Ключова разлика – Пептидогликан срещу мурамова киселина
Въпреки че могат да се наблюдават някои прилики в химичните компоненти на Peptidoglycan и MuramicAcid, има значителна разлика между тези две вещества. Пептидогликанът е полимер, образуващ клетъчните стени на много бактерии, състоящи се от захари и аминокиселини. Тези захари и аминокиселини образуват мрежест слой извън плазмената мембрана на повечето бактерии и някои археи. Мурамовата киселина е аминозахарна киселина и се среща естествено като N-ацетилмурамовата киселина в пептидогликана. Това е ключовата разлика между пептидогликана и мурамовата киселина. В тази статия нека по-подробно разясним разликата между пептидогликан и мурамова киселина.
Какво е Пептидогликан?
Пептидогликанът е полимер, състоящ се от захари и аминокиселини, които образуват сложно мрежесто покритие извън плазмената мембрана на повечето бактерии и някои археи, като по този начин образуват клетъчната стена. Известен е още като муреин. Захарният компонент се състои от взаимозаменяеми остатъци от β-(1, 4) свързан N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмураминова киселина. Към N-ацетилмурамовата киселина е прикрепен етер на млечна киселина и N-ацетилглюкозамин и представлява пептидна верига от три до пет аминокиселини. Тази пептидна верига е кръстосано свързана с пептидната верига на друга верига, създавайки 3D сложна мрежеста структура. Пептидогликанът изпълнява структурна роля в бактериалната клетъчна стена, осигурявайки структурна цялост и здравина, както и реагирайки на осмотичното налягане на цитоплазмата. В допълнение към това, пептидогликанът също участва в бинарното делене по време на възпроизвеждането на бактериални клетки. Грам-положителните бактерии имат значително по-дебел пептидогликанов слой, докато грам-отрицателните бактерии имат много тънък пептидогликанов слой. С други думи, пептидогликанът създава около 90% от сухото тегло на грам-положителните бактерии, но само 10% от грам-отрицателните бактерии. Следователно наличието на високи нива на пептидогликан е основният определящ фактор за характеризирането на бактериите като Грам-положителни при оцветяване по Грам.
Какво е MuramicAcid?
Мурамовата киселина е аминозахар, произхождаща от пептидогликановия слой на клетъчните стени на много бактерии. Неговата химична формула е C9H17NO7 и моларна маса е 251,2. Нейното систематично име по IUPAC е 2-{[3-амино-2, 5-дихидрокси-6-(хидроксиметил)оксан-4-ил]окси}пропанова киселина. По химичен състав е етер на млечна киселина и глюкозамин. Среща се естествено като N-ацетилмурамовата киселина в пептидогликана. Въпреки това, бактериите, известни като Chlamydiae, са необичайни, защото не съдържат мурамова киселина в клетъчните си стени.
Каква е разликата между Peptidoglycan и MuramicAcid?
Пептидогликанът и мурамовата киселина може да имат значително различни физически и функционални характеристики. Те могат да бъдат категоризирани в следните подгрупи,
Определение на пептидогликан и мурамова киселина:
Пептидогликан: вещество, образуващо клетъчните стени на много бактерии, състоящо се от гликозаминогликанови вериги, свързани помежду си с къси пептиди.
Мурамова киселина: Аминозахар. В химията аминозахар или 2-амино-2-дезоксизахар е захарна молекула, в която хидроксилната група е заменена с аминова група.
Характеристики на пептидогликана и мурамовата киселина:
Мономерна или полимерна структура:
Пептидогликанът е полимер.
Мурамовата киселина е мономер.
Химическа структура:
Пептидогликан: Това е структура на кристална решетка, синтезирана от линейни вериги от две редуващи се аминозахари, а именно N-ацетилглюкозамин (NAG) и N-ацетилмурамова киселина (NAM). Сменящите се аминозахари са свързани чрез β-(1, 4)-гликозидна връзка.
Мураминова киселина: Това е етер на млечна киселина и глюкозамин.
Клинично значение и антибиотична активност:
Пептидогликан: Антибиотичните лекарства като пеницилин инхибират създаването на пептидогликан чрез свързване с бактериални ензими. Този процес е известен като пеницилин-свързващи протеини и тези антибиотици са насочени главно към клетъчната стена на пептидогликан, тъй като животинските клетки нямат клетъчни стени и по този начин антибиотиците не могат да увредят нормалните клетки. В допълнение към това, лизозимът се счита за собствен антибиотик на човешкото тяло. Лизозимът може да разруши β-(1, 4)-гликозидните връзки в пептидогликана и да унищожи много бактериални клетки. Въпреки това, слой от псевдопептидогликан в някои археи има захарни остатъци от β-(1, 3) свързан N-ацетилглюкозамин и N-ацетилталозаминуронова киселина. Следователно клетъчната стена на Archaea е нечувствителна към лизозима.
Мураминова киселина: В сравнение с повечето бактериални клетъчни стени, хламидийната клетъчна стена не съдържа мурамова киселина. Следователно пеницилинът не може да се използва за лечение на хламидиална инфекция.
В заключение, мурамовата киселина е аминозахар и действа като компонент на пептидогликана на бактериалната клетъчна стена. Пептидогликановият слой на бактериалната клетъчна стена е важен за разграничаване между грам-положителни и отрицателни бактерии, както и за разработването на антибиотици.
