Murein je ... Sestava in lastnosti mureina

Murein je osnovni biopolimer bakterijske celične stene, znan tudi kot peptidoglukan. Murein - A heteropolymer (ostanki N-acetilglukozamin in N-acetilmuramsko kislino laktat zamreži s pomočjo kratkih peptidnih verig). Kot odločilna snov za eno od treh področij živih bitij ima ta polimer gotovo lastne strukturne značilnosti in funkcije. Poskusimo jih razstaviti.

Struktura bakterijske celice

Bakterije so ogromne skupine prokariontskih organizmov. Njihov genski aparat ni zaprt v membrani, ločeni z membrano. Kljub evolucionarnemu zgodnjemu pojavu so se ti organizmi razširili po vseh okoljih našega planeta. Lahko živijo na naftnih poljih, v vreli vodi gejzirjev, v hladnih vodah severnega oceana, v želodčnih kislinah živali. Odpornost na negativne okoljske dejavnike je predvsem posledica posebne snovi, ki je osnova bakterijske celične stene. Snov je murein.

Bakterijska celica sestavljena iz 80-85% vode, 20% preostalega polovici so običajno proteini petina RNA, DNA in 5% malo lipida. Celična stena predstavlja 20% suhe snovi (v nekaterih vrstah mikroorganizmov, celo do 50%). Debelina te plošče je približno 0,01-0,045 mikrometrov.

Murein v celični steni

Prisotnost trdne stene je značilna ne le za bakterije, ampak tudi za glive in rastline. Vendar ima le v prokariotih podobno sestavo. Celična stena bakterije je močan oklep iz kompleksne molekule Murein polisaharida. Struktura polipeptida je vzporedna polisaharidna veriga, povezana z ostanki peptidov. Modularna enota - disaharid muropeptid (v njem je acetil-D povezan z acetilmursko kislino).

Glavna značilnost, ki določa lastnosti vreče, ki jo tvori murein, je prisotnost zaprtega omrežja verig polisaharida. To tvori gosto mrežo brez diskontinuitet. Vrsta je specifična gostota te stene - v nekaterih vrstah je manj gosta (E. coli), v drugih - več (Staphylococcus aureus).

V biologiji mišje ni le polipeptid, temveč tudi spremljajoče komponente bakterijske celične stene. Na primer, v gram-pozitivnih bakterijah so v formulacijo vključeni tudi polisaharidi, taihojske kisline, beljakovine ali drugi polipeptidi. Še več podobnih vključkov ima gram-negativne bakterije. Za njih so značilni kompleksni liposaharidi, lipoproteini, polipeptidi.

Vloga teh snovi pri zaščiti pred virusi-bakteriofagi, kot tudi pri zaščiti pred agresivnimi antibiotiki in encimi. V bakterijah, ki spadajo v Gram-pozitivno, je telo krhko. V gramnegativnih bakterijah v povezavi s številnimi dodatnimi vključki je mureinski skelet pokrit z mehko zaščitno prevleko lipidov.

Vrste peptidoglikana

Čeprav je mišje komponenta celične stene, ki je značilna samo za bakterije, obstajajo tudi podobne strukture. Na primer, v nekaterih arheje steni (anuclear mikroorganizmi, ki nimajo organelov-strukture) in tvorjen psevdopeptidoglikan glaukotsistofitovyh alge. Izvaja iste funkcije in je podobno sestavi Murein.

Sestava mureina, njegova struktura

Struktura je mrežna mreža, ki jo sestavljajo komponente n-acetilglukozamina in n-acetilmuramične kisline. Komunikacije se oblikujejo na račun beta-1,4-glikozidne vezi. Cross-linking izvajajo peptidni ostanki, ki temeljijo na delovanju transpeptidaznega encima. Taka veriga vsebuje D-glutaminsko kislino, L-lizin, D-alanin, L-alanin.

Posebnost je, da so takšne D-strukture vsebovane samo v prokariotskih celicah. Tako nastali polipeptid ima obliko tridimenzionalne strukture, ki je osnova bakterijske celične stene. Omogoča trdnost, stabilnost in stabilnost membrane.

Lastnosti in funkcije

Lastnosti mureina so posledica njegove strukture. Poleg opravljanja mehanske in podporne funkcije ima antigenske lastnosti. To povzroča večplastno zaščitno vlogo bakterije.

Ena od glavnih nalog Mureina je prevoz snovi v bakterijo in njihov odtok. Ta lastnost je odgovorna za udeležbo peptidoglikana v kemijsko-fotosintezi evkariontov, fiksaciji dušika in drugih pomembnih procesih. Vsi so povezani z interakcijo celice in okolja, ki jo zagotavlja celična stena.

V tem primeru ne samo, da velike molekule ne morejo prenesti celične mreže te snovi. Murein ima selektivno prepustnost glede na primer na antibiotična zdravila. Ta lastnost se pojavi v procesu evolucije in umetne selekcije človeka.

Vključenost te strukture v gibanje celice je povezana s prisotnostjo vile in flagella, ki imajo membransko strukturo in tesno povezana z muraic vrečo.

Sestava peptidnih verig, ki sestavljajo peptidoglikan, je sistemska značilnost in pomaga razlikovati taksone teh mikroorganizmov. Poleg tega glede na obliko mišičnih bakterij ločimo njihove skupine - kokci (okrogle), palice, spirohete itd.

Število in kakovost dodatnih vključkov v strukturi celične stene določa dve veliki skupini mikroorganizmov: gram-pozitivne in gramnegativne bakterije. Ločitev se opravi z zaznavanjem detekcije.

Stabilnost mureina

Ker je murein del bakterijske celične stene, je signalna snov za imunski sistem tako ljudi kot drugih organizmov. Na primer, lizocim encim cepi beta-1,4 glikozidnimi vezmi med ostanki acetilmuramsko kislino in acetilglukozamin, s čimer se povzroči smrt in hidrolizira peptidoglikana bakterijske celice.

Lizotzim je eden od encimov sline sesalcev, ki povzroča antibakterijske lastnosti. Prav tako uničuje peptidne verige muroendopeptidaze, s čimer povzroča degradacijo polimerov. Ustvarjeni antibiotiki (npr. Penicilin, cefalosporin) motijo ​​proizvodnjo peptidoglikana. Cikloserin moti sintezo alanina.

V odgovor na ta učinek pride do odziva bakterij na zaščito proti antibiotikom. Mutacija v genetski sekvenci, ki je odgovorna za sintezo laktamaz, transpeptidaz povzroči nastanek sevov, odpornih proti antibiotikom. Tudi evolucijski odziv prokariota je postopna sprememba membranske prepustnosti za cikloserin in druge snovi.

Murein v biologiji je sistem, ki se nenehno spreminja. To pojasnjuje konstantno raso "antibiotiki-novi sevi bakterij", kjer je prejemanje novih zdravilnih učinkovin neizogibno povezano s postopnim zmanjševanjem njihove aktivnosti.