El periplasma es un concentrado similar a un gel de matriz en el espacio entre el interior citoplásmica de la membrana y la membrana externa bacteriana llamado el espacio periplásmico en gram-negativas bacterias . Utilizando microscopía crioelectrónica se ha descubierto que en las bacterias grampositivas también está presente un espacio periplásmico mucho más pequeño . [1] [2]
El periplasma puede constituir hasta el 40% del volumen celular total de las bacterias gramnegativas, pero es un porcentaje mucho menor en las bacterias grampositivas. [3] En el periplasma están presentes varios tipos de enzimas, incluidas las fosfatasas alcalinas , las fosfodiesterasas cíclicas , las fosfatasas ácidas y las 5'-nucleotidasas . [4]
Aunque las bacterias se dividen convencionalmente en dos grupos principales, grampositivos y gramnegativos, según su propiedad de retención de tinción de Gram , este sistema de clasificación es ambiguo ya que puede referirse a tres aspectos distintos (resultado de tinción, organización de la envoltura celular, taxonómico grupo), que no necesariamente se unen para algunas especies bacterianas. [5] [6] [7] [8] Sin embargo, aunque la respuesta de las bacterias a la tinción de Gram es un criterio empírico, su base radica en las marcadas diferencias en la ultraestructura y composición química de los dos tipos principales de bacterias. Estas bacterias se distinguen entre sí en función de la presencia o ausencia de una membrana lipídica externa, que es una característica más confiable y fundamental de las células bacterianas. [5] [9]
Todas las bacterias grampositivas están limitadas por una membrana lipídica de una sola unidad; generalmente contienen una capa gruesa (20-80 nm) de peptidoglicano responsable de retener la tinción de Gram. Varias otras bacterias que están delimitadas por una sola membrana pero se tiñen gramnegativas debido a la falta de la capa de peptidoglicano (es decir, micoplasmas) o su incapacidad para retener la tinción de Gram debido a la composición de su pared celular, también muestran resultados cercanos. relación con las bacterias grampositivas. Para las células bacterianas (procariotas) que están unidas por una sola membrana celular, se ha propuesto el término "bacteria monodermo" o " procariotas monodermo ". [5] [9] A diferencia de las bacterias grampositivas, todas las bacterias gramnegativas arquetípicas están delimitadas por una membrana citoplasmática, así como por una membrana celular externa; contienen solo una fina capa de peptidoglicano (2-3 nm) entre estas membranas. La presencia de membranas celulares internas y externas forma y define el espacio periplásmico o el compartimento periplásmico. Estas células bacterianas con dos membranas se han denominado bacterias diderm. [5] [9] La distinción entre los procariotas monodermo y diderm está respaldada por indeles de firma conservados en varias proteínas importantes (por ejemplo, DnaK y GroEL ). [5] [6] [9] [10]
En las bacterias diderm , el periplasma contiene una pared celular delgada compuesta de peptidoglicano . Además, incluye solutos como iones y proteínas, que están involucrados en una amplia variedad de funciones que van desde la unión, transporte, plegamiento, degradación, hidrólisis de sustratos de nutrientes hasta la síntesis de peptidoglicanos, transporte de electrones y alteración de sustancias tóxicas para la célula ( metabolismo xenobiótico ). [11] Es importante destacar que el periplasma carece de ATP .
Referencias
- ^ , Matias, VR y TJ Beveridge. 2005. La microscopía crioelectrónica revela la estructura de la pared celular polimérica nativa en Bacillus subtilis 168 y la existencia de un espacio periplásmico. Mol. Microbiol. 56: 240-251. doi : 10.1111 / j.1365-2958.2005.04535.x .
- ^ , Zuber B, Haenni M, Ribeiro T, Minnig K, Lopes F, Moreillon P, Dubochet J. 2006. Capa granular en el espacio periplásmico de bacterias Gram-positivas y estructuras finas deseptosde Enterococcus gallinarum y Streptococcus gordonii revelados por crio- microscopía electrónica de secciones vítreas. J Bacteriol. 188: 6652-6660. doi : 10.1128 / JB.00391-06
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- ↑ a b c d Gupta, RS (1998). ¿Qué son las arqueobacterias: el tercer dominio de la vida o procariotas monodermo relacionados con bacterias Gram-positivas? Una nueva propuesta para la clasificación de organismos procariotas. Microbiología molecular 29 (3): 695-707.
- ^ Gupta, RS (2011). Origen de las bacterias diderm (Gram-negativas): la presión de selección de antibióticos en lugar de la endosimbiosis probablemente condujo a la evolución de células bacterianas con dos membranas. Antonie van Leeuwenhoek. 100: 171-182.
- ^ Klein, Donald W .; Prescott, Lansing M .; Harley, John (2005). Microbiología . Boston: Educación superior McGraw-Hill. ISBN 0-07-295175-3.
Otras lecturas
- D. White, The Physiology and Biochemistry of Prokaryotes, Oxford University Press, Oxford, 2000, págs. 22.