Разлика между Peptidoglycan и MuramicAcid

Ключова разлика - Пептидогликан срещу MuramicAcid
 

Въпреки че някои прилики могат да се наблюдават в химичните компоненти на Peptidoglycan и MuramicAcid, има значителна разлика между тези две вещества. Пептидогликанът е полимер, образувайки клетъчните стени на много бактерии, състоящи се от захари и аминокиселини. Тези захар и аминокиселини образуват мрежест слой извън плазмената мембрана на повечето бактерии и някои археи. Мураминовата киселина е амино захарна киселина и то се среща естествено като N-ацетилмураминова киселина в пептидогликан.Това е ключовата разлика между пептидогликана и мурамичната киселина. В тази статия нека да разгледаме по-нататък разликата между пептидогликан и мурамична киселина.

Какво е пептидогликан?

Пептидогликан е полимер, съдържащ захари и аминокиселини, които образуват сложно мрежесто покритие извън плазмената мембрана на повечето бактерии и някои археи, като по този начин образуват клетъчната стена. Известен е още като муреин. Захарният компонент се състои от взаимозаменяеми остатъци от β- (1,4) свързан N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмураминова киселина. Прикрепена към N-ацетилмураминовата киселина е етер на млечна киселина и N-ацетилглюкозамин и представлява пептидна верига от три до пет аминокиселини. Тази пептидна верига е кръстосано свързана с пептидната верига на друга нишка, създаваща 3D сложна структура, подобна на окото. Пептидогликанът функционира структурна роля в бактериалната клетъчна стена, като осигурява структурна цялост и сила, както и реагира на осмотичното налягане на цитоплазмата. В допълнение към това, пептидогликанът също се допринася за бинарно делене по време на размножаването на бактериални клетки. Грам-положителните бактерии имат значително по-дебел пептидогликанов слой, докато грамотрицателните бактерии имат много тънък пептидогликанов слой. С други думи, пептидогликанът създава около 90% от сухото тегло на грам-положителните бактерии, но само 10% от грам-отрицателните бактерии. Следователно, наличието на високи нива на пептидогликан е основният определящ фактор за граматичното оцветяване на бактериите като грам-положителни.

Какво е MuramicAcid?

Мураминова киселина е амино захар произхожда от пептидогликановия слой на клетъчните стени на много бактерии. Химичната му формула е C9H17NO7, а моларната маса е 251.2. Систематичното му наименование IUPAC е 2 - [3-амино-2,5-дихидрокси-6- (хидроксиметил) оксан-4-ил] окси пропанова киселина. Въз основа на химичния състав това е етерът на млечната киселина и глюкозамина. Той се среща естествено като N-ацетилмураминова киселина в пептидогликан. Въпреки това, бактериите, известни като Chlamydiae, са необичайни за това, че не съдържат мурамова киселина в клетъчните си стени.

Каква е разликата между Peptidoglycan и MuramicAcid?

Пептидогликанът и мурамичната киселина могат да имат значително различни физически и функционални характеристики. Те могат да бъдат категоризирани в следните подгрупи,

Определение за Peptidoglycan и MuramicAcid:

пептидогликановите: Вещество, образуващо клетъчните стени на много бактерии, състоящо се от гликозаминогликанови вериги, свързани с къси пептиди.

Мураминова киселина: Амино захар. В химията амино захарта или 2-амино-2-дезоксисугара е захарна молекула, в която хидроксилната група е заменена с аминна група.

Характеристики на Peptidoglycan и MuramicAcid:

Мономерна или полимерна структура:

пептидогликановите е полимер.

Мураминова киселина е мономер.

Химическа структура:

пептидогликановите: Това е кристална решетъчна структура, синтезирана от линейни вериги от две редуващи се амино захари, а именно N-ацетилглюкозамин (NAG) и N-ацетилмураминова киселина (NAM). Обменните амино захари са свързани чрез β- (1,4) -гликозидна връзка.

Мураминова киселина: Той е етер на млечна киселина и глюкозамин.

Клинично значение и антибиотична активност:

пептидогликановите: Антибиотичните лекарства като пеницилин инхибират със създаването на пептидогликан чрез свързване с бактериални ензими. Този процес е известен като пеницилин-свързващи протеини и тези антибиотици са насочени главно към пептидогликанска бактериална клетъчна стена, тъй като животинските клетки нямат клетъчни стени и по този начин антибиотиците не могат да повредят нормалните клетки. В допълнение към това лизозимът се счита за собствения антибиотик на човешкото тяло. Лизозимът може да разруши β- (1,4) -гликозидните връзки в пептидогликан и да унищожи много бактериални клетки. Въпреки това, слой от псевдопептидогликан в някои археи имат захарните остатъци са β- (1,3) свързани N-ацетилглюкозамин и N-ацетилталозаминуронова киселина. Следователно клетъчната стена на Archaea е нечувствителна към лизозима.

Мураминова киселина: Сравнете с повечето бактериални клетъчни стени, Chlamydial клетъчната стена не съдържа мурамична киселина. Следователно пеницилинът не може да се използва за лечение на хламидиалната инфекция.

В заключение, мурамичната киселина е амино захар и действа като компонент на пептидогликан на бактериалната клетъчна стена. Пептидогликанният слой на бактериалната клетъчна стена е важен за разграничаване между грам положителни и отрицателни бактерии, както и разработването на антибиотици.

Референции: Barbour, A. G., Amano, K., Hackstadt, T. Perry, L. Caldwell, H. D. (1982). Chlamydia trachomatis има пеницилин-свързващи протеини, но не откриваема мурамична киселина, Journal of Bacteriology, 151 (1): 420-428. Demchick PH, Koch AL (1 февруари 1996 г.). „Пропускливостта на тъканта за стена на Escherichia coli и Bacillus subtilis“. Списание за бактериология 178 (3): 768-73. Мадиган, М. Т., Й. М. Мартинко, П. В. Дънлап и Д. П. Кларк.Брок биология на микроорганизмите. 12-то изд. Сан Франциско, Калифорния: Pearson / Benjamin Cummings, 2009. С любезност на изображенията: 1. „Peptidoglycan en” от Yikrazuul - Собствена работа. [Public Domain] чрез Commons 2. Мурамична киселина от JaGa (самостоятелно направена чрез BKChem и Inkscape) [CC BY-SA 3.0 или GFDL], чрез Wikimedia Commons