Galvenā atšķirība – Peptidoglikāns pret MuramicAcid
Lai gan peptidoglikāna un muramīnskābes ķīmiskajās sastāvdaļās var novērot dažas līdzības, starp šīm divām vielām ir būtiska atšķirība. Peptidoglikāns ir polimērs, kas veido daudzu baktēriju šūnu sienas, kas sastāv no cukuriem un aminoskābēm. Šie cukurs un aminoskābes veido sietam līdzīgu slāni ārpus vairuma baktēriju un dažu arheju plazmas membrānas. Muramīnskābe ir aminocukurskābe, un tā dabiski sastopama kā N-acetilmuramīnskābe peptidoglikānā. Šī ir galvenā atšķirība starp peptidoglikānu un muramīnskābi. Šajā rakstā sīkāk aplūkosim atšķirību starp peptidoglikānu un muramīnskābi.
Kas ir peptidoglikāns?
Peptidoglikāns ir polimērs, kas sastāv no cukuriem un aminoskābēm, kas veido sarežģītu sietveida pārklājumu ārpus vairuma baktēriju un dažu arheju plazmas membrānas, tādējādi veidojot šūnu sieniņu. To sauc arī par mureīnu. Cukura komponents sastāv no β-(1,4) saistītā N-acetilglikozamīna un N-acetilmuramīnskābes atlikumiem. N-acetilmuramīnskābei ir pievienots pienskābes un N-acetilglikozamīna ēteris, un tā ir trīs līdz piecu aminoskābju peptīdu ķēde. Šī peptīdu ķēde ir šķērssavienota ar citas virknes peptīdu ķēdi, veidojot 3D kompleksu sietam līdzīgu struktūru. Peptidoglikānam ir strukturāla loma baktēriju šūnu sieniņā, nodrošinot struktūras integritāti un izturību, kā arī reaģējot uz citoplazmas osmotisko spiedienu. Papildus tam peptidoglikāns tiek veicināts arī binārajā dalīšanās procesā baktēriju šūnu reprodukcijas laikā. Grampozitīvām baktērijām ir ievērojami biezāks peptidoglikāna slānis, savukārt gramnegatīvajām baktērijām ir ļoti plāns peptidoglikāna slānis. Citiem vārdiem sakot, peptidoglikāns rada aptuveni 90% grampozitīvo baktēriju sausnas svara, bet tikai 10% gramnegatīvo baktēriju. Tāpēc augsta līmeņa peptidoglikāna klātbūtne ir galvenais noteicošais faktors, lai grampozitīvās baktērijas raksturotu gramos.
Kas ir MuramicAcid?
Muramīnskābe ir aminocukurs, kura izcelsme ir daudzu baktēriju šūnu sieniņu peptidoglikāna slānī. Tā ķīmiskā formula ir C9H17NO7 un molārā masa ir 251,2. Tās IUPAC sistemātiskais nosaukums ir 2-{[3-amino-2,5-dihidroksi-6-(hidroksimetil)oksan-4-il]oksi}propānskābe. Pamatojoties uz ķīmisko sastāvu, tas ir pienskābes un glikozamīna ēteris. Dabiski tā sastopama kā N-acetilmuramīnskābe peptidoglikānā. Tomēr baktērijas, kas pazīstamas kā Chlamydiae, ir neparastas, jo to šūnu sieniņās nav muramīnskābes.
Kāda ir atšķirība starp peptidoglikānu un MuramicAcid?
Peptidoglikānam un muramīnskābei var būt ievērojami atšķirīgas fiziskās un funkcionālās īpašības. Tos var iedalīt šādās apakšgrupās:
Peptidoglikāna un muramīnskābes definīcija:
Peptidoglikāns: viela, kas veido daudzu baktēriju šūnu sienas un sastāv no glikozaminoglikāna ķēdēm, kas savstarpēji saistītas ar īsiem peptīdiem.
Muramīnskābe: aminocukurs. Ķīmijā aminocukurs vai 2-amino-2-deoksicukurs ir cukura molekula, kurā hidroksilgrupa ir aizstāta ar amīna grupu.
Peptidoglikāna un muramīnskābes īpašības:
Monomēra vai polimēra struktūra:
Peptidoglikāns ir polimērs.
Muramīnskābe ir monomērs.
Ķīmiskā struktūra:
Peptidoglikāns: tā ir kristāla režģa struktūra, kas sintezēta no divu mainīgu aminocukuru lineārām ķēdēm, proti, N-acetilglikozamīna (NAG) un N-acetilmuramīnskābes (NAM). Mainīgie aminocukuri ir savienoti ar β-(1,4)-glikozīdu saiti.
Muramīnskābe: tas ir pienskābes un glikozamīna ēteris.
Klīniskā nozīme un antibiotiku aktivitāte:
Peptidoglikāns: Antibiotikas, piemēram, penicilīns, kavē peptidoglikāna veidošanos, saistoties ar baktēriju enzīmiem. Šis process ir pazīstams kā penicilīnu saistošie proteīni, un šīs antibiotikas galvenokārt ir vērstas uz peptidoglikāna baktēriju šūnu sienu, jo dzīvnieku šūnām nav šūnu sieniņu un tādējādi antibiotikas nevar bojāt normālas šūnas. Turklāt lizocīms tiek uzskatīts par paša cilvēka ķermeņa antibiotiku. Lizocīms var nojaukt β-(1,4)-glikozīdu saites peptidoglikānā un iznīcināt daudzas baktēriju šūnas. Tomēr pseidopeptidoglikāna slānī dažās arhejās cukura atlikumi ir β-(1, 3) saistīti ar N-acetilglikozamīnu un N-acetiltalozaminuronskābi. Tāpēc Archaea šūnu siena ir nejutīga pret lizocīmu.
Muramīnskābe: salīdzinot ar lielāko daļu baktēriju šūnu sieniņu, hlamīdiju šūnu siena nesatur muramīnskābi. Tāpēc penicilīnu nevar lietot hlamīdiju infekcijas ārstēšanā.
Noslēgumā jāsaka, ka muramīnskābe ir aminocukurs, un tā darbojas kā baktēriju šūnu sienas peptidoglikāna sastāvdaļa. Baktēriju šūnu sienas peptidoglikāna slānis ir svarīgs, lai atšķirtu grampozitīvās un gramnegatīvās baktērijas, kā arī antibiotiku attīstību.
