Ključna razlika – Peptidoglikan vs MuramicAcid
Iako se mogu uočiti neke sličnosti u hemijskim komponentama peptidoglikana i muramske kiseline, postoji značajna razlika između ove dvije supstance. Peptidoglikan je polimer koji formira ćelijske zidove mnogih bakterija koje se sastoje od šećera i aminokiselina. Ovi šećeri i aminokiseline formiraju mrežasti sloj izvan plazma membrane većine bakterija i nekih arheja. Muraminska kiselina je aminošećerna kiselina i prirodno se javlja kao N-acetilmuramska kiselina u peptidoglikanu. Ovo je ključna razlika između peptidoglikana i muramske kiseline. U ovom članku ćemo dalje razraditi razliku između peptidoglikana i muramske kiseline.
Šta je peptidoglikan?
Peptidoglikan je polimer koji se sastoji od šećera i aminokiselina koji formiraju složenu mrežastu prevlaku izvan plazma membrane većine bakterija i nekih arheja, formirajući tako ćelijski zid. Takođe je poznat kao murein. Komponenta šećera se sastoji od izmjenjivih ostataka β-(1, 4) povezanih N-acetilglukozamina i N-acetilmuramske kiseline. Za N-acetilmuramsku kiselinu je vezan etar mliječne kiseline i N-acetilglukozamina i to je peptidni lanac od tri do pet aminokiselina. Ovaj peptidni lanac je unakrsno vezan za peptidni lanac drugog lanca stvarajući 3D kompleksnu strukturu nalik mrežici. Peptidoglikan ima strukturnu ulogu u zidu bakterijske ćelije, obezbeđujući strukturni integritet i snagu, kao i reagujući na osmotski pritisak citoplazme. Osim toga, peptidoglikan također doprinosi binarnoj fisiji tokom reprodukcije bakterijskih ćelija. Gram-pozitivne bakterije imaju znatno deblji peptidoglikanski sloj, 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 prisustvo visokih nivoa peptidoglikana primarni odlučujući faktor karakterizacije bakterija po Gramu kao Gram-pozitivnih.
Šta je MuramicAcid?
Muraminska kiselina je amino šećer nastao u peptidoglikanskom sloju ćelijskih zidova mnogih bakterija. Njegova hemijska formula je C9H17NO7, a molarna masa je 251,2. Njegov IUPAC sistematski naziv je 2-{[3-Amino-2,5-dihidroksi-6-(hidroksimetil)oksan-4-il]oksi}propanska kiselina. Na osnovu hemijskog sastava, to je eter mliječne kiseline i glukozamina. Javlja se prirodno kao N-acetilmuramska kiselina u peptidoglikanu. Međutim, bakterije poznate kao Chlamydiae su neobične po tome što ne sadrže muramsku kiselinu u svojim ćelijskim zidovima.
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 podgrupe,
Definicija peptidoglikana i muramske kiseline:
Peptidoglikan: Supstanca koja formira ćelijske zidove mnogih bakterija, koja se sastoji od lanaca glikozaminoglikana međusobno povezanih kratkim peptidima.
Muramic acid: amino šećer. U hemiji, amino šećer ili 2-amino-2-deoksišećer je molekul šećera u kojem je hidroksilna grupa zamijenjena amino grupom.
Karakteristike peptidoglikana i muramske kiseline:
Monomerna ili polimerna struktura:
Peptidoglikan je polimer.
Muraminska kiselina je monomer.
Hemijska struktura:
Peptidoglikan: To je struktura kristalne rešetke sintetizirana iz linearnih lanaca dva naizmjenična amino šećera, odnosno N-acetilglukozamina (NAG) i N-acetilmuramske kiseline (NAM). Izmjenjivi amino šećeri povezani su β-(1, 4)-glikozidnom vezom.
Muramic acid: To je eter mliječne kiseline i glukozamina.
Klinički značaj i aktivnost antibiotika:
Peptidoglikan: Antibiotski lijekovi kao što je penicilin inhibiraju stvaranjem peptidoglikana vezivanjem za bakterijske enzime. Ovaj proces je poznat kao proteini koji vežu penicilin, a ovi antibiotici uglavnom ciljaju na ćelijski zid bakterije peptidoglikana jer životinjske ćelije nemaju ćelijske zidove i samim tim antibiotici ne mogu oštetiti normalne ćelije. Pored toga, lizozim se smatra sopstvenim antibiotikom ljudskog tela. Lizozim može razbiti β-(1,4)-glikozidne veze u peptidoglikanu i uništiti mnoge bakterijske ćelije. Međutim, sloj pseudo peptidoglikana u nekim arhejama ima ostatke šećera β-(1, 3) povezane N-acetilglukozamin i N-acetiltalosaminuronsku kiselinu. Stoga je ćelijski zid Archaea neosjetljiv na lizozim.
Muraminska kiselina: U poređenju sa većinom bakterijskih ćelijskih zidova, ćelijski zid klamidije ne sadrži muramsku kiselinu. Stoga se penicilin ne može koristiti u liječenju hlamidijske infekcije.
U zaključku, muramska kiselina je amino šećer, i djeluje kao komponenta peptidoglikana bakterijskog ćelijskog zida. Peptidoglikanski sloj staničnog zida bakterije važan je za razlikovanje gram pozitivnih i negativnih bakterija, kao i za razvoj antibiotika.
