Toda bactéria, salvo umas poucas, é envolvida por uma parede de peptidoglicano: cadeias alternadas de N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico, com ligações cruzadas de peptídeos curtos que as unem numa única molécula, a qual cerca a célula e resiste à pressão de turgor — de várias atmosferas — do citoplasma. As bactérias Gram-positivas têm uma parede espessa de , de muitas camadas, entremeada de ácidos teicoicos; as Gram-negativas têm uma parede fina de uma ou duas camadas e, fora dela, uma segunda bicamada lipídica, a membrana externa, cuja monocamada externa é lipopolissacarídeo (LPS, a endotoxina — a molécula que o sistema imune inato do Capítulo 15 reconhece e que causa o choque séptico), e que fecha um periplasma. Porinas na membrana externa deixam entrar moléculas pequenas e barram muitos antibióticos. Por fora pode haver uma cápsula de polissacarídeo contra os fagócitos, flagelos para nadar (Capítulo 9) e pili para adesão e conjugação. Por dentro, o cromossomo — uma molécula circular de na maioria das espécies — é dobrado num nucleoide sem membrana, ao lado dos plasmídeos. Alguns gêneros (Bacillus, Clostridium) conseguem encerrar uma cópia do cromossomo num revestimento espesso como endósporo, desidratado e metabolicamente inerte, que sobrevive à fervura, à radiação e a séculos de seca e germina quando os nutrientes voltam.
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