Nøgleforskel – Peptidoglycan vs MuramicAcid
Selvom der kan observeres nogle ligheder i de kemiske komponenter af Peptidoglycan og MuramicAcid, er der en betydelig forskel mellem disse to stoffer. Peptidoglycan er en polymer, der danner cellevæggene i mange bakterier bestående af sukkerarter og aminosyrer. Disse sukker- og aminosyrer danner et mesh-lignende lag uden for plasmamembranen hos de fleste bakterier og nogle arkæer. Muraminsyre er en aminosukkersyre, og den forekommer naturligt som N-acetylmuraminsyren i peptidoglycan. Dette er den vigtigste forskel mellem peptidoglycan og muraminsyre. Lad os i denne artikel uddybe forskellen mellem peptidoglycan og muraminsyre.
Hvad er Peptidoglycan?
Peptidoglycan er en polymer, der består af sukkerarter og aminosyrer, der danner en kompleks mesh-lignende belægning uden for plasmamembranen af de fleste bakterier og nogle arkæer og danner derved cellevæggen. Det er også kendt som murein. Sukkerkomponenten består af udskiftende rester af β-(1, 4)-bundet N-acetylglucosamin og N-acetylmuraminsyre. Til N-acetylmuraminsyren er knyttet en ether af mælkesyre og N-acetylglucosamin, og det er en peptidkæde på tre til fem aminosyrer. Denne peptidkæde er tværbundet til peptidkæden af en anden streng, hvilket skaber den 3D komplekse mesh-lignende struktur. Peptidoglycan har en strukturel rolle i den bakterielle cellevæg, hvilket giver strukturel integritet og styrke, samt reagerer på det osmotiske tryk i cytoplasmaet. Ud over det bidrager peptidoglycan også i binær fission under bakteriel celle-reproduktion. Gram-positive bakterier har et væsentligt tykkere peptidoglycanlag, mens gramnegative bakterier har et meget tyndt peptidoglycanlag. Med andre ord, peptidoglycan skaber omkring 90% af tørvægten af gram-positive bakterier, men kun 10% af gram-negative bakterier. Derfor er tilstedeværelsen af høje niveauer af peptidoglycan den primære bestemmende faktor for gram-farvningens karakterisering af bakterier som gram-positive.
Hvad er MuramicAcid?
Muraminsyre er et aminosukker, der stammer fra peptidoglycanlaget i mange bakteriers cellevægge. Dens kemiske formel er C9H17NO7 og molmassen er 251,2. Dets IUPAC systematiske navn er 2-{[3-Amino-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy}propansyre. Baseret på den kemiske sammensætning er det æteren af mælkesyre og glucosamin. Det forekommer naturligt som N-acetylmuraminsyre i peptidoglycan. Bakterierne kendt som Chlamydiae er imidlertid usædvanlige for ikke at indeholde muraminsyre i deres cellevægge.
Hvad er forskellen mellem Peptidoglycan og MuramicAcid?
Peptidoglycan og muraminsyre kan have væsentligt forskellige fysiske og funktionelle egenskaber. Disse kan kategoriseres i følgende undergrupper,
Definition af Peptidoglycan og Muramic Acid:
Peptidoglycan: Et stof, der danner cellevæggene i mange bakterier, bestående af glycosaminoglycankæder forbundet med korte peptider.
Muramic acid: Et aminosukker. I kemi er et aminosukker eller et 2-amino-2-deoxysukker et sukkermolekyle, hvor en hydroxylgruppe er blevet erstattet med en amingruppe.
Karakteristika for Peptidoglycan og Muramic Acid:
Monomer- eller polymerstruktur:
Peptidoglycan er en polymer.
Muramic acid er en monomer.
Kemisk struktur:
Peptidoglycan: Det er en krystalgitterstruktur syntetiseret fra lineære kæder af to alternerende aminosukkere, nemlig N-acetylglucosamin (NAG) og N-acetylmuraminsyre (NAM). De udvekslende aminosukkere er forbundet via en β-(1,4)-glykosidbinding.
Muramic acid: Det er æteren af mælkesyre og glucosamin.
Klinisk betydning og antibiotisk aktivitet:
Peptidoglycan: Antibiotiske lægemidler såsom penicillin hæmmer dannelsen af peptidoglycan ved at binde sig til bakterielle enzymer. Denne proces er kendt som penicillin-bindende proteiner, og disse antibiotika er hovedsageligt rettet mod peptidoglycan bakteriecellevæg, fordi dyreceller ikke har cellevægge og derved ikke kan beskadige de normale celler. Derudover betragtes lysozym som menneskekroppens eget antibiotikum. Lysozym kan nedbryde β-(1,4)-glykosidbindingerne i peptidoglycan og ødelægge mange bakterieceller. Et lag af pseudo-peptidoglycan i nogle arkæer har imidlertid sukkerresterne β-(1, 3)-bundet N-acetylglucosamin og N-acetyltalosaminuronsyre. Derfor er cellevæggen i Archaea ufølsom over for lysozym.
Muramic acid: Sammenlign med de fleste bakterielle cellevægge, Chlamydial cellevæg indeholder ikke muraminsyre. Penicillin kan derfor ikke bruges til behandling af klamydiainfektionen.
Afslutningsvis er muraminsyre et aminosukker, og det fungerer som en bestanddel af peptidoglycan i bakteriel cellevæg. Peptidoglycan-laget i bakteriecellevæggen er vigtigt for at skelne mellem gram-positive og negative bakterier samt udviklingen af antibiotika.
