Verschil tussen Peptidoglycan en MuramicAcid
Share
Belangrijkste verschil - Peptidoglycan vs MuramicAcid
Hoewel sommige gelijkenissen kunnen worden waargenomen in de chemische componenten van de Peptidoglycan en MuramicAcid, is er een significant verschil tussen deze twee stoffen. Peptidoglycan is een polymeer, het vormen van de celwanden van veel bacteriën bestaande uit suikers en aminozuren. Deze suiker en aminozuren vormen een maasachtige laag buiten het plasmamembraan van de meeste bacteriën en sommige archaea. Muramic acid is een amino-suikerzuur en het komt van nature voor als het N-acetylmuramic zuur in peptidoglycan.Dit is het belangrijkste verschil tussen peptidoglycan en muramic acid. Laten we in dit artikel verder ingaan op het verschil tussen peptidoglycan en muramic acid.
Wat is Peptidoglycan?
Peptidoglycan is een polymeer dat bestaat uit suikers en aminozuren die een complexe maasachtige coating vormen buiten het plasmamembraan van de meeste bacteriën en sommige archaea waardoor de celwand wordt gevormd. Het is ook bekend als murein. De suikercomponent omvat uitwisselende resten van P- (1,4) gebonden N-acetylglucosamine en N-acetylmuraminezuur. Gehecht aan het N-acetylmuraminezuur is een ether van melkzuur en N-acetylglucosamine en het is een peptideketen van drie tot vijf aminozuren. Deze peptideketen is verknoopt met de peptideketen van een andere streng en creëert de 3D-complexe maasachtige structuur. Peptidoglycan functioneert een structurele rol in de bacteriële celwand, verschaft structurele integriteit en sterkte, evenals reageert op de osmotische druk van het cytoplasma. Daarnaast wordt peptidoglycaan ook bijgedragen aan binaire splitsing tijdens de reproductie van bacteriële cellen. Grampositieve bacteriën hebben een substantieel dikkere peptidoglycanlaag, terwijl gramnegatieve bacteriën een zeer dunne peptidoglycanlaag hebben. Met andere woorden, peptidoglycan creëert ongeveer 90% van het droge gewicht van gram-positieve bacteriën maar slechts 10% van gram-negatieve bacteriën. Daarom is de aanwezigheid van hoge niveaus van peptidoglycaan de primaire bepalende factor voor de gramkleuring van bacteriën als grampositief.
Wat is MuramicAcid?
Muramic acid is een aminosuiker afkomstig van de peptidoglycaanlaag van de celwanden van veel bacteriën. De chemische formule is C9H17NO7 en de molmassa is 251,2. Zijn IUPAC systematische naam is 2 - [3-Amino-2,5-dihydroxy-6- (hydroxymethyl) oxan-4-yl] oxy propaanzuur. Op basis van de chemische samenstelling is het de ether van melkzuur en glucosamine. Het komt van nature voor als het N-acetylmuramic zuur in peptidoglycan. Echter, de bacteriën die bekend staan als Chlamydiae zijn ongebruikelijk omdat ze geen muramic acid in hun celwanden bevatten.
Wat is het verschil tussen Peptidoglycan en MuramicAcid?
Peptidoglycan en muramic acid kunnen significant verschillende fysieke en functionele kenmerken hebben. Deze kunnen worden onderverdeeld in de volgende subgroepen,
Definitie van Peptidoglycan en MuramicAcid:
peptidoglycan: Een substantie die de celwanden van veel bacteriën vormt, bestaande uit glycosaminoglycanketens verbonden met korte peptiden.
Muramic acid: Een aminosuiker. In de chemie is een aminosuiker of een 2-amino-2-deoxysuiker een suikermolecule waarin een hydroxylgroep is vervangen door een aminegroep.
Kenmerken van Peptidoglycan en MuramicAcid:
Monomeer- of polymeerstructuur:
peptidoglycan is een polymeer.
Muramic zuur is een monomeer.
Chemische structuur:
peptidoglycan: Het is een kristalroosterstructuur gesynthetiseerd uit lineaire ketens van twee afwisselende aminosuikers, namelijk N-acetylglucosamine (NAG) en N-acetylmuraminezuur (NAM). De uitwisselende aminosuikers zijn verbonden via een β- (1,4) -glycosidische binding.
Muramic acid: Het is de ether van melkzuur en glucosamine.
Klinische betekenis en antibioticumactiviteit:
peptidoglycan: Antibioticumgeneesmiddelen zoals penicilline remmen met de vorming van peptidoglycan door binding aan bacteriële enzymen. Dit proces staat bekend als penicilline-bindende eiwitten, en deze antibiotica richten zich voornamelijk op peptidoglycan bacteriële celwand omdat dierlijke cellen geen celwanden hebben en daardoor antibiotica de normale cellen niet kunnen beschadigen. Daarnaast wordt lysozyme beschouwd als het eigen antibioticum van het menselijk lichaam. Lysozyme kan de β- (1,4) -glycosidebindingen in peptidoglycan afbreken en veel bacteriële cellen vernietigen. Een laag van pseudo-peptidoglycan in sommige archaea hebben echter de suikerresten zijn β- (1,3) gebonden N-acetylglucosamine en N-acetyltalosaminuronzuur. Daarom is de celwand van Archaea ongevoelig voor lysozyme.
Muramic acid: Vergelijk met de meeste bacteriële celwanden, Chlamydial celwand bevat geen muramic zuur. Daarom kan penicilline niet worden gebruikt bij de behandeling van de chlamydia-infectie.
Samenvattend, muramic acid is een aminosuiker en het werkt als een component van peptidoglycan van bacteriële celwand. Peptidoglycaanlaag van de bacteriële celwand is belangrijk om onderscheid te maken tussen grampositieve en negatieve bacteriën evenals de ontwikkeling van antibiotica.
Referenties: Barbour, A.G., Amano, K., Hackstadt, T. Perry, L. Caldwell, H.D. (1982). Chlamydia trachomatis heeft penicilline-bindende eiwitten maar niet detecteerbaar muraminezuur, Journal of Bacteriology, 151 (1): 420-428. Demchick PH, Koch AL (1 februari 1996). "De doorlatendheid van het wandweefsel van Escherichia coli en Bacillus subtilis". Journal of Bacteriology 178 (3): 768-73. Madigan, M.T., J.M. Martinko, P.V. Dunlap en D.P. Clark.Brockbiologie van micro-organismen. 12e ed. San Francisco, CA: Pearson / Benjamin Cummings, 2009. Hoffelijkheid van afbeeldingen: 1. "Peptidoglycan en"Door Yikrazuul - Eigen werk. [Public Domain] via Commons 2. Muramic Acid By JaGa (selfmade gemaakt met BKChem en Inkscape) [CC BY-SA 3.0 of GFDL], via Wikimedia Commons
