Forskellen mellem Peptidoglycan og MuramicAcid

Nøgleforskel - Peptidoglycan vs MuramicAcid
 

Selvom nogle ligheder kan ses i de kemiske komponenter i Peptidoglycan og MuramicAcid, er der en betydelig forskel mellem disse to stoffer. Peptidoglycan er en polymer, danner cellevæggene i mange bakterier bestående af sukkerarter og aminosyrer. Disse sukker og aminosyrer danner et mesh-lignende lag uden for plasmamembranen for de fleste bakterier og nogle archaea. Muraminsyre er en aminosukkersyre og det forekommer naturligt som N-acetylmuraminsyre i peptidoglycan.Dette er den vigtigste forskel mellem peptidoglycan og muraminsyre. Lad os i denne artikel uddybe forskellen mellem peptidoglycan og muraminsyre.

Hvad er Peptidoglycan?

Peptidoglycan er en polymer omfattende sukkerarter og aminosyrer, der danner en kompleks mesh-lignende belægning uden for plasmamembranen for de fleste bakterier og nogle archaea og derved danner cellevæggen. Det er også kendt som murein. Sukkerbestanddelen omfatter udskiftning af rester af p- (1,4) bundet N-acetylglucosamin og N-acetylmuraminsyre. Fastgjort til N-acetylmuraminsyren er en æter af mælkesyre og N-acetylglucosamin, og det er en peptidkæde på tre til fem aminosyrer. Denne peptidkæde er tværbundet med peptidkæden i en anden streng, hvilket skaber den 3D-komplekse mesh-lignende struktur. Peptidoglycan fungerer som en strukturel rolle i bakteriecellevæggen, hvilket tilvejebringer strukturel integritet og styrke såvel som reaktion på det osmotiske tryk fra cytoplasmaet. Derudover bidrages også peptidoglycan i binær fission under bakteriecelleproduktion. Gram-positive bakterier har et væsentligt tykkere peptidoglycan lag, medens gram-negative bakterier har et meget tyndt peptidoglycan lag. Med andre ord skaber peptidoglycan ca. 90% af tørvægten af ​​gram-positive bakterier, men kun 10% af gram-negative bakterier. Derfor er tilstedeværelsen af ​​høje niveauer af peptidoglycan den primære bestemmende faktor for gramfarvningskarakteriseringen af ​​bakterier som Gram-positiv.

Hvad er MuramicAcid?

Muraminsyre er et aminosukker stammer fra peptidoglycan-laget af cellevæggene i mange bakterier. Dens kemiske formel er C9H17NO7, og molmasse er 251,2. Dets systematiske IUPAC-navn er 2 - [3-Amino-2,5-dihydroxy-6- (hydroxymethyl) oxan-4-yl] oxy propansyre. Baseret på den kemiske sammensætning er det æteren i mælkesyre og glucosamin. Det forekommer naturligt som N-acetylmuraminsyre i peptidoglycan. Dog er bakterier kendt som Chlamydiae usædvanlige for ikke at indeholde muraminsyre i deres cellevægge.

Hvad er forskellen mellem Peptidoglycan og MuramicAcid?

Peptidoglycan og muraminsyre kan have signifikant forskellige fysiske og funktionelle egenskaber. Disse kan kategoriseres i følgende undergrupper,

Definition af Peptidoglycan og MuramicAcid:

peptidoglycan: Et stof, der danner cellevæggene i mange bakterier, bestående af glycosaminoglycan-kæder, der er forbundet med korte peptider.

Muraminsyre: Et aminosukker. I kemi er et aminosukker eller en 2-amino-2-deoxysugar et sukkermolekyle, hvor en hydroxylgruppe er erstattet med en amingruppe.

Karakteristika ved Peptidoglycan og MuramicAcid:

Monomer- eller polymerstruktur:

peptidoglycan er en polymer.

Muraminsyre er en monomer.

Kemisk struktur:

peptidoglycan: Det er en krystalgitterstruktur syntetiseret fra lineære kæder af to skiftevis aminosukkere, nemlig N-acetylglucosamin (NAG) og N-acetylmuraminsyre (NAM). De vekslende aminosukkere er forbundet via en ß- (1,4) -glykosidbinding.

Muraminsyre: Det er æteren af ​​mælkesyre og glucosamin.

Klinisk betydning og antibiotisk aktivitet:

peptidoglycan: Antibiotiske stoffer såsom penicillin hæmmer med skabelsen af ​​peptidoglycan ved at binde til bakterielle enzymer. Denne proces er kendt som penicillin-bindende proteiner, og disse antibiotika er hovedsageligt målrettet mod peptidoglycan bakteriecellevæg, fordi dyreceller ikke har cellevægge, og antibiotika dermed ikke kan skade de normale celler. Derudover betragtes lysozym som menneskets legems eget antibiotikum. Lysozym kan nedbryde β- (1,4) -glykosidiske bindinger i peptidoglycan og ødelægge mange bakterieceller. Imidlertid har et lag af pseudo peptidoglycan i nogle archaea sukkerresterne ß- (1,3) bundet N-acetylglucosamin og N-acetyltalosaminuronsyre. Derfor er cellevæggen i Archaea ufølsom overfor lysozym.

Muraminsyre: Sammenlign med de fleste bakteriecellevægge, Chlamydial cellevæg indeholder ikke muraminsyre. Derfor kan penicillin ikke bruges til behandling af klamydial infektion.

Som konklusion er muraminsyre et aminosukker, og det fungerer som en komponent i peptidoglycan i bakteriecellevæggen. Peptidoglycan lag af bakteriecellevæggen er vigtig for at skelne mellem grampositive og negative bakterier samt udvikling af antibiotika.

Referencer: Barbour, A. G., Amano, K., Hackstadt, T. Perry, L. Caldwell, H. D. (1982). Chlamydia trachomatis har penicillin-bindende proteiner, men ikke påviselig muraminsyre, Journal of Bacteriology, 151 (1): 420-428. Demchick PH, Koch AL (1. februar 1996). “Gennemtrængeligheden af ​​vægstoffet i Escherichia coli og Bacillus subtilis”. Journal of Bacteriology 178 (3): 768-73. Madigan, M. T., J. M. Martinko, P. V. Dunlap og D. P. Clark. Bergbiologi af mikroorganismer. 12. udgave San Francisco, Californien: Pearson / Benjamin Cummings, 2009. Billedlighed: 1. ”Peptidoglycan da” af Yikrazuul - Eget arbejde. [Public Domain] via Commons 2. Muramic Acid Af JaGa (egenfremstillet ved hjælp af BKChem og Inkscape) [CC BY-SA 3.0 eller GFDL], via Wikimedia Commons