Ключевое различие - пептидогликан против мурамической кислоты
Хотя в химических компонентах пептидогликана и мурамической кислоты можно наблюдать некоторое сходство, между этими двумя веществами есть существенная разница. Пептидогликан - это полимер, образующий клеточные стенки многих бактерий, состоящий из сахаров и аминокислот. Эти сахар и аминокислоты образуют сетчатый слой за пределами плазматической мембраны большинства бактерий и некоторых архей. Мурамовая кислота - это аминокислота, содержащая сахар, и она встречается в природе как N-ацетилмурамовая кислота в пептидогликане. Это ключевое различие между пептидогликаном и мурамовой кислотой. В этой статье давайте подробнее рассмотрим разницу между пептидогликаном и мурамовой кислотой.
Что такое пептидогликан?
Пептидогликан представляет собой полимер, состоящий из сахаров и аминокислот, которые образуют сложное сетчатое покрытие за пределами плазматической мембраны большинства бактерий и некоторых архей, тем самым формируя клеточную стенку. Он также известен как мурейн. Сахарный компонент состоит из заменяющих друг друга остатков β- (1,4) связанного N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты. К N-ацетилмурамовой кислоте присоединен эфир молочной кислоты и N-ацетилглюкозамина, и это пептидная цепь из трех-пяти аминокислот. Эта пептидная цепь поперечно связана с пептидной цепью другой цепи, создавая трехмерную сложную сетчатую структуру. Пептидогликан выполняет структурную роль в стенке бактериальной клетки, обеспечивая структурную целостность и прочность, а также отвечая на осмотическое давление цитоплазмы. В дополнение к этому,пептидогликан также участвует в бинарном делении во время размножения бактериальных клеток. Грамположительные бактерии имеют значительно более толстый пептидогликановый слой, тогда как грамотрицательные бактерии имеют очень тонкий пептидогликановый слой. Другими словами, пептидогликан создает около 90% сухой массы грамположительных бактерий, но только 10% грамотрицательных бактерий. Следовательно, наличие высоких уровней пептидогликана является основным определяющим фактором при окрашивании по Граму бактерий как грамположительных. Наличие высоких уровней пептидогликана является основным определяющим фактором при окрашивании по Граму бактерий как грамположительных.наличие высоких уровней пептидогликана является основным определяющим фактором при окрашивании по Граму бактерий как грамположительных.
Что такое MuramicAcid?
Мурамовая кислота - это аминосахар, образующийся в слое пептидогликана клеточных стенок многих бактерий. Его химическая формула - C9H17NO7, а молярная масса - 251,2. Его систематическое название по ИЮПАК - 2 - {[3-амино-2,5-дигидрокси-6- (гидроксиметил) оксан-4-ил] окси} пропановая кислота. По химическому составу это эфир молочной кислоты и глюкозамина. В природе он встречается в виде N-ацетилмурамовой кислоты в пептидогликане. Однако бактерии, известные как хламидии, необычны тем, что не содержат мурамовой кислоты в своих клеточных стенках.
В чем разница между пептидогликаном и мурамической кислотой?
Пептидогликан и мурамовая кислота могут иметь существенно разные физические и функциональные характеристики. Их можно разделить на следующие подгруппы:
Определение пептидогликана и мурамической кислоты:
Пептидогликан: вещество, образующее клеточные стенки многих бактерий, состоящее из цепей гликозаминогликанов, связанных с короткими пептидами.
Мурамовая кислота: аминосахар. В химии аминосахар или 2-амино-2-дезоксисахар - это молекула сахара, в которой гидроксильная группа заменена аминогруппой.
Характеристики пептидогликана и мурамической кислоты:
Структура мономера или полимера:
Пептидогликан - это полимер.
Мурамовая кислота - это мономер.
Химическая структура:
Пептидогликан: это структура кристаллической решетки, синтезируемая из линейных цепей двух чередующихся аминосахаров, а именно N-ацетилглюкозамина (NAG) и N-ацетилмурамовой кислоты (NAM). Меняющие друг друга аминосахара связаны через β- (1,4) -гликозидную связь.
Мурамовая кислота: это эфир молочной кислоты и глюкозамина.
Клиническое значение и антибиотическая активность:
Пептидогликан: антибиотики, такие как пенициллин, подавляют образование пептидогликана путем связывания с бактериальными ферментами. Этот процесс известен как связывающие пенициллин белки, и эти антибиотики в основном нацелены на пептидогликановую бактериальную клеточную стенку, поскольку животные клетки не имеют клеточных стенок, и поэтому антибиотики не могут повредить нормальные клетки. Кроме того, лизоцим считается собственным антибиотиком человеческого организма. Лизоцим может разрушать β- (1,4) -гликозидные связи в пептидогликане и разрушать многие бактериальные клетки. Однако слой псевдопептидогликана у некоторых архей имеет сахарные остатки, связанные с β- (1,3) N-ацетилглюкозамином и N-ацетилталозаминуроновой кислотой. Следовательно, клеточная стенка архей нечувствительна к лизоциму.
Мурамовая кислота: по сравнению с большинством бактериальных клеточных стенок, клеточная стенка хламидий не содержит мурамовой кислоты. Следовательно, пенициллин нельзя использовать для лечения хламидийной инфекции.
В заключение, мурамовая кислота представляет собой аминосахар, и он действует как компонент пептидогликана клеточной стенки бактерий. Пептидогликановый слой стенки бактериальной клетки важен для различения грамположительных и отрицательных бактерий, а также для выработки антибиотиков.
