Ključna razlika – Peptidoglikan u odnosu na muramsku kiselinu
Iako se mogu primijetiti neke sličnosti u kemijskim komponentama peptidoglikana i muramske kiseline, postoji značajna razlika između ove dvije tvari. Peptidoglikan je polimer koji tvori stanične stijenke mnogih bakterija koje se sastoje od šećera i aminokiselina. Ovi šećeri i aminokiseline tvore mrežasti sloj izvan plazma membrane većine bakterija i nekih arheja. Muraminska kiselina je amino-šećerna kiselina i prirodno se pojavljuje kao N-acetilmuramska kiselina u peptidoglikanu. Ovo je ključna razlika između peptidoglikana i muramske kiseline. U ovom članku, razradimo dalje razliku između peptidoglikana i muramske kiseline.
Što je Peptidoglikan?
Peptidoglikan je polimer koji se sastoji od šećera i aminokiselina koje tvore složenu mrežastu prevlaku izvan plazma membrane većine bakterija i nekih arheja tvoreći tako staničnu stijenku. Također je poznat kao murein. Šećerna komponenta sastoji se od izmjenjivih ostataka β-(1, 4) vezanih N-acetilglukozamina i N-acetilmuramske kiseline. Na N-acetilmuramsku kiselinu vezan je eter mliječne kiseline i N-acetilglukozamina i to je peptidni lanac od tri do pet aminokiselina. Ovaj peptidni lanac je unakrsno povezan s peptidnim lancem drugog lanca stvarajući 3D složenu strukturu nalik mrežici. Peptidoglikan ima strukturnu ulogu u bakterijskoj staničnoj stijenci, osiguravajući strukturni integritet i snagu, kao i odgovarajući na osmotski tlak citoplazme. Uz to, peptidoglikan također sudjeluje u binarnoj fisiji tijekom reprodukcije bakterijskih stanica. Gram-pozitivne bakterije imaju znatno deblji sloj peptidoglikana, dok Gram-negativne bakterije imaju vrlo tanak sloj peptidoglikana. Drugim riječima, peptidoglikan stvara oko 90% suhe težine gram-pozitivnih bakterija, ali samo 10% gram-negativnih bakterija. Stoga je prisutnost visokih razina peptidoglikana primarni odlučujući čimbenik karakterizacije bojanjem po Gramu bakterija kao Gram-pozitivnih.
Što je MuramicAcid?
Muraminska kiselina je amino šećer nastao u peptidoglikanskom sloju staničnih stijenki mnogih bakterija. Njegova kemijska formula je C9H17NO7, a molarna masa 251,2. Njegovo IUPAC sustavno ime je 2-{[3-amino-2,5-dihidroksi-6-(hidroksimetil)oksan-4-il]oksi}propanska kiselina. Po kemijskom sastavu to je eter mliječne kiseline i glukozamina. Prirodno se pojavljuje kao N-acetilmuramska kiselina u peptidoglikanu. Međutim, bakterije poznate kao Chlamydiae neobične su po tome što ne sadrže muraminsku kiselinu u svojim staničnim stjenkama.
Koja je razlika između peptidoglikana i muramske kiseline?
Peptidoglikan i muramska kiselina mogu imati značajno različite fizičke i funkcionalne karakteristike. Oni se mogu kategorizirati u sljedeće podskupine,
Definicija peptidoglikana i muramske kiseline:
Peptidoglikan: tvar koja tvori stanične stijenke mnogih bakterija, a sastoji se od lanaca glikozaminoglikana međusobno povezanih kratkim peptidima.
Muraminska kiselina: amino šećer. U kemiji, amino šećer ili 2-amino-2-deoksišećer je molekula šećera u kojoj je hidroksilna skupina zamijenjena amino skupinom.
Karakteristike peptidoglikana i muramske kiseline:
Monomerna ili polimerna struktura:
Peptidoglikan je polimer.
Muraminska kiselina je monomer.
Kemijska struktura:
Peptidoglikan: To je struktura kristalne rešetke sintetizirana iz linearnih lanaca dvaju izmjeničnih amino šećera, naime N-acetilglukozamina (NAG) i N-acetilmuramske kiseline (NAM). Amino šećeri koji se međusobno izmjenjuju povezani su β-(1, 4)-glikozidnom vezom.
Muraminska kiselina: To je eter mliječne kiseline i glukozamina.
Klinički značaj i antibiotska aktivnost:
Peptidoglikan: Antibiotski lijekovi poput penicilina inhibiraju stvaranje peptidoglikana vezanjem na bakterijske enzime. Ovaj proces je poznat kao proteini koji vežu penicilin, a ovi antibiotici uglavnom ciljaju staničnu stijenku bakterije peptidoglikana jer životinjske stanice nemaju stanične stijenke i stoga antibiotici ne mogu oštetiti normalne stanice. Osim toga, lizozim se smatra vlastitim antibiotikom ljudskog tijela. Lizozim može razgraditi β-(1, 4)-glikozidne veze u peptidoglikanu i uništiti mnoge bakterijske stanice. Međutim, sloj pseudo peptidoglikana u nekim arhejama ima šećerne ostatke β-(1, 3) vezane N-acetilglukozamina i N-acetiltalosaminuronske kiseline. Stoga je stanična stijenka Archaea neosjetljiva na lizozim.
Muraminska kiselina: U usporedbi s većinom bakterijskih staničnih stijenki, klamidijska stanična stijenka ne sadrži muraminsku kiselinu. Stoga se penicilin ne može koristiti u liječenju klamidijske infekcije.
U zaključku, muramska kiselina je amino šećer i djeluje kao komponenta peptidoglikana stanične stijenke bakterija. Peptidoglikanski sloj stanične stijenke bakterija važan je za razlikovanje gram pozitivnih i negativnih bakterija, kao i za razvoj antibiotika.
