A parede celular bacteriana é uma camada rígida externa à membrana citoplasmática que mantém a forma celular, suporta a pressão osmótica interna e fornece proteção contra o estresse ambiental. Sua composição é o principal determinante da classificação pela coloração de Gram.
Estrutura do Peptidoglicano
O peptidoglicano (mureína) é um polímero composto por resíduos alternados de N-acetilglicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM) ligados por ligações glicosídicas β-1,4. Cadeias peptídicas curtas são ligadas aos resíduos de NAM — em E. coli, o peptídeo é L-Ala-D-Glu-ácido meso-diaminopimélico (mDAP)-D-Ala. Cadeias peptídicas adjacentes são reticuladas por enzimas transpeptidases, criando um saculus forte em forma de malha que circunda a célula.
Parede Celular Gram-Positiva
A parede celular Gram-positiva possui uma espessa camada de peptidoglicano (20–80 nm, aproximadamente 20–40 camadas) que retém o violeta cristal durante a coloração de Gram. Os ácidos teicoicos, polímeros de glicerol ou ribitol fosfato, são covalentemente ligados ao peptidoglicano e se estendem para fora, ligando íons Mg²⁺ e regulando a atividade da autolisina. Os ácidos lipoteicoicos são ácidos teicoicos ancorados à membrana citoplasmática via um glicolipídio, contribuindo para a carga superficial negativa. Proteínas de superfície incluem adesinas, enzimas e a proteína M em Streptococcus pyogenes.
Parede Celular Gram-Negativa
A parede celular Gram-negativa possui uma camada fina de peptidoglicano (2–7 nm, 1–3 camadas) localizada no espaço periplasmático entre as membranas interna e externa. A membrana externa é uma bicamada lipídica assimétrica com fosfolipídios na folha interna e lipopolissacarídeos (LPS) na folha externa. O LPS consiste em lipídio A (endotoxina), polissacarídeo central e antígeno O — o lipídio A é responsável pela toxicidade da sepse Gram-negativa. Porinas são proteínas transmembrana (ex.: OmpF, OmpC) que formam canais para difusão passiva de moléculas hidrofílicas pequenas. A lipoproteína de Braun conecta a membrana externa à camada de peptidoglicano, mantendo a integridade estrutural.
Parede Celular Micobacteriana
A parede celular micobacteriana é excepcionalmente espessa e cerosa devido aos ácidos micólicos (ácidos graxos α-alquil, β-hidroxi de cadeia longa) covalentemente ligados ao arabinogalactano-peptidoglicano. Este complexo fornece resistência a ácidos e álcoois (coloração álcool-ácido resistente), dessecação, muitos antibióticos e mecanismos imunes do hospedeiro. A parede celular representa até 60% do peso seco das espécies de Mycobacterium.
Funções da Parede Celular
A parede celular mantém a forma celular (coco, bacilo, espirilo) através do saculus rígido de peptidoglicano e previne a lise osmótica suportando pressões internas de 5–20 atmosferas. Ela fornece proteção contra moléculas tóxicas, lisozima e bacteriófagos, e serve como uma âncora para estruturas de superfície incluindo flagelos, pilus e sistemas de secreção.
Relevância Clínica
Antibióticos beta-lactâmicos (penicilinas, cefalosporinas) inibem a reticulação do peptidoglicano ligando-se às enzimas transpeptidases (PBPs). A lisozima, encontrada em lágrimas e saliva, cliva a ligação glicosídica β-1,4 no peptidoglicano, causando lise osmótica. O LPS (endotoxina) de bactérias Gram-negativas desencadeia fortes respostas inflamatórias e choque séptico.
