Murein je ... Sastav i svojstva mureina

Murein je osnovni biopolimer bakterijskih staničnih stijenki, također poznat kao peptidoglukan. Murein - što je heteropolimer (ostaci N-acetilglukozaminskih i N-acetylmuramic kiseline laktat umrežen preko peptidnih lanaca). Kao određujuća tvar za jednu od tri domene živih bića, ovaj polimer svakako ima svoje strukturne značajke i funkcije. Pokušajmo ih rastaviti.

Struktura bakterijske stanice

Bakterije su ogromni skup prokariotskih organizama. Njihov genetski aparat nije zatvoren u membranu koja je odvojena membranom. Ipak, unatoč evolucijskom ranom pojavljivanju, ti se organizmi šire po svim okolinama našeg planeta. Mogu živjeti u naftnim poljima, u kipućoj vodi gejziraka, u hladnim vodama sjevernih oceana, u želudskim kiselinama životinja. Otpornost na negativne čimbenike okoliša uvelike je posljedica posebne tvari koja čini osnovu bakterijske stanične stijenke. Tvar je murein.

Bakterijska stanica se sastoji od 80-85% vode, 20% preostalog poluvremena obično proteini peti RNA, DNA i 5% malo lipida. Stanična stijenka čini 20% suhe tvari (u nekim vrstama mikroorganizama, čak i do 50%). Debljina ove ploče je oko 0,01-0,045 mikrometara.

Murein je u staničnom zidu

Prisutnost čvrste stijenke karakteristična je ne samo na bakterije, već i na gljivice i biljke. Međutim, samo u prokariotima ima sličan sastav. Stanična stijenka bakterije je jak oklop od složene molekule polisaharida Murein. Struktura polipeptida je paralelni polisaharidni lanac, povezan zajedno peptidnim ostacima. Modularna jedinica - disaharidni muropeptid (u njemu acetil-D je povezan s acetilnom kiselinom).

Glavna značajka koja određuje svojstva vrećice koju stvara murein jest prisutnost zatvorene mreže lanaca polisaharida. To čini gustu mrežu bez diskontinuiteta. Vrste specifična gustoća zida - u nekim vrstama to je manje gusta (E. coli), dok su drugi - više (Staphylococcus aureus).

U biologiji, mišje nije samo polipeptid, već i prateće komponente bakterijske stanične stijenke. Na primjer, u gram-pozitivnim bakterijama, polisaharidi, taikojeve kiseline, proteini ili drugi polipeptidi također su uključeni u formulaciju. Čak i više sličnih uključaka gram-negativnih bakterija. Oni su karakterizirani kompleksnim liposaharidima, lipoproteinima, polipeptidima.

Uloga tih tvari u zaštiti od virusa - bakteriofaga, kao i za zaštitu od agresivnih antibiotika i enzima. U bakterijama koje pripadaju Gram-pozitivnom, tijelo je krhko. U Gram-negativnim bakterijama u vezi s prisutnošću velikog broja dodatnih inkluzija, kostur mureina prekriven je mekanim zaštitnim slojem lipida.

Vrste peptidoglikana

Iako je mišje sastavnica stanične stijenke, koja je karakteristična samo za bakterije, postoje i slične strukture. Na primjer, u nekim Archea zid (anuclear mikroorganizmi koji nemaju organele-strukture) i formiran psevdopeptidoglikan glaukotsistofitovyh alge. Obavlja iste funkcije i slično je u sastavu Mureinu.

Sastav mureina, njegova struktura

Struktura je mrežasta mreža sastavljena od komponenata n-acetilglukozamina i n-acetilmuramične kiseline. Komunikacije se formiraju na štetu beta-1,4-glikozidne veze. Cross-linking se provodi peptidnim ostacima zasnovanim na djelovanju enzima transpeptidaze. Takav lanac sadrži D-glutaminsku kiselinu, L-lizin, D-alanin, L-alanin.

Osobitost je takva da su D-strukture sadržane samo u prokariotskim stanicama. Stoga, formirani polipeptid ima oblik trodimenzionalne strukture koja tvori osnovu bakterijske stanične stijenke. Pruža čvrstoću, stabilnost i stabilnost membrani.

Svojstva i funkcije

Svojstva mureina su zbog svoje strukture. Osim što provodi mehaničku i pomoćnu funkciju, ima antigena svojstva. To uzrokuje višestruku zaštitnu ulogu za bakteriju.

Jedna od glavnih funkcija Mureina je transport tvari u bakteriju i njihov odmak. Ova je imovina odgovorna za sudjelovanje peptidoglikana u kemo- i fotosintezi eukariota, fiksaciju dušika i drugih važnih procesa. Svi su povezani s interakcijom stanice i okoline koju pruža stanična stijenka.

U ovom slučaju, ne samo da velike molekule ne mogu proći mobilnu mrežu ove tvari. Murein ima selektivnu propusnost u odnosu, na primjer, na antibiotska sredstva. Ova imovina nastaje u procesu evolucije i umjetne selekcije od strane čovjeka.

Uključivanje ove strukture u kretanje ćelije povezano je s prisutnošću villi i flagella, s membranskom strukturom i čvrsto povezanim s muraznim vrećom.

Sastav peptidnih lanaca koji čine peptidoglikan je sustavno obilježje i pomaže u razlikovanju taksona tih mikroorganizama. Osim toga, prema obrascu koji daje murein bakterije, razlikujemo svoju grupu - koka (okrugli), šipke, spiroheta, itd ...

Broj i kvalitet dodatnih uključaka u strukturi stanične stijenke određuje dva velika klastera mikroorganizama: Gram-pozitivne i Gram-negativne bakterije. Razdvajanje se provodi pomoću detekcije mrlja.

Stabilnost mureina

Budući da je murein dio bakterijske stijenke, to je signalna tvar za imunološki sustav ljudi i drugih organizama. Na primjer, jedan lizozim enzim cijepa beta-1,4 glikozidne veze između ostataka acetylmuramic kiseline i acetilglukozaminu, čime se uzrokuje smrt, hidroliziraju se peptidoglikan iz bakterijske stanice.

Lizotzim je jedan od enzima sline sisavaca koji uzrokuje antibakterijska svojstva. Također uništava peptidne lance muroendopeptidaze, uzrokujući tako degradaciju polimera. Stvoreni antibiotici (na primjer, penicilin, cefalosporin) ometaju proizvodnju peptidoglikana. Cikloserin razbija sintezu alanina.

Kao odgovor na taj učinak, javlja se odgovor bakterija za zaštitu od antibiotika. Mutacija u genetskoj sekvenci koja je odgovorna za sintezu laktamaza, transpeptidaze dovodi do pojave sojeva otpornih na antibiotike. Također, evolucijski odgovor prokariota je postupna promjena propusnosti membrane za cikloserin i druge tvari.

Murein u biologiji stalno mijenja sustav. To objašnjava stalnu trku "antibiotike - nove vrste bakterija", gdje je primitak novih aktivnih lijekova neizbježno povezan s postupnim smanjenjem njihove aktivnosti.