Kluczowa różnica - Peptidoglycan vs MuramicAcid
Chociaż można zaobserwować pewne podobieństwa w składnikach chemicznych Peptidoglycan i MuramicAcid, istnieje znacząca różnica między tymi dwiema substancjami. Peptydoglikan to polimer tworzący ściany komórkowe wielu bakterii, składający się z cukrów i aminokwasów. Te cukry i aminokwasy tworzą podobną do siatki warstwę na zewnątrz błony plazmatycznej większości bakterii i niektórych archeonów. Kwas muraminowy jest aminokwasem cukrowym i występuje naturalnie jako kwas N-acetylomuraminowy w peptydoglikanie. To jest kluczowa różnica między peptydoglikanem a kwasem muraminowym. W tym artykule omówimy dalej różnicę między peptydoglikanem a kwasem muraminowym.
Co to jest peptydoglikan?
Peptydoglikan jest polimerem składającym się z cukrów i aminokwasów, które tworzą złożoną, podobną do siatki powłokę na zewnątrz błony komórkowej większości bakterii i niektórych archeonów, tworząc w ten sposób ścianę komórkową. Jest również znany jako murein. Składnik cukrowy składa się z zamieniających się reszt N-acetyloglukozaminy połączonych wiązaniami β- (1,4) i kwasu N-acetylomuraminowego. Do kwasu N-acetylomuraminowego dołączony jest eter kwasu mlekowego i N-acetyloglukozaminy i jest to łańcuch peptydowy złożony z trzech do pięciu aminokwasów. Ten łańcuch peptydowy jest usieciowany z łańcuchem peptydowym innej nici, tworząc złożoną trójwymiarową strukturę przypominającą siatkę. Peptydoglikan pełni strukturalną rolę w ścianie komórkowej bakterii, zapewniając strukturalną integralność i siłę, a także odpowiadając na ciśnienie osmotyczne cytoplazmy. W dodatku,peptydoglikan bierze również udział w rozszczepianiu binarnym podczas rozmnażania komórek bakteryjnych. Bakterie Gram-dodatnie mają znacznie grubszą warstwę peptydoglikanu, podczas gdy bakterie Gram-ujemne mają bardzo cienką warstwę peptydoglikanu. Innymi słowy, peptydoglikan stanowi około 90% suchej masy bakterii Gram-dodatnich, ale tylko 10% bakterii Gram-ujemnych. Dlatego obecność wysokich poziomów peptydoglikanu jest głównym czynnikiem determinującym charakteryzację bakterii w barwieniu gramów Gram-dodatnich.obecność wysokich poziomów peptydoglikanu jest głównym czynnikiem determinującym charakterystykę barwienia bakterii Gram-dodatnich.obecność wysokich poziomów peptydoglikanu jest głównym czynnikiem determinującym charakterystykę barwienia bakterii Gram-dodatnich.
Co to jest MuramicAcid?
Kwas muraminowy jest aminocukrem powstałym w warstwie peptydoglikanu ścian komórkowych wielu bakterii. Jego wzór chemiczny to C9H17NO7, a masa molowa to 251,2. Jego nazwa systematyczna IUPAC to kwas 2 - {[3-amino-2,5-dihydroksy-6- (hydroksymetylo) oksan-4-ylo] oksy} propanowy. Na podstawie składu chemicznego jest to eter kwasu mlekowego i glukozaminy. Występuje naturalnie jako kwas N-acetylomuraminowy w peptydoglikanie, jednak bakterie znane jako Chlamydiae nie zawierają kwasu muraminowego w ścianach komórkowych.
Jaka jest różnica między Peptidoglycan a MuramicAcid?
Peptydoglikan i kwas muraminowy mogą mieć znacząco różne cechy fizyczne i funkcjonalne. Można je podzielić na następujące podgrupy,
Definicja Peptidoglycan i MuramicAcid:
Peptydoglikan: substancja tworząca ściany komórkowe wielu bakterii, składająca się z łańcuchów glikozaminoglikanów połączonych z krótkimi peptydami.
Kwas muraminowy: cukier aminowy. W chemii aminocukr lub 2-amino-2-deoksysugar to cząsteczka cukru, w której grupa hydroksylowa została zastąpiona grupą aminową.
Charakterystyka Peptidoglycan i MuramicAcid:
Struktura monomeru lub polimeru:
Peptydoglikan jest polimerem.
Kwas muraminowy jest monomerem.
Struktura chemiczna:
Peptydoglikan: Jest to struktura sieci krystalicznej syntetyzowana z liniowych łańcuchów dwóch naprzemiennych aminocukrów, a mianowicie N-acetyloglukozaminy (NAG) i kwasu N-acetylomuraminowego (NAM). Wymieniające się aminocukry są połączone wiązaniem β- (1,4) -glikozydowym.
Kwas muraminowy: jest to eter kwasu mlekowego i glukozaminy.
Znaczenie kliniczne i aktywność antybiotyku:
Peptydoglikan: Antybiotyki, takie jak penicylina, hamują tworzenie peptydoglikanu poprzez wiązanie się z enzymami bakteryjnymi. Proces ten jest znany jako białka wiążące penicylinę, a te antybiotyki celują głównie w ścianę komórkową bakterii peptydoglikanów, ponieważ komórki zwierzęce nie mają ścian komórkowych, a zatem antybiotyki nie mogą uszkodzić normalnych komórek. Ponadto lizozym jest uważany za antybiotyk wytwarzany przez organizm ludzki. Lizozym może rozbijać wiązania β- (1,4) -glikozydowe w peptydoglikanie i niszczyć wiele komórek bakteryjnych. Jednak warstwa pseudopeptydoglikanu w niektórych archeonach ma reszty cukrowe to N-acetyloglukozamina połączona wiązaniami β- (1,3) i kwas N-acetylotalozaminuronowy. Dlatego ściana komórkowa Archaea jest niewrażliwa na lizozym.
Kwas muraminowy: w porównaniu z większością ścian komórkowych bakterii, ściana komórkowa chlamydiów nie zawiera kwasu muraminowego. Dlatego penicyliny nie można stosować w leczeniu zakażenia chlamydiami.
Podsumowując, kwas muraminowy jest aminocukrem i działa jako składnik peptydoglikanu ściany komórkowej bakterii. Warstwa peptydoglikanu ściany komórkowej bakterii jest ważna dla odróżnienia bakterii Gram-dodatnich od Gram-ujemnych, a także dla rozwoju antybiotyków.
