Hauptunterschied - Peptidoglycan vs MuramicAcid
Obwohl einige Ähnlichkeiten bei den chemischen Komponenten von Peptidoglycan und MuramicAcid beobachtet werden können, gibt es einen signifikanten Unterschied zwischen diesen beiden Substanzen. Peptidoglycan ist ein Polymer, das die Zellwände vieler Bakterien bildet, die aus Zuckern und Aminosäuren bestehen. Diese Zucker- und Aminosäuren bilden eine netzartige Schicht außerhalb der Plasmamembran der meisten Bakterien und einiger Archaeen. Muraminsäure ist eine Aminozuckersäure und kommt in Peptidoglycan natürlich als N-Acetylmuraminsäure vor. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Peptidoglycan und Muraminsäure. In diesem Artikel wollen wir den Unterschied zwischen Peptidoglycan und Muraminsäure näher erläutern.
Was ist Peptidoglycan?
Peptidoglycan ist ein Polymer, das aus Zuckern und Aminosäuren besteht, die außerhalb der Plasmamembran der meisten Bakterien und einiger Archaeen eine komplexe netzartige Beschichtung bilden, wodurch die Zellwand gebildet wird. Es ist auch als Murein bekannt. Die Zuckerkomponente besteht aus austauschbaren Resten von β- (1,4) -verknüpftem N-Acetylglucosamin und N-Acetylmuraminsäure. An die N-Acetylmuraminsäure ist ein Ether aus Milchsäure und N-Acetylglucosamin gebunden und es ist eine Peptidkette mit drei bis fünf Aminosäuren. Diese Peptidkette ist mit der Peptidkette eines anderen Strangs vernetzt, wodurch die 3D-komplexe netzartige Struktur entsteht. Peptidoglycan spielt eine strukturelle Rolle in der Bakterienzellwand, sorgt für strukturelle Integrität und Stärke und reagiert auf den osmotischen Druck des Zytoplasmas. Darüber hinaus,Peptidoglycan wird auch zur binären Spaltung während der Reproduktion von Bakterienzellen beigetragen. Grampositive Bakterien haben eine wesentlich dickere Peptidoglycanschicht, während gramnegative Bakterien eine sehr dünne Peptidoglycanschicht haben. Mit anderen Worten, Peptidoglycan erzeugt etwa 90% des Trockengewichts von grampositiven Bakterien, aber nur 10% der gramnegativen Bakterien. Daher ist das Vorhandensein hoher Peptidoglycan-Spiegel der primäre bestimmende Faktor für die gramfärbende Charakterisierung von Bakterien als grampositiv. Das Vorhandensein hoher Peptidoglycan-Spiegel ist der Hauptbestimmungsfaktor für die gramfärbende Charakterisierung von Bakterien als grampositiv. Das Vorhandensein hoher Peptidoglycan-Spiegel ist der Hauptbestimmungsfaktor für die gramfärbende Charakterisierung von Bakterien als grampositiv.
Was ist MuramicAcid?
Muraminsäure ist ein Aminozucker, der aus der Peptidoglycanschicht der Zellwände vieler Bakterien stammt. Seine chemische Formel lautet C9H17NO7 und die Molmasse beträgt 251,2. Sein systematischer IUPAC-Name lautet 2 - {[3-Amino-2,5-dihydroxy-6- (hydroxymethyl) oxan-4-yl] oxy} propansäure. Basierend auf der chemischen Zusammensetzung ist es der Ether von Milchsäure und Glucosamin. Es kommt natürlicherweise als N-Acetylmuraminsäure in Peptidoglycan vor. Die als Chlamydien bekannten Bakterien sind jedoch ungewöhnlich, weil sie keine Muraminsäure in ihren Zellwänden enthalten.
Was ist der Unterschied zwischen Peptidoglycan und MuramicAcid?
Peptidoglycan und Muraminsäure können signifikant unterschiedliche physikalische und funktionelle Eigenschaften aufweisen. Diese können in folgende Untergruppen eingeteilt werden:
Definition von Peptidoglycan und MuramicAcid:
Peptidoglycan: Eine Substanz, die die Zellwände vieler Bakterien bildet und aus Glycosaminoglycan-Ketten besteht, die mit kurzen Peptiden verbunden sind.
Muraminsäure: Ein Aminozucker. In der Chemie ist ein Aminozucker oder ein 2-Amino-2-desoxyzucker ein Zuckermolekül, bei dem eine Hydroxylgruppe durch eine Amingruppe ersetzt wurde.
Eigenschaften von Peptidoglycan und MuramicAcid:
Monomer- oder Polymerstruktur:
Peptidoglycan ist ein Polymer.
Muraminsäure ist ein Monomer.
Chemische Struktur:
Peptidoglycan: Es handelt sich um eine Kristallgitterstruktur, die aus linearen Ketten zweier alternierender Aminozucker synthetisiert wird, nämlich N-Acetylglucosamin (NAG) und N-Acetylmuraminsäure (NAM). Die austauschenden Aminozucker sind über eine β- (1,4) -glycosidische Bindung verbunden.
Muraminsäure: Es ist der Äther von Milchsäure und Glucosamin.
Klinische Bedeutung und antibiotische Aktivität:
Peptidoglycan: Antibiotika wie Penicillin hemmen die Bildung von Peptidoglycan durch Bindung an bakterielle Enzyme. Dieser Prozess ist als Penicillin-bindende Proteine bekannt, und diese Antibiotika zielen hauptsächlich auf die bakterielle Zellwand von Peptidoglycan ab, da tierische Zellen keine Zellwände haben und dadurch Antibiotika die normalen Zellen nicht schädigen können. Darüber hinaus gilt Lysozym als körpereigenes Antibiotikum. Lysozym kann die β- (1,4) -glycosidischen Bindungen in Peptidoglycan abbauen und viele Bakterienzellen zerstören. Eine Schicht aus Pseudopeptidoglycan in einigen Archaeen weist jedoch die Zuckerreste auf, die β- (1,3) -verknüpftes N-Acetylglucosamin und N-Acetyltalosaminuronsäure sind. Daher ist die Zellwand von Archaea unempfindlich gegenüber Lysozym.
Muraminsäure: Im Vergleich zu den meisten bakteriellen Zellwänden enthält die Chlamydien-Zellwand keine Muraminsäure. Daher kann Penicillin nicht zur Behandlung der Chlamydieninfektion verwendet werden.
Zusammenfassend ist Muraminsäure ein Aminozucker und wirkt als Bestandteil von Peptidoglycan der bakteriellen Zellwand. Die Peptidoglycanschicht der Bakterienzellwand ist wichtig, um zwischen grampositiven und negativen Bakterien sowie der Entwicklung von Antibiotika zu unterscheiden.
