Atšķirība starp Peptidoglikānu un MuramicAcid

Galvenā atšķirība - Peptidoglikāns vs MuramicAcid
 

Lai gan var novērot dažas līdzības Peptidoglikāna un MuramicAcid ķīmiskajās sastāvdaļās, starp šīm divām vielām ir ievērojama atšķirība. Peptidoglikāns ir polimērs, veidojot daudzu baktēriju šūnu sienas, kas sastāv no cukuriem un aminoskābēm. Šie cukuri un aminoskābes veido acij līdzīgu slāni ārpus vairuma baktēriju un dažu archaea plazmas membrānas. Muramic skābe ir aminoskābes skābe un tā rodas dabiski kā N-acetilmuramīnskābe peptidoglikānā.Šī ir galvenā atšķirība starp peptidoglikānu un muramīnskābi. Šajā rakstā sīkāk aprakstīsim atšķirību starp peptidoglikānu un muramīnskābi.

Kas ir Peptidoglikāns?

Peptidoglikāns ir polimērs, kas sastāv no cukuriem un aminoskābēm, kas veido sarežģītu, acij līdzīgu apvalku ārpus vairuma baktēriju plazmas membrānas un dažas arhajas, tādējādi veidojot šūnas sienu. Tas ir arī pazīstams kā murein. Cukura sastāvdaļa sastāv no β- (1,4) piesaistītā N-acetilglikozamīna un N-acetilmuramīnskābes savstarpēji mainīgajām atliekām. N-acetilmuramīnskābei pievienots pienskābes un N-acetilglikozamīna ēteris, un tā ir peptīdu virkne no trim līdz piecām aminoskābēm. Šī peptīdu ķēde ir šķērssavienota ar citas virknes peptīdu ķēdi, veidojot 3D kompleksu, acij līdzīgu struktūru. Peptidoglikāns veic struktūras lomu baktēriju šūnu sieniņā, nodrošinot struktūras integritāti un izturību, kā arī reaģējot uz citoplazmas osmotisko spiedienu. Papildus tam peptidoglikāns tiek iesaistīts arī binārā dalīšanās procesā baktēriju šūnu reprodukcijas laikā. Grampozitīvām baktērijām ir ievērojami biezāks peptidoglikāna slānis, savukārt gramnegatīvajām baktērijām ir ļoti plāns peptidoglikāna slānis. Citiem vārdiem sakot, peptidoglikāns rada apmēram 90% no grampozitīvo baktēriju sausā svara, bet tikai 10% no gramnegatīvajām baktērijām. Tāpēc augsta peptidoglikāna līmeņa klātbūtne ir galvenais noteicošais faktors baktēriju gramprāsošanas raksturošanai kā grampozitīvām.

Kas ir MuramicAcid??

Muramic skābe ir aminos cukurs radās peptidoglikāna slānī daudzu baktēriju šūnu sieniņās. Tās ķīmiskā formula ir C9H17NO7, un molārā masa ir 251,2. Tā sistemātiskais nosaukums IUPAC ir 2 - [3-amino-2,5-dihidroksi-6- (hidroksimetil) oksan-4-il] oksi propānskābe. Balstoties uz ķīmisko sastāvu, tas ir pienskābes un glikozamīna ēteris. Tas rodas dabiski kā N-acetilmuramīnskābe peptidoglikānā. Tomēr baktērijas, kas pazīstamas kā Chlamydiae, ir neparastas ar to, ka to šūnu sienās nav muramīnskābes..

Kāda ir atšķirība starp Peptidoglikānu un MuramicAcid?

Peptidoglikānam un muramīnskābei var būt ievērojami atšķirīgas fizikālās un funkcionālās īpašības. Tos var iedalīt šādās apakšgrupās,

Peptidoglikāna un MuramicAcid definīcija:

Peptidoglikāns: Viela, kas veido daudzu baktēriju šūnu sienas, kas sastāv no glikozaminoglikāna ķēdēm, kas savstarpēji savienotas ar īsiem peptīdiem.

Muramīnskābe: Aminos cukurs. Ķīmijā aminos cukurs vai 2-amino-2-dezoksūderis ir cukura molekula, kurā hidroksilgrupa ir aizstāta ar amīnu grupu.

Peptidoglikāna un MuramicAcid raksturojums:

Monomēra vai polimēra struktūra:

Peptidoglikāns ir polimērs.

Muramic skābe ir monomērs.

Ķīmiskā struktūra:

Peptidoglikāns: Tā ir kristāla režģa struktūra, kas sintezēta no divu mainīgu aminos cukuru, proti, N-acetilglikozamīna (NAG) un N-acetilmuramīnskābes (NAM), lineārajām ķēdēm. Apmaiņā esošie aminos cukuri ir savienoti, izmantojot β- (1,4) -glikozīdisko saiti.

Muramīnskābe: Tas ir pienskābes un glikozamīna ēteris.

Klīniskā nozīme un antibiotiskā aktivitāte:

Peptidoglikāns: Antibiotikas, piemēram, penicilīns, kavē peptidoglikāna veidošanos, saistoties ar baktēriju fermentiem. Šis process ir pazīstams kā penicilīnus saistošie proteīni, un šīs antibiotikas galvenokārt ir paredzētas peptidoglikāna baktēriju šūnu sieniņai, jo dzīvnieku šūnām nav šūnu sienas un tādējādi antibiotikas nevar sabojāt normālas šūnas. Papildus tam lizocīms tiek uzskatīts par paša cilvēka ķermeņa antibiotiku. Lizocīms var sadalīt β- (1,4) -glikozīdu saites peptidoglikānā un iznīcināt daudzas baktēriju šūnas. Tomēr pseido-peptidoglikāna slānī dažās arhajās cukura atlikumi ir ar β- (1,3) saistīti N-acetilglikozamīns un N-acetilltalosaminuronskābe. Tāpēc Archaea šūnas siena ir nejutīga pret lizocīmu.

Muramīnskābe: Salīdzinot ar lielāko daļu baktēriju šūnu sienu, hlamīdiju šūnu sienā nav muramīnskābes. Tāpēc penicilīnu nevar izmantot hlamīdiju infekcijas ārstēšanai.

Noslēgumā jāsaka, ka muramīnskābe ir aminos cukurs, un tā darbojas kā baktēriju šūnu sienas peptidoglikāna sastāvdaļa. Baktēriju šūnu sienas peptidoglikāna slānis ir svarīgs, lai atšķirtu grampozitīvās un negatīvās baktērijas, kā arī antibiotiku attīstību.

Atsauces: Bārbārs, A. G., Amano, K., Hackstadt, T. Perry, L. Caldwell, H. D. (1982). Chlamydia trachomatis ir penicilīnus saistoši proteīni, bet nav nosakāma muramskābe, Journal of Bacteriology, 151 (1): 420–428. Demčiks PH, Koch AL (1996. gada 1. februāris). “Escherichia coli un Bacillus subtilis sienas auduma caurlaidība”. Journal of Bacteriology 178 (3): 768-73. Madigans, M. T., J. M. Martinko, P. V. Dunlaps un D. P. Clarks.Broka mikroorganismu bioloģija. 12. ed. Sanfrancisko, Kalifornijā: Pīrsons / Benjamīns Cummings, 2009. Attēla pieklājība: 1. Yikrazuul “Peptidoglycan en” - paša darbs. [Public Domain] via Commons 2. JaGa (pašgatavots, izmantojot BKChem un Inkscape) [Muramic Acid] (CC BY-SA 3.0 vai GFDL], izmantojot Wikimedia Commons