Mureïen is 'n bakteriële selwandondersteunende biopolimeer, ook bekend as peptidoglukaan. Murein is 'n heteropolimeer (N-asetielglukosamien en N-asetielmuramiensuur wat deur laktaatresidu met kort peptiedkettings gekruis is). As 'n bepalende stof vir een van die drie domeine van lewende wesens, het hierdie polimeer natuurlik sy eie strukturele en funksionele kenmerke. Kom ons probeer hulle uitsorteer.
Struktuur van 'n bakteriese sel
Bakterieë is 'n groot groep prokariotiese organismes. Hulle genetiese apparaat is nie ingesluit in 'n kern wat deur 'n membraan geskei word nie. Nietemin, ten spyte van die evolusionêre vroeë voorkoms, het hierdie organismes deur al die omgewings van ons planeet versprei. Hulle kan ook in olievelde leef, in die kookwater van geisers, in die koue water van die noordelike oseane, in die maagsure van diere. Weerstand teen negatiewe omgewingsfaktore word grootliks verkry as gevolg van 'n spesiale stof wat die basis van die bakteriese selwand vorm. Die stof is murein.
'n Bakteriese sel bestaan uit 80-85% water, van die oorblywende 20%, as 'n reël, is die helfte proteïene, 'n vyfde van RNA, 5% van DNA en sommige lipiede. Die selwand is verantwoordelik vir 20% van die droëstowwe (in sommige tipes mikroörganismes selfs tot 50%). Die dikte van hierdie plaat is ongeveer 0,01-0,045 mikrometer.
Murein in die selmuur
Die teenwoordigheid van 'n soliede muur is kenmerkend nie net vir bakterieë nie, maar ook vir swamme en plante. Slegs in prokariote het dit egter 'n soortgelyke samestelling. Die selwand van 'n bakterie is 'n sterk dop gemaak van 'n komplekse mureïen-polisakkariedmolekule. Die struktuur van 'n polipeptied bestaan uit parallelle polisakkariedkettings wat deur peptiedresidu met mekaar verbind is. Die modulêre eenheid is die disakkaried muropeptied (daarin is asetiel-D aan asetielmuramiensuur verbind).
Die hoofkenmerk wat die eienskappe bepaal van die sak wat deur murein gevorm word, is die teenwoordigheid van 'n geslote netwerk van polisakkariedkettings. Dit vorm 'n digte netwerk sonder gapings. Die digtheid van hierdie muur is spesie-spesifiek - in sommige spesies is dit minder dig (E. coli), in ander is dit meer (Staphylococcus aureus).
In biologie is mureïen nie net 'n polipeptied nie, maar ook die gepaardgaande komponente van die bakteriese selwand. Byvoorbeeld, Gram-positiewe bakterieë sluit ook polisakkariede, taichoïese sure, proteïene of ander polipeptiede in. Gram-negatiewe bakterieë het selfs meer sulke insluitings. Hulle word gekenmerk deur komplekse liposakkariede, lipoproteïene, polipeptiede.
Die rol van hierdie stowwe in beskerming teen bakteriofaagvirusse, sowel as in beskerming teen aggressiewe antibiotika en ensieme. Gram-positiewe bakterieë het 'n brose liggaam. In Gram-negatiewe bakterieë as gevolg vandie teenwoordigheid van 'n groot aantal bykomende insluitings, is die mureïne-skelet bedek met 'n sagte beskermende membraan van lipiede.
Tipe peptidoglikaan
Alhoewel mureïn 'n selwandkomponent is wat net in bakterieë voorkom, bestaan strukture soortgelyk daaraan ook. Byvoorbeeld, in die wand van sommige archaea (nie-kernmikro-organismes wat nie organelstrukture het nie) en glaukosistofietalge, word pseudopeptidoglikaan gevorm. Dit verrig dieselfde funksies en is soortgelyk in samestelling aan murein.
samestelling van murein, sy struktuur
Die struktuur is 'n sellulêre netwerk wat gevorm word deur die komponente van n-asetielglukosamien en n-asetielmuramiensuur. Die bindings word gevorm deur β1,4-glikosidiese bindings. Kruisbinding word uitgevoer deur middel van peptiedreste gebaseer op die werking van die transpeptidase-ensiem. So 'n ketting bevat D-glutamiensuur, L-lisien, D-alanien, L-alanien.
Terselfdertyd is die eienaardigheid dat sulke D-strukture slegs in prokariotiese selle gevind word. Dus neem die gevormde polipeptied die vorm aan van 'n driedimensionele struktuur wat die basis van die bakteriese selwand vorm. Dit verskaf sterkte, weerstand en stabiliteit aan die membraan.
Eienskappe en funksies
Die eienskappe van murein word bepaal deur sy struktuur. Benewens die uitvoering van 'n meganiese en ondersteunende funksie, het dit antigeniese eienskappe. Dit bepaal sy veelvlakkige beskermende rol vir bakterieë.
Een van die hooffunksies van mureïen is om stowwe in en uit bakterieë te vervoer. Hierdie eiendom bepaal die deelnamepeptidoglikaan in eukariotiese chemo- en fotosintese, stikstofbinding en ander belangrike prosesse. Almal van hulle word geassosieer met die interaksie van die sel en die omgewing, wat deur die selwand voorsien word.
Terselfdertyd kan nie net groot molekules die sellulêre netwerk van hierdie stof omseil nie. Murein is selektief deurlaatbaar vir byvoorbeeld antibiotika. Hierdie eienskap ontstaan in die proses van evolusie en kunsmatige seleksie aan die kant van die mens.
Die deelname van hierdie struktuur aan selbeweging word geassosieer met die teenwoordigheid van villi en flagella, wat 'n membraanstruktuur het en styf verbind is met die murein-sak.
Die samestelling van die peptiedkettings waaruit die peptidoglikaan bestaan, is 'n sistematiese kenmerk en help om tussen die taksa van hierdie mikroörganismes te onderskei. Verder, volgens die vorm wat mureïne aan bakterieë gee, onderskei ons tussen hul groepe - kokke (ronde), stokke, spirochetes, ens.
Die hoeveelheid en kwaliteit van bykomende insluitings in die struktuur van die selwand bepaal twee groot groepe mikroörganismes: gram-positiewe en gram-negatiewe bakterieë. Skeiding word gedoen deur speurkleuring.
Mureïnstabiliteit
Aangesien mureïne deel van die bakteriese selwand is, is dit 'n seinstof vir die immuunstelsel van beide mense en ander organismes. Die ensiem lisosiem klief byvoorbeeld beta 1, 4-glikosidiese bindings tussen die oorblyfsels van asetielglukosamien en asetielmuramiensuur, waardeur die hidrolise van peptidoglukan en die dood van die bakteriese veroorsaak word.selle.
Lysosiem is een van die ensieme in soogdierspeeksel, wat die antibakteriese eienskappe daarvan bepaal. Dit vernietig ook die peptiedkettings van muroendopeptidase, en veroorsaak daardeur die vernietiging van die polimeer. Geskepte antibiotika (byvoorbeeld penisillien, kefalosporien) ontwrig die produksie van peptidoglikaan. Sikloserien ontwrig alaniensintese.
In reaksie op hierdie blootstelling reageer bakterieë op beskerming teen antibiotika. Mutasies in die genetiese volgorde wat verantwoordelik is vir die sintese van laktamases, transpeptidase, lei tot die opkoms van stamme wat bestand is teen antibiotika. Die evolusionêre reaksie van prokariote is ook 'n geleidelike verandering in die deurlaatbaarheid van die membraan vir sikloserien en ander stowwe.
Murein in biologie is 'n stelsel wat voortdurend verander. Dit verklaar die konstante ras "antibiotika-nuwe bakterieë stamme", waar die ontvangs van nuwe aktiewe middels onvermydelik geassosieer word met 'n geleidelike afname in hul aktiwiteit.
