Buněčná stěna a cytoplasmatická membrána

Buněčná stěna gramnegativních bakterií je sice tenčí (asi 15 nm), má však mnohem složitější stavbu.

Nad tenkou vrstvou peptidoglykanu (obvykle pouze jedna vrstva) je tzv. vnější membrána, která je jako jiné biologické membrány tvořena dvojitou vrstvou fosfolipidů a navázaných bílkovin. Relativní obsah fosfolipidů je však menší než v cytoplasmatické membráně, proto jsou fosfolipidy umístěny především ve vnitřní vrstvě vnější membrány. Ve vnější vrstvě jsou nahrazeny molekulami lipopolysacharidů.

Nejvýznamnější bílkoviny zevní membrány jsou tzv. poriny, jedná se o trimery umožňující neselektivní průnik malých hydrofilních molekul skrz vnější membránu. Zakotvení vnější membrány k peptidoglykanu umožňují lipoproteiny.

Prostor mezi oběma membránami se označuje jako periplasmatický prostor, nachází se zde řada molekul – živiny, metabolity, hydrolytické enzymy, enzymy schopné inaktivovat antibiotika (např. β-laktamasy), atd.