Fő különbség – Peptidoglikán vs MuramicAcid
Bár néhány hasonlóság megfigyelhető a peptidoglikán és a muramicsav kémiai komponenseiben, jelentős különbség van e két anyag között. A peptidoglikán egy polimer, amely számos cukrokból és aminosavakból álló baktérium sejtfalát képezi. Ezek a cukor és az aminosavak hálószerű réteget alkotnak a legtöbb baktérium és néhány archaea plazmamembránján kívül. A muraminsav egy aminocukorsav, és természetesen N-acetil-muraminsavként fordul elő a peptidoglikánban. Ez a legfontosabb különbség a peptidoglikán és a muraminsav között. Ebben a cikkben részletezzük tovább a peptidoglikán és a muraminsav közötti különbséget.
Mi az a Peptidoglikán?
A peptidoglikán egy cukrokból és aminosavakból álló polimer, amely a legtöbb baktérium plazmamembránján kívül összetett hálószerű bevonatot képez, és ezáltal a sejtfalat képezi. Murein néven is ismert. A cukorkomponens β-(1,4)-kapcsolt N-acetil-glükózamin és N-acetil-muraminsav felcserélődő maradékaiból áll. Az N-acetil-muraminsavhoz tejsav és N-acetil-glükózamin étere kapcsolódik, és ez egy három-öt aminosavból álló peptidlánc. Ez a peptidlánc egy másik szál peptidláncához kapcsolódik, és létrehozza a 3D komplex hálószerű szerkezetet. A peptidoglikán szerkezeti szerepet tölt be a baktérium sejtfalában, strukturális integritást és szilárdságot biztosít, valamint reagál a citoplazma ozmotikus nyomására. Ezen kívül a peptidoglikán a baktériumsejtek szaporodása során a bináris hasadásban is részt vesz. A Gram-pozitív baktériumok lényegesen vastagabb peptidoglikán réteggel rendelkeznek, míg a Gram-negatív baktériumok nagyon vékony peptidoglikán réteggel rendelkeznek. Más szavakkal, a peptidoglikán a gram-pozitív baktériumok száraz tömegének körülbelül 90%-át, a gram-negatív baktériumoknak azonban csak 10%-át hozza létre. Ezért a peptidoglikán magas szintjének jelenléte az elsődleges meghatározó tényező a baktériumok Gram-pozitívként való Gram-festődésének jellemzésében.
Mi az a MuramicAcid?
A muraminsav egy aminocukor, amely számos baktérium sejtfalának peptidoglikán rétegéből származik. Kémiai képlete C9H17NO7, moláris tömege 251,2. IUPAC rendszeres neve 2-{[3-amino-2,5-dihidroxi-6-(hidroxi-metil)oxán-4-il]oxi}propánsav. Kémiai összetétele alapján a tejsav és a glükózamin étere. A természetben N-acetil-muraminsavként fordul elő a peptidoglikánban. A Chlamydiae néven ismert baktériumok azonban szokatlanok, mivel nem tartalmaznak muraminsavat a sejtfalukban.
Mi a különbség a Peptidoglikán és a MuramicAcid között?
A peptidoglikán és a muraminsav fizikai és funkcionális jellemzői jelentősen eltérhetnek. Ezek a következő alcsoportokba sorolhatók:
A peptidoglikán és a muramicsav meghatározása:
Peptidoglikán: Sok baktérium sejtfalát alkotó anyag, amely rövid peptidekkel összekapcsolt glikozaminoglikán láncokból áll.
Muraminsav: aminocukor. A kémiában az aminocukor vagy a 2-amino-2-dezoxicukor olyan cukormolekula, amelyben egy hidroxilcsoportot amincsoporttal helyettesítettek.
A peptidoglikán és a muramicsav jellemzői:
Monomer vagy polimer szerkezet:
A peptidoglikán egy polimer.
A muraminsav egy monomer.
Kémiai szerkezet:
Peptidoglikán: Ez egy kristályrács szerkezet, amelyet két váltakozó aminocukor lineáris láncából szintetizálnak, nevezetesen az N-acetil-glükózamin (NAG) és az N-acetil-muraminsav (NAM). A felcserélődő aminocukrok β-(1,4)-glikozidos kötésen keresztül kapcsolódnak egymáshoz.
Muraminsav: A tejsav és a glükózamin étere.
Klinikai jelentősége és antibiotikum-aktivitás:
Peptidoglikán: Az antibiotikumok, mint például a penicillin, a bakteriális enzimekhez kötődve gátolják a peptidoglikán képződését. Ezt a folyamatot penicillinkötő fehérjéknek nevezik, és ezek az antibiotikumok főként a peptidoglikán baktérium sejtfalát célozzák meg, mivel az állati sejteknek nincs sejtfaluk, így az antibiotikumok nem károsíthatják a normál sejteket. Emellett a lizozim az emberi szervezet saját antibiotikumának számít. A lizozim képes lebontani a peptidoglikán β-(1,4)-glikozidos kötéseit, és sok baktériumsejtet elpusztít. Egyes archaeákban azonban egy pszeudopeptidoglikán rétegben a cukormaradékok β-(1,3)-kapcsolt N-acetil-glükózamin és N-acetil-taloszaminuronsav találhatók. Ezért az Archaea sejtfala érzéketlen a lizozimra.
Muraminsav: A legtöbb baktériumsejtfalhoz képest a Chlamydia sejtfal nem tartalmaz muraminsavat. Ezért a penicillin nem alkalmazható a chlamydia fertőzés kezelésére.
Összefoglalva, a muraminsav egy aminocukor, és a baktériumsejtfal peptidoglikánjának összetevőjeként működik. A bakteriális sejtfal peptidoglikán rétege fontos a Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumok, valamint az antibiotikumok fejlődésének megkülönböztetéséhez.
