Murein je ... Složení a vlastnosti mureinu

Murein je základní biopolymer bakteriální buněčné stěny, také známý jako peptidoglukan. Murein - A heteropolymer (N-acetylglukosamin a N-acetylmuramovou zbytky kyseliny laktát zesítěny pomocí krátkých peptidových řetězců). Jako určující látka pro jednu ze tří domén živých bytostí má tento polymer jistě své vlastní strukturální rysy a funkce. Pokusíme se je rozebrat.

Struktura bakteriální buňky

Bakterie jsou obrovské množství prokaryotických organismů. Jejich genetický přístroj není uzavřen v membráně oddělené membránou. Nicméně, navzdory evolučně ranému vzhledu se tyto organismy šíří po celém prostředí naší planety. Mohou žít v ropných polích, ve vroucích vodách gejzírů, ve studených vodách severních oceánů, v žaludečních kyselinách zvířat. Odolnost vůči negativním faktorům prostředí je z velké části způsobena speciální látkou, která tvoří základ bakteriální buněčné stěny. Látka je murein.

Buňka bakterií se skládá z 80-85% vody, ze zbývajících 20% tvoří zpravidla polovina bílkovin, pětina RNA, 5% DNA a několik lipidů. Buněčná stěna tvoří 20% sušiny (u některých druhů mikroorganismů až 50%). Tloušťka této desky je přibližně 0,01-0,045 mikrometrů.

Murein v buněčné stěně

Přítomnost pevné stěny je charakteristická nejen bakteriemi, ale i houbami a rostlinami. Nicméně pouze v prokaryotách má podobné složení. Buněčná stěna bakterie je silné brnění ze složité molekuly polysacharidu Murein. Struktura polypeptidu je paralelní polysacharidový řetězec spojený peptidovými zbytky. Modulární jednotka - disacharidový muropeptid (v něm je acetyl-D spojen s kyselinou acetylmurickou).

Hlavním rysem určujícím vlastnosti sáčku tvořeného mureinem je přítomnost uzavřené sítě řetězů polysacharidu. To vytváří hustou síť bez diskontinuit. Zvláštní je hustota této stěny - u některých druhů je méně hustá (E. coli), v jiných - více (Staphylococcus aureus).

V biologii není myší jen polypeptid, ale i doprovodné složky bakteriální buněčné stěny. Například v gram-pozitivních bakteriích jsou ve formulaci také zahrnuty polysacharidy, taikové kyseliny, proteiny nebo jiné polypeptidy. Ještě více podobných inkluzí má gramnegativních bakterií. Jsou charakterizovány komplexními liposacharidy, lipoproteiny, polypeptidy.

Úloha těchto látek při ochraně proti virům - bakteriofágům, stejně jako při ochraně před agresivními antibiotiky a enzymy. U bakterií patřících k Gram-pozitivním je tělo křehké. U gramnegativních bakterií v souvislosti s přítomností velkého množství dalších inkluzí je mureinová kostra pokrytá měkkou ochrannou vrstvou lipidů.

Druhy peptidoglykanů

Přestože myší je součástí buněčné stěny, která je charakteristická pouze bakteriemi, existují podobné struktury. Například, v některých Archea stěně (anuclear mikroorganismy, které nemají organel-struktury) a vytvořený psevdopeptidoglikan glaukotsistofitovyh řas. Vykonává stejné funkce a má podobné složení jako Murein.

Složení mureinu, jeho struktura

Struktura je síťová síť tvořená složkami n-acetylglukosaminu a kyseliny n-acetylmuramové. Komunikace jsou tvořeny na úkor beta-1,4-glykosidické vazby. Zesíťování se provádí pomocí peptidových zbytků založených na působení enzymu transpeptidázy. Takový řetězec obsahuje kyselinu D-glutamovou, L-lysin, D-alanin, L-alanin.

Zvláštností je, že takové D-struktury jsou obsaženy pouze v prokaryotických buňkách. Takto vzniklý polypeptid má formu trojrozměrné struktury, která tvoří základ bakteriální buněčné stěny. Poskytuje pevnost, stabilitu a stabilitu membrány.

Vlastnosti a funkce

Vlastnosti mureinu jsou způsobeny jeho strukturou. Vedle provádění mechanické a podpůrné funkce má antigenní vlastnosti. To způsobuje mnohostrannou ochrannou úlohu pro bakterie.

Jednou z hlavních funkcí Mureina je transport látek do bakterie a jejich výtok. Tato vlastnost je zodpovědná za účast peptidoglykanu v chemo- a fotosyntéze eukaryot, fixace dusíku a dalších důležitých procesů. Všechny jsou související s interakcí buňky a prostředí, které poskytuje buněčná stěna.

V tomto případě nejenže velké molekuly nemohou projít celulární sítí této látky. Murein má selektivní propustnost ve vztahu například k antibiotickým činidlům. Tato vlastnost vzniká v procesu evoluce a umělého výběru ze strany člověka.

Zapojení této struktury do pohybu buňky je spojeno s přítomností vil a flagel, které mají membránovou strukturu a těsně spojené s muraickým pytlem.

Složení peptidových řetězců, které tvoří peptidoglykan, je systematickým rysem a pomáhá odlišit taxony těchto mikroorganismů. Dále podle tvaru myších bakterií rozlišujeme jejich skupiny - koky (kulaté), pruty, spirochety atd.

Počet a kvalita dalších inkluzí ve struktuře buněčné stěny určuje dva velké skupiny mikroorganismů: Gram-pozitivní a Gram-negativní bakterie. Separace se provádí detekčním zbarvením.

Stabilita mureinu

Vzhledem k tomu, že murein je součástí bakteriální buněčné stěny, je to signální látka pro imunitní systém lidí i jiných organismů. Například se mohou použít lysozym enzym štěpí beta-1,4 glykosidické vazby mezi zbytky kyseliny acetylmuramic a acetylglukosaminu, což způsobuje smrt a hydrolyzují peptidoglykanu bakteriální buňky.

Lizotzim je jeden z enzymů slin savců, který způsobuje jeho antibakteriální vlastnosti. Rovněž ničí peptidové řetězce muroendopeptidázy, čímž dochází k degradaci polymeru. Vytvořené antibiotika (například penicilin, cefalosporin) narušují produkci peptidoglykanu. Cykloserin narušuje syntézu alaninu.

V reakci na tento účinek dochází k reakci bakterií na ochranu před antibiotiky. Mutace v genetické sekvenci zodpovědné za syntézu laktamáz, transpeptidáz vede k vzniku kmenů rezistentních na antibiotika. Evoluční reakce prokaryot je také postupnou změnou propustnosti membrány pro cykloserin a další látky.

Murein v biologii je neustále se měnící systém. To vysvětluje konstantní rasu "antibiotika - nové kmeny bakterií", kde přijímání nových aktivních léků je nevyhnutelně spojeno s postupným snižováním jejich aktivity.