериальной мембране большинства прокариот отсутствуют, поэтому бактерии проявляют устойчивость по отношению к некоторым антибиотикам, которые способны связываться со стеролами мембран эукариот. Так, например, нистатин и амфотерицин связывается со стеролами мембраны и увеличивает пропускную способность ЦПМ грибной клетки, в результате чего клетка гибнет.

Бактериальная мембрана: закрепляет ферменты, выполняет штативную функцию, транспортирует вещества, принимает участие в обмене веществ между клеткой и окружающей средой, главный осмотический барьер клетки, участвует в репликации генома.