Klíčový rozdíl - Peptidoglykan vs. MuramicAcid
I když lze pozorovat určité podobnosti v chemických složkách peptidoglykanu a kyseliny Muramové, existuje významný rozdíl mezi těmito dvěma látkami. Peptidoglykan je polymer, který tvoří buněčné stěny mnoha bakterií skládajících se z cukrů a aminokyselin. Tyto cukry a aminokyseliny tvoří síťovitou vrstvu mimo plazmatickou membránu většiny bakterií a některých archaeí. Kyselina muramová je kyselina aminokyselinová a přirozeně se vyskytuje jako kyselina N-acetylmuramová v peptidoglykanu. To je klíčový rozdíl mezi peptidoglykanem a kyselinou muramovou. V tomto článku pojďme dále rozvinout rozdíl mezi peptidoglykanem a kyselinou muramovou.
Co je peptidoglykan?
Peptidoglykan je polymer skládající se z cukrů a aminokyselin, které tvoří složitý síťovitý povlak mimo plazmatickou membránu většiny bakterií a některých archaeí, čímž tvoří buněčnou stěnu. Je také známý jako murein. Cukrová složka zahrnuje záměnu zbytků p- (1,4) vázaného N-acetylglukosaminu a N-acetylmuramové kyseliny. K kyselině N-acetylmuramové je připojen ether kyseliny mléčné a N-acetylglukosamin a jedná se o peptidový řetězec tří až pěti aminokyselin. Tento peptidový řetězec je zesítěný s peptidovým řetězcem jiného řetězce a vytváří tak 3D složitou síťovitou strukturu. Peptidoglykan má strukturální roli v bakteriální buněčné stěně, poskytuje strukturální integritu a sílu a také reaguje na osmotický tlak cytoplazmy. Navíc k tomu,peptidoglykan se také podílí na binárním štěpení během reprodukce bakteriálních buněk. Grampozitivní bakterie mají podstatně silnější vrstvu peptidoglykanu, zatímco gramnegativní bakterie mají velmi tenkou vrstvu peptidoglykanu. Jinými slovy, peptidoglykan vytváří přibližně 90% suché hmotnosti grampozitivních bakterií, ale pouze 10% gramnegativních bakterií. Proto je přítomnost vysokých hladin peptidoglykanu primárním určujícím faktorem gram-barvicí charakterizace bakterií jako grampozitivních.přítomnost vysokých hladin peptidoglykanu je primárním určujícím faktorem gram-barvicí charakterizace bakterií jako grampozitivních.přítomnost vysokých hladin peptidoglykanu je primárním určujícím faktorem gram-barvicí charakterizace bakterií jako grampozitivních.
Co je MuramicAcid?
Kyselina muramová je amino cukr pocházející z peptidoglykanové vrstvy buněčných stěn mnoha bakterií. Jeho chemický vzorec je C9H17NO7 a molární hmotnost je 251,2. Její systematický název IUPAC je kyselina 2 - {[3-amino-2,5-dihydroxy-6- (hydroxymethyl) oxan-4-yl] oxy} propanová. Na základě chemického složení je to ether kyseliny mléčné a glukosamin. Přirozeně se vyskytuje jako kyselina N-acetylmuramová v peptidoglykanu. Bakterie známé jako Chlamydiae jsou však neobvyklé tím, že neobsahují kyselinu muramovou ve svých buněčných stěnách.
Jaký je rozdíl mezi peptidoglykanem a MuramicAcid?
Peptidoglykan a kyselina muramová mohou mít významně odlišné fyzikální a funkční vlastnosti. Ty lze rozdělit do následujících podskupin,
Definice Peptidoglycan and MuramicAcid:
Peptidoglykan: Látka tvořící buněčné stěny mnoha bakterií, skládající se z glykosaminoglykanových řetězců propojených s krátkými peptidy.
Kyselina muramová: Amino-cukr. V chemii je amino cukr nebo 2-amino-2-deoxysachar molekula cukru, ve které byla hydroxylová skupina nahrazena aminovou skupinou.
Charakteristika peptidoglykanu a kyseliny muramové:
Struktura monomeru nebo polymeru:
Peptidoglykan je polymer.
Kyselina muramová je monomer.
Chemická struktura:
Peptidoglykan: Jedná se o krystalovou mřížkovou strukturu syntetizovanou z lineárních řetězců dvou střídajících se amino cukrů, jmenovitě N-acetylglukosaminu (NAG) a kyseliny N-acetylmuramové (NAM). Zaměnitelné aminocukry jsou spojeny prostřednictvím β- (1,4) -glykosidové vazby.
Kyselina muramová: Je to ether kyseliny mléčné a glukosamin.
Klinický význam a antibiotická aktivita:
Peptidoglykan: Antibiotika, jako je penicilin, inhibují tvorbou peptidoglykanu vazbou na bakteriální enzymy. Tento proces je známý jako proteiny vázající penicilin a tato antibiotika se zaměřují hlavně na bakteriální buněčnou stěnu peptidoglykanu, protože zvířecí buňky nemají buněčné stěny, a proto antibiotika nemohou normální buňky poškodit. Kromě toho je lysozym považován za vlastní antibiotikum lidského těla. Lysozym může rozložit β- (1,4) -glykosidové vazby v peptidoglykanu a zničit mnoho bakteriálních buněk. Avšak vrstva pseudopeptidoglykanu v některých archaeách má zbytky cukru, které jsou β- (1,3) vázané N-acetylglukosamin a kyselina N-acetyltalosaminuronová. Proto je buněčná stěna Archeaea necitlivá na lysozym.
Kyselina muramová: Ve srovnání s většinou bakteriálních buněčných stěn chlamydiová buněčná stěna neobsahuje kyselinu muramovou. Penicilin proto nelze použít k léčbě chlamydiové infekce.
Závěrem lze říci, že kyselina muramová je amino-cukr a působí jako složka peptidoglykanu bakteriální buněčné stěny. Peptidoglykánová vrstva bakteriální buněčné stěny je důležitá pro rozlišení mezi grampozitivními a negativními bakteriemi a vývoj antibiotik.
