Nyckelskillnad – Peptidoglycan vs MuramicAcid
Även om vissa likheter kan observeras i de kemiska komponenterna i Peptidoglycan och MuramicAcid, finns det en signifikant skillnad mellan dessa två substanser. Peptidoglykan är en polymer som bildar cellväggarna hos många bakterier som består av sockerarter och aminosyror. Dessa socker och aminosyror bildar ett nätliknande lager utanför plasmamembranet hos de flesta bakterier och vissa arkéer. Muraminsyra är en aminosockersyra och den förekommer naturligt som N-acetylmuraminsyra i peptidoglykan. Detta är den viktigaste skillnaden mellan peptidoglykan och muraminsyra. Låt oss i den här artikeln utveckla skillnaden mellan peptidoglykan och muraminsyra ytterligare.
Vad är Peptidoglycan?
Peptidoglykan är en polymer som består av sockerarter och aminosyror som bildar en komplex nätliknande beläggning utanför plasmamembranet hos de flesta bakterier och vissa arkéer och bildar därigenom cellväggen. Det är också känt som murein. Sockerkomponenten består av utbytbara rester av β-(1, 4)-kopplad N-acetylglukosamin och N-acetylmuraminsyra. Till N-acetylmuraminsyran är fäst en eter av mjölksyra och N-acetylglukosamin och det är en peptidkedja med tre till fem aminosyror. Denna peptidkedja är tvärbunden till peptidkedjan av en annan sträng som skapar den 3D-komplexa mesh-liknande strukturen. Peptidoglykan har en strukturell roll i den bakteriella cellväggen, ger strukturell integritet och styrka, samt svarar på det osmotiska trycket i cytoplasman. Utöver det bidrar peptidoglykan också i binär fission under bakteriell cellreproduktion. Gram-positiva bakterier har ett väsentligt tjockare peptidoglykanlager medan gramnegativa bakterier har ett mycket tunt peptidoglykanlager. Med andra ord skapar peptidoglykan cirka 90 % av torrvikten av grampositiva bakterier men bara 10 % av gramnegativa bakterier. Därför är närvaron av höga nivåer av peptidoglykan den primära avgörande faktorn för gram-färgningskarakteriseringen av bakterier som grampositiva.
Vad är MuramicAcid?
Muraminsyra är ett aminosocker som har sitt ursprung i peptidoglykanskiktet i cellväggarna hos många bakterier. Dess kemiska formel är C9H17NO7 och molmassan är 251,2. Dess IUPAC systematiska namn är 2-{[3-Amino-2,5-dihydroxi-6-(hydroximetyl)oxan-4-yl]oxi}propansyra. Baserat på den kemiska sammansättningen är det etern av mjölksyra och glukosamin. Det förekommer naturligt som N-acetylmuraminsyra i peptidoglykan. Bakterierna som kallas Chlamydiae är dock ovanliga för att inte innehålla muraminsyra i sina cellväggar.
Vad är skillnaden mellan Peptidoglycan och MuramicAcid?
Peptidoglykan och muraminsyra kan ha väsentligt olika fysiska och funktionella egenskaper. Dessa kan kategoriseras i följande undergrupper,
Definition av peptidoglykan och muraminsyra:
Peptidoglykan: Ett ämne som bildar cellväggarna hos många bakterier, bestående av glykosaminoglykankedjor sammanlänkade med korta peptider.
Muramic acid: Ett aminosocker. Inom kemin är ett aminosocker eller ett 2-amino-2-deoxisocker en sockermolekyl där en hydroxylgrupp har ersatts med en amingrupp.
Egenskaper hos peptidoglykan och muraminsyra:
Monomer- eller polymerstruktur:
Peptidoglykan är en polymer.
muraminsyra är en monomer.
Kemisk struktur:
Peptidoglykan: Det är en kristallgitterstruktur som syntetiseras från linjära kedjor av två alternerande aminosocker, nämligen N-acetylglukosamin (NAG) och N-acetylmuraminsyra (NAM). De utbytande aminosockren är sammankopplade via en β-(1,4)-glykosidbindning.
muraminsyra: Det är etern av mjölksyra och glukosamin.
Klinisk betydelse och antibiotikaaktivitet:
Peptidoglykan: Antibiotika som penicillin hämmar skapandet av peptidoglykan genom att binda till bakteriella enzymer. Denna process är känd som penicillinbindande proteiner, och dessa antibiotika riktar sig främst till peptidoglykanbakteriecellväggen eftersom djurceller inte har cellväggar och därigenom inte antibiotika kan skada de normala cellerna. Utöver det betraktas lysozym som människokroppens eget antibiotikum. Lysozym kan bryta ner β-(1, 4)-glykosidbindningarna i peptidoglykan och förstöra många bakterieceller. Ett lager av pseudopeptidoglykan i vissa arkéer har dock sockerresterna är β-(1, 3)-kopplad N-acetylglukosamin och N-acetyltalosaminuronsyra. Därför är cellväggen i Archaea okänslig för lysozym.
Muramic acid: Jämför med de flesta bakteriella cellväggar, Chlamydial cellvägg innehåller inte muraminsyra. Därför kan penicillin inte användas för att behandla klamydiainfektionen.
Sammanfattningsvis är muraminsyra ett aminosocker, och det fungerar som en komponent i peptidoglykan i bakteriecellväggen. Peptidoglykanskiktet i bakteriecellväggen är viktigt för att skilja mellan grampositiva och negativa bakterier samt utvecklingen av antibiotika.
