Rozdiel medzi Peptidoglykánom a MuramicAcid

Kľúčový rozdiel - Peptidoglykán vs. MuramicAcid
 

Aj keď možno pozorovať určité podobnosti v chemických zložkách Peptidoglykánu a MuramicAcid, medzi týmito dvoma látkami je výrazný rozdiel. Peptidoglykán je polymér, formovanie bunkových stien mnohých baktérií pozostávajúcich z cukrov a aminokyselín. Tieto cukry a aminokyseliny tvoria sieťovitú vrstvu mimo plazmovej membrány väčšiny baktérií a niektorých archaea. Kyselina muramová je aminokyselina s cukrom a to vyskytuje sa prirodzene ako kyselina N-acetylmurámová v peptidoglykáne.Toto je kľúčový rozdiel medzi peptidoglykánom a kyselinou muramovou. V tomto článku sa podrobnejšie zaoberáme rozdielom medzi peptidoglykánom a kyselinou muramovou.

Čo je Peptidoglykán?

Peptidoglykán je polymér obsahujúci cukry a aminokyseliny, ktoré tvoria komplexnú sieťovitú vrstvu mimo plazmovej membrány väčšiny baktérií a niektoré archaea, čím sa vytvára bunková stena. Je tiež známy ako mureín. Cukrová zložka obsahuje vzájomne zameniteľné zvyšky p- (1,4) viazaného N-acetylglukozamínu a kyseliny N-acetylmurámovej. K kyseline N-acetylmurámovej je pripojený éter kyseliny mliečnej a N-acetylglukozamínu a je to peptidový reťazec troch až piatich aminokyselín. Tento peptidový reťazec je zosieťovaný k peptidovému reťazcu iného vlákna, čím sa vytvára 3D komplexná sieťovitá štruktúra. Peptidoglykán má štrukturálnu úlohu v bakteriálnej bunkovej stene, poskytuje štrukturálnu integritu a silu, rovnako ako reaguje na osmotický tlak cytoplazmy. Okrem toho sa peptidoglykán tiež podieľa na binárnom štiepení počas reprodukcie bakteriálnych buniek. Gram-pozitívne baktérie majú podstatne silnejšiu peptidoglykánovú vrstvu, zatiaľ čo gram-negatívne baktérie majú veľmi tenkú peptidoglykánovú vrstvu. Inými slovami, peptidoglykán tvorí asi 90% suchej hmotnosti grampozitívnych baktérií, ale iba 10% gramnegatívnych baktérií. Preto je prítomnosť vysokých hladín peptidoglykánu primárnym určujúcim faktorom gram-farbiacej charakterizácie baktérií ako grampozitívnych..

Čo je MuramicAcid?

Kyselina murámová je amino cukor pochádzajúci z peptidoglykánovej vrstvy bunkových stien mnohých baktérií. Jeho chemický vzorec je C9H17NO7 a molárna hmotnosť je 251,2. Jej systematickým názvom IUPAC je kyselina 2 - [3-amino-2,5-dihydroxy-6- (hydroxymetyl) oxan-4-yl] oxy propánová. Na základe chemického zloženia ide o éter kyseliny mliečnej a glukozamínu. Vyskytuje sa prirodzene ako kyselina N-acetylmurámová v peptidoglykáne. Baktérie známe ako Chlamydiae sú však neobvyklé tým, že vo svojich bunkových stenách neobsahujú kyselinu murámovú..

Aký je rozdiel medzi Peptidoglykánom a MuramicAcidom?

Peptidoglykán a kyselina muramová môžu mať významne odlišné fyzikálne a funkčné vlastnosti. Tieto možno rozdeliť do nasledujúcich podskupín,

Definícia Peptidoglykánu a MuramicAcid:

peptidoglykánu: Látka, ktorá tvorí bunkové steny mnohých baktérií, pozostávajúca z glykozaminoglykánových reťazcov prepojených s krátkymi peptidmi.

Kyselina muramová: Amino-cukor. V chémii je amino cukor alebo 2-amino-2-deoxysugar molekula cukru, v ktorej je hydroxylová skupina nahradená aminoskupinou..

Charakteristika Peptidoglykánu a MuramicAcid:

Štruktúra monoméru alebo polyméru:

peptidoglykánu je polymér.

Kyselina muramová je monomér.

Chemická štruktúra:

peptidoglykánu: Je to kryštalická mriežková štruktúra syntetizovaná z lineárnych reťazcov dvoch alternatívnych amino cukrov, konkrétne N-acetylglukozamínu (NAG) a kyseliny N-acetylmurámovej (NAM). Výmenné amino cukry sú spojené prostredníctvom p- (1,4) -glykozidovej väzby.

Kyselina muramová: Je to éter kyseliny mliečnej a glukozamínu.

Klinický význam a antibiotická aktivita:

peptidoglykánu: Antibiotiká, ako je penicilín, inhibujú tvorbu peptidoglykánu väzbou na bakteriálne enzýmy. Tento proces je známy ako proteíny viažuce sa na penicilín a tieto antibiotiká sa zameriavajú hlavne na bakteriálnu bunkovú stenu peptídoglykánov, pretože živočíšne bunky nemajú bunkové steny, a teda antibiotiká nemôžu poškodiť normálne bunky. Okrem toho je lyzozým považovaný za vlastné antibiotikum ľudského tela. Lyzozým môže štiepiť p- (1,4) -glykozidické väzby v peptidoglykáne a ničiť mnoho bakteriálnych buniek. Vrstva pseudopeptidoglykánu však v niektorých archaeach má zvyšky cukru, ktoré sú p- (1,3) naviazané N-acetylglukozamín a kyselina N-acetyltalosaminurónová. Bunková stena Archaea je preto necitlivá na lyzozým.

Kyselina muramová: V porovnaní s väčšinou bakteriálnych bunkových stien Chlamydial cell wall neobsahuje kyselinu muramovú. Penicilín sa preto nemôže používať na liečbu chlamýdiovej infekcie.

Na záver možno uviesť, že kyselina murámová je aminocukor a pôsobí ako zložka peptidoglykánu bakteriálnej bunkovej steny. Peptidoglykánová vrstva bakteriálnej bunkovej steny je dôležitá na rozlíšenie gram-pozitívnych a negatívnych baktérií, ako aj na vývoj antibiotík..

Odkazy: Barbour, A. G., Amano, K., Hackstadt, T. Perry, L. Caldwell, H. D. (1982). Chlamydia trachomatis obsahuje proteíny viažuce penicilín, ale nedetegovateľnú kyselinu murámovú, Journal of Bacteriology, 151 (1): 420-428. Demchick PH, Koch AL (1. februára 1996). „Priepustnosť stenovej štruktúry Escherichia coli a Bacillus subtilis“. Journal of Bacteriology 178 (3): 768-73. Madigan, M. T., J. M. Martinko, P. V. Dunlap a D. P. Clark.Brockova biológia mikroorganizmov. 12. vydanie. San Francisco, Kalifornia: Pearson / Benjamin Cummings, 2009. Obrázok s privolením: 1. „Peptidoglycan en“ od Yikrazuul - vlastná práca. [Public Domain] cez Commons 2. Muramic Acid Autor: JaGa (vyrobený pomocou BKChem a Inkscape) [CC BY-SA 3.0 alebo GFDL], prostredníctvom Wikimedia Commons