Різниця між пептидогліканом та мурамічною кислотою

Ключова різниця - Пептидоглікан проти Мурамічної Ациди
 

Хоча деякі подібності можна спостерігати в хімічних компонентах пептидоглікану та MuramicAcid, існує значна різниця між цими двома речовинами. Пептидоглікан - це полімер, утворюючи клітинні стінки багатьох бактерій, що складаються з цукрів і амінокислот. Ці цукор та амінокислоти утворюють сітчастий шар поза плазматичною мембраною більшості бактерій та деяких арх. Мурамінова кислота - це аміно-цукрова кислота і це зустрічається в природі як N-ацетилмурамінова кислота в пептидоглікані.Це ключова відмінність пептидоглікану від мурамової кислоти. У цій статті детальніше зупинимось на різниці між пептидогліканом і мурамовою кислотою.

Що таке пептидоглікан?

Пептидоглікан є полімер, що складається з цукрів і амінокислот, які утворюють складне сітчасте покриття поза плазматичної мембрани більшості бактерій і деяких архей, утворюючи тим самим клітинну стінку. Він також відомий як муреїн. Цукровий компонент складається з взаємозамінних залишків β- (1,4) пов'язаного N-ацетилглюкозаміну та N-ацетилмурамінової кислоти. До N-ацетилмурамінової кислоти приєднаний ефір молочної кислоти та N-ацетилглюкозаміну, а це пептидний ланцюг з трьох-п'яти амінокислот. Ця пептидна ланцюг зшита з пептидною ланцюжком іншої ланцюга, створюючи складну 3D-сітчасту структуру. Пептидоглікан виконує структурну роль у клітинній стінці бактерій, забезпечуючи структурну цілісність та силу, а також реагуючи на осмотичний тиск цитоплазми. На додаток до цього, пептидоглікан також сприяє бінарному поділу під час розмноження бактеріальних клітин. Грампозитивні бактерії мають значно більш товстий пептидоглікановий шар, тоді як грамнегативні бактерії мають дуже тонкий пептидоглікановий шар. Іншими словами, пептидоглікан створює близько 90% сухої маси грампозитивних бактерій, але лише 10% грамнегативних бактерій. Отже, наявність високого рівня пептидоглікану є основним визначальним фактором характеристики грам-фарбування бактерій як грампозитивних.

Що таке MuramicAcid?

Мурамінова кислота є аміно-цукор зародився в пептидоглікановому шарі клітинних стінок багатьох бактерій. Його хімічна формула - C9H17NO7, а молярна маса - 251,2. Систематична його назва IUPAC - 2 - [3-Аміно-2,5-дигідрокси-6- (гідроксиметил) оксан-4-іл] окси пропанова кислота. Виходячи з хімічного складу, це ефір молочної кислоти та глюкозаміну. Він зустрічається природним чином як N-ацетилмурамінова кислота в пептидоглікані. Однак бактерії, відомі як Chlamydiae, незвичні тим, що не містять мурамової кислоти у своїх клітинних стінках.

Яка різниця між пептидогліканом і MuramicAcid?

Пептидоглікан і мурамова кислота можуть мати суттєво різні фізичні та функціональні характеристики. Вони можуть бути класифіковані на наступні підгрупи,

Визначення пептидоглікану та MuramicAcid:

Пептидоглікан: Речовина, що утворює клітинні стінки багатьох бактерій, що складається з ланцюгів глікозаміногліканів, пов'язаних між собою короткими пептидами.

Мурамінова кислота: Аміно-цукор. В хімії аміно-цукор або 2-аміно-2-дезоксисугар - це молекула цукру, в якій гідроксильну групу замінено аміновою групою.

Характеристики пептидоглікану та мурамічної кислоти:

Структура мономеру або полімеру:

Пептидоглікан являє собою полімер.

Мурамінова кислота є мономером.

Хімічна структура:

Пептидоглікан: Це кристалічна решітчаста структура, синтезована з лінійних ланцюгів двох змінних аміно-цукрів, а саме N-ацетилглюкозаміну (NAG) та N-ацетилмурамінової кислоти (NAM). Обмінні аміно-цукри з'єднуються через β- (1,4) -глікозидну зв’язок.

Мурамінова кислота: Це ефір молочної кислоти та глюкозаміну.

Клінічне значення та активність антибіотиків:

Пептидоглікан: Антибіотичні препарати, такі як пеніцилін, пригнічують створення пептидоглікана шляхом зв’язування з бактеріальними ферментами. Цей процес відомий як білки, що зв'язують пеніцилін, і ці антибіотики в основному націлюють пептидогліканову клітинну стінку бактерій, оскільки клітини тварин не мають клітинних стінок і, отже, антибіотики не можуть пошкодити нормальні клітини. Крім цього, лізоцим вважається антибіотиком людського організму. Лізоцим може руйнувати β- (1,4) -глікозидні зв’язки в пептидоглікані і руйнувати багато бактеріальних клітин. Однак шар псевдопептидоглікану в деяких археях має залишки цукру, пов'язані з β- (1,3) N-ацетилглюкозаміном та N-ацетилталосамінуроновою кислотою. Тому клітинна стінка Археї нечутлива до лізоциму.

Мурамінова кислота: Порівняно з більшістю бактеріальних клітинних стінок, клітинна стінка хламідій не містить мурамової кислоти. Тому пеніцилін не можна застосовувати для лікування хламідійної інфекції.

На закінчення, мурамічна кислота є амінокислотним цукром, і вона діє як компонент пептидоглікану бактеріальної клітинної стінки. Пептидоглікановий шар клітинної стінки бактерій важливий для розрізнення грампозитивних і негативних бактерій, а також вироблення антибіотиків.

Список літератури: Барбор, А. Г., Амано, К., Гекштадт, Т. Перрі, Л. Колдвелл, Х. Д. (1982). Chlamydia trachomatis має білки, що зв'язують пеніцилін, але мурамову кислоту не виявляється, Journal of Bacteriology, 151 (1): 420-428. Демчік П.Х., Кох А.Л. (1 лютого 1996 р.). «Проникність стінової тканини кишкової палички та Bacillus subtilis». Журнал бактеріології 178 (3): 768-73. Мадіган, М. Т., Дж. М. Мартинко, П. В. Данлап, Д. П. Кларк. Брок біології мікроорганізмів. 12-е вид. Сан-Франциско, Каліфорнія: Пірсон / Бенджамін Каммінгс, 2009. Ввічливість зображень: 1. "Peptidoglycan en" від Yikrazuul - Власна робота. [Публічне надбання] через Commons 2. Мурамічна кислота JaGa (саморобна за допомогою BKChem та Inkscape) [CC BY-SA 3.0 або GFDL], через Wikimedia Commons