Peamine erinevus - peptidoglükaan vs MuramicAcid
Kuigi peptidoglükaani ja MuramicAcidi keemilistes komponentides võib täheldada mõningaid sarnasusi, on nende kahe aine vahel märkimisväärne erinevus. Peptidoglükaan on polümeer, mis moodustab paljude suhkrutest ja aminohapetest koosnevate bakterite rakuseinad. Need suhkur ja aminohapped moodustavad võrgusarnase kihi väljaspool enamiku bakterite ja mõnede arheede plasmamembraani. Muramiinhape on amino-suhkruhape ja see esineb looduslikult peptidoglükaani N-atsetüülmuramiinhappena. See on peamine erinevus peptidoglükaani ja muramiinhappe vahel. Selles artiklis käsitleme veelgi peptidoglükaani ja muramiinhappe erinevust.
Mis on peptidoglükaan?
Peptidoglükaan on polümeer, mis koosneb suhkrutest ja aminohapetest, mis moodustavad enamiku bakterite ja mõnede arheede plasmamembraanist välja keeruka võrgusarnase katte, moodustades seeläbi rakuseina. Seda tuntakse ka kui mureiini. Suhkrukomponent koosneb β- (1,4) seotud N-atsetüülglükosamiini ja N-atsetüülmuramiinhappe vahelduvatest jääkidest. N-atsetüülmuramiinhappe külge on kinnitatud piimhappe ja N-atsetüülglükosamiini eeter ning see on peptiidahel, mis koosneb kolmest kuni viiest aminohappest. See peptiidahel on ristseotud teise ahela peptiidahelaga, luues 3D-kompleksse võrgusarnase struktuuri. Peptidoglükaan täidab bakteriraku seinas struktuurilist rolli, tagades struktuuri terviklikkuse ja tugevuse ning reageerides tsütoplasma osmootsele rõhule. Lisaks sellelePeptidoglükaan osaleb ka binaarses lõhustumises bakterirakkude paljunemise ajal. Grampositiivsetel bakteritel on oluliselt paksem peptidoglükaani kiht, gramnegatiivsetel bakteritel aga väga õhuke peptidoglükaani kiht. Teisisõnu loob peptidoglükaan umbes 90% grampositiivsete bakterite kuivmassist, kuid ainult 10% gramnegatiivsete bakterite massist. Seetõttu on peptidoglükaani kõrge sisalduse olemasolu bakterite grampositiivse iseloomustamisel grammiga värvimise peamine määrav tegur. Peptiidoglükaani kõrge sisaldus on bakterite grampositiivse iseloomustuse grammvärvimise peamine määrav tegur. Peptiidoglükaani kõrge sisaldus on bakterite grampositiivse iseloomustuse grammvärvimise peamine määrav tegur.
Mis on MuramicAcid?
Muramiinhape on aminosuhkur, mis pärineb paljude bakterite rakuseinte peptidoglükaanikihist. Selle keemiline valem on C9H17NO7 ja molaarmass on 251,2. Selle IUPAC-i süstemaatiline nimetus on 2 - {[3-amino-2,5-dihüdroksü-6- (hüdroksümetüül) oksaan-4-üül] oksü} propaanhape. Keemilise koostise põhjal on see piimhappe ja glükoosamiini eeter. See esineb looduslikult N-atsetüülmuramiinhappena peptidoglükaanis. Chlamydiaena tuntud bakterid on siiski ebatavalised, kuna nende rakuseintes pole muramiinhapet.
Mis vahe on peptidoglükaanil ja MuramicAcidil?
Peptidoglükaanil ja muramiinhappel võivad olla oluliselt erinevad füüsikalised ja funktsionaalsed omadused. Neid saab liigitada järgmistesse alarühmadesse,
Peptidoglükaani ja MuramicAcidi määratlus:
Peptidoglükaan: paljude bakterite rakuseinu moodustav aine, mis koosneb lühikeste peptiididega seotud glükosaminoglükaani ahelatest.
Muramiinhape: aminosuhkur. Keemias on aminosuhkur või 2-amino-2-deoksüsuhkur suhkrumolekul, milles hüdroksüülrühm on asendatud amiinrühmaga.
Peptidoglükaani ja MuramicAcidi omadused:
Monomeeri või polümeeri struktuur:
Peptidoglükaan on polümeer.
Muramiinhape on monomeer.
Keemiline struktuur:
Peptidoglükaan: see on kristallvõre struktuur, mis on sünteesitud kahe vahelduva aminosuhkru, nimelt N-atsetüülglükoosamiini (NAG) ja N-atsetüülmuramiinhappe (NAM), lineaarsetest ahelatest. Vahetuvad amino-suhkrud on ühendatud β- (1,4) -glükosiidsideme kaudu.
Muramiinhape: see on piimhappe ja glükoosamiini eeter.
Kliiniline tähtsus ja antibiootikumide aktiivsus:
Peptidoglükaan: antibiootikumid, näiteks penitsilliin, pärsivad bakteriaalsete ensüümidega seondudes peptidoglükaani loomist. Seda protsessi nimetatakse penitsilliini siduvateks valkudeks ja need antibiootikumid on suunatud peamiselt peptidoglükaani bakteriraku seinale, kuna loomarakkudel pole rakuseinu ja seeläbi ei saa antibiootikumid normaalseid rakke kahjustada. Lisaks sellele peetakse lüsosüümi inimkeha enda antibiootikumiks. Lüsosüüm võib lõhustada β- (1,4) -glükosiidsidemeid peptidoglükaanis ja hävitada paljusid bakterirakke. Mõnes arheias on pseudopeptidoglükaani kihil suhkrujäägid aga β- (1,3) seotud N-atsetüülglükosamiin ja N-atsetüültalosaminuroonhape. Seetõttu on Archaea rakusein lüsosüümi suhtes tundetu.
Muramiinhape: Võrreldes enamiku bakterirakkude seintega, ei sisalda klamüüdia rakusein muramiinhapet. Seetõttu ei saa penitsilliini klamüüdiainfektsiooni raviks kasutada.
Kokkuvõtteks võib öelda, et muramiinhape on aminosuhkur ja see toimib bakteriraku seina peptidoglükaani komponendina. Bakteriraku seina peptidoglükaanikiht on oluline nii grampositiivsete kui negatiivsete bakterite eristamiseks ning antibiootikumide väljatöötamiseks.
