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バクテリアは原核の単細胞微生物である。単細胞のモノマー構造で異なる構造を持っている。ほとんどの細菌は、厚い細胞壁に囲まれています。封筒と呼ばれるカバーが余分に付いているものもあります。細胞壁のほかに、外部構造を持つ細菌もある。外部構造のうち、糖衣は被膜と粘液層を含む重要な構造である。糖鎖は細菌細胞の貪食を回避し、バイオフィルムの形成に寄与している。粘液層は薄く、組織化されておらず、緩く付着した糖質で、細菌細胞を乾燥から保護し、それによって栄養分を閉じ込め、バイオフィルムの形成を助けている。カプセルは高度に組織化され、強固に結合した厚いグリコカリックスで、細菌が貪食されるのを回避するのに役立つ。これが粘液層とカプセルの決定的な違いです。
1. 概要と主な違い 2. 粘液層とは 3. カプセルとは 4. 粘液層とカプセルの類似点 5. 並べて比較 - 粘液層とカプセルを表形式で 6. まとめ
粘液層は、細菌細胞の無秩序なゆるく結合したゼラチン状の外層である。細菌の糖衣が薄く、あまり目立たないものを粘液層と呼びます。粘液層は主に、脱水、抗菌剤の損失、栄養分の損失から細菌を保護する。また、粘液層は、細菌がバイオフィルムを形成するのを助ける。
図01:粘液層
細胞外の多糖類、糖タンパク質、糖脂質を主成分とする粘液層は、細胞壁との接着力が弱いため、容易に洗い流されてしまう。
ポッドは、ある種の細菌が持つ外部構造の一つである。カプセルは多糖類ポリマーでできています。カプセルは粘液層とは異なり、洗い流しにくい組織構造になっています。さやは細菌の細胞膜に巻きつき、細胞膜と強固に結合している。サヤは非常に厚く、バクテリアが貪食されるのを避けるのに役立っている。カプセルは親水性であるため、菌の乾燥を防ぐことができます。
カプセルの製造は遺伝子操作で行われ、環境改変の対象となる。カプセルの密度、厚み、粘着力は系統によってかなり差があり、細胞膜によって作り出されることもある。莢の化学組成は、種によって異なる。グルコースポリマー、複合多糖類、アミノ糖、グリコール酸、ペプチドの単独または組み合わせで構成されています。
このカプセルは、細菌が宿主の防御機構から逃れ、病気を引き起こすことを促進することから、細菌の病原性因子と考えられている。黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)は、好中球による貪食に抵抗する細菌である。肺炎球菌のさやは、肺炎を引き起こす重要な要因です。その結果、莢膜を失うと菌の病原性が低下することがわかりました。
カプセルにはいくつかの機能があります。通常、細胞の表面への接着を媒介する。また、カプセルは、捕食性原生動物や白血球による貪食や、抗菌薬による攻撃から細菌細胞を保護する。細菌が糖質を餌にすると、カプセルが糖質の貯蔵庫になることがあります。また、カプセルは貪食プロセスのある段階をブロックすることで、細菌細胞が貪食細胞に飲み込まれたり破壊されたりするのを防ぐことができるのも重要な特徴である。
図02:バクテリアのカプセル
顕微鏡下で墨汁を使った陰刻染色法でカプセルを確認することができます。カプセルは、バクテリアの細胞の周りに透明な後光のように現れます。カプセル化された細菌の例としては、Bacillus sinensis、Klebsiella pneumoniae、Streptococcus pneumoniae、およびClostridium perfringensがある。
粘液層とカプセルの比較 | |
粘液層は、細菌の細胞壁またはエンベロープを取り囲む、未組織で緩く付着した細胞外多糖類層である。 | ポドサイト膜は、細菌の細胞膜と強固に結合した、組織化された透明な凝縮された外層である。 |
機能 | |
粘液層は、細菌の表面への付着、抗菌剤への耐性、バイオフィルムの形成、分解酵素やファージからの保護に役立つ。 | カプセルの機能は、細菌細胞の乾燥・干上がり防止、損傷・温度防止、表面への付着支持、貪食抵抗、ファージ付着防止、栄養供給、他の細菌の忌避などである。 |
組織図 | |
粘液層は未組織の層である。 | カプセルは組織化された層である。 |
厚み | |
粘液層は薄い層です。 | カプセルは、厚く密な層です。 |
細胞壁への付着 | |
粘液層は、細胞壁にゆるく付着している。 | カプセルは細胞壁にしっかりと付着している。 |
病原因子 | |
粘液層は細菌の滑走を助け、抗菌薬から細菌を守る。 | カプセルは貪食されにくい。 |
リジッド | |
粘液層はそれほど硬くはない。 | カプセルは硬いです。 |
スクラビング能力 | |
粘液層は簡単に除去できます。 | カプセルは洗い流しにくい。 |
一部の細菌は、細胞壁の外側にグリコカリックスと呼ばれる余分な層を持っています。糖衣は細胞外物質でできている。外的環境から細菌を保護し、細菌が表面に付着するのをサポートします。グリコカリックスには、粘液層とカプセルの2つの形態がある。粘液層は、細菌の細胞壁にゆるく付着した細胞の外側の層である。洗い流されやすい、あまり目立たない層です。カプセルは細胞壁にぴったりとくっつき、厚い離散層になっている。菌体からカプセルが外れにくい。ヌメリ層とカプセルの両方が細菌の脱水に役立ち、抗菌作用がある。カプセル化された細菌の多くは病原性を持ち、カプセルのおかげで貪食を免れている。これが粘液層とカプセルの違いです。
1.「バクテリアのカプセル:構造、機能、カプセル化されたバクテリアの例-」-完全生徒用ノート、2017年7月23日。ロジャース、カーラ、ロバート・J・カデナです。"Bacteria," Encyclopedia Britannica, encyclopedia Britannica, 22 February 2018.ここで入手可能 2. Rogers, Carla, and Robert J. Cadena."細菌", ブリタニカ百科事典, ブリタニカ百科事典, 2018年2月22日